第21练　金属材料　金属矿物的开发利用 同步练习（含答案）-2025年高考化学一轮复习

这是一份第21练　金属材料　金属矿物的开发利用 同步练习（含答案）-2025年高考化学一轮复习，共8页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列除去杂质的方法不正确的是，冶炼金属一般有下列四种方法等内容，欢迎下载使用。

A．生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件
B．钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂
C．镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等
D．镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件
2．下列说法不正确的是( )
A．通过电解熔融MgCl2可以制得金属镁
B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C．氧化镁是优质的耐火材料
D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料
3．探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是( )
A．Al、NaOH溶液、稀盐酸
B．Al2O3、氨水、稀盐酸
C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
4．(2023·无锡高三质检)下列古诗或古文中的描述与化学方程式对应关系不正确的是( )
A．丹砂烧之成水银：HgSeq \(=====,\s\up7(△))Hg＋S
B．爆竹声中一岁除：S＋2KNO3＋3Ceq \(=====,\s\up7(点燃))K2S＋3CO2↑＋N2↑
C．炉火照天地，红星乱紫烟：Cu2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))2CO3＋2H2eq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋CO2＋3H2O
D．曾青得铁则化为铜：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
5．下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
6．(2023·泰州高三调研)冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用，古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是( )
A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—②
C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④
7．(2023·淮安高三考试)不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是( )
A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制
B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单
C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质
D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳
8．为研究废旧电池的再利用，实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．“溶解”操作中溶液温度不宜过高
B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2
C．与锌粉反应的离子可能为Cu2＋、H＋
D．“过滤”操作后，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧即可得纯净的ZnO
9．铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是( )
A．X物质为KClO3
B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量
C．若转移0.3 ml电子，被还原的Fe2O3为16 g
D．可利用铝热反应冶炼铁
10．(2023·启东中学模拟)将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 ml·L－1盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．x＝2.24
B．反应时，Na、Mg、Al均过量
C．钠的物质的量为0.2 ml
D．曲线b为Mg与盐酸反应的图像
11．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是( )
A．a为冷却水进水口
B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气
C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈
D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
12．(2024·徐州高三检测)镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示：
下列判断不合理的是( )
A．Al、Ga均位于ⅢA族
B．Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C．Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2
D．酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
13．[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题：
eq \x(易拉罐)eq \(―――――→,\s\up7(试剂①),\s\d5(微热，过滤))eq \x(滤液A)eq \(――――→,\s\up7(NH4HCO3))eq \x(沉淀B)eq \(――――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(K2SO4))eq \x(产物)
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用__________________________(填标号)。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液
c．氨水 d．NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________________________________。
(3)沉淀B的化学式为_______________________________________________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是______________________________________________。
14．以水氯镁石(主要成分是MgCl2·6H2O)生产碱式碳酸镁[Mga(CO3)b(OH)c·nH2O]的主要流程如图：
(1)溶解时将水氯镁石粉碎的目的是______________________________________________。
(2)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，该过程中发生反应的离子方程式为_______________。
(3)沉淀镁时反应的温度不宜过高，原因是__________________________________________。
(4)将上述流程中的滤液浓缩结晶，所得的主要固体物质的化学式为____________________。
(5)上述流程中检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤是否干净的操作为_____________________。
第21练 金属材料 金属矿物的开发利用
1．A [生铁容易被腐蚀，与用于炼钢和制造各种铸件无对应关系，A错误。]
2．D [工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。]
3．C [可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。]
4．C [“丹砂烧之成水银”指硫化汞加热生成汞，化学方程式正确，A不符合题意；“爆竹声中一岁除”涉及黑火药爆炸，化学方程式正确，B不符合题意；“炉火照天地，红星乱紫烟”描述的是古代冶炼场景，化学方程式错误，C符合题意；“曾青得铁则化为铜”指湿法炼铜，化学方程式正确，D不符合题意。]
5．B [Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。]
6．B [(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；(Ⅱ)湿法炼铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；(Ⅲ)铝热反应是采用活泼金属置换法冶炼金属，对应方法③，故C正确；(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方法，对应方法④，故D正确。]
7．D [A项，通常用CO还原法炼制铁，错误；B项，因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。]
8．D [“溶解”操作中溶液温度不宜过高，否则过氧化氢会分解，故A正确；铜帽溶解后，溶液中存在过氧化氢，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2，防止后面消耗过多的锌粉，故B正确；固体溶解后溶液中存在Cu2＋、H＋，都可以与锌粉反应，故C正确；“过滤”操作后滤液中含有硫酸锌和硫酸钠，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧不能得到纯净的ZnO，故D错误。]
9．C [A项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，正确；B项，镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C项，反应2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe中，Fe元素化合价从＋3价变为0价，还原1 ml Fe2O3转移6 ml电子，则转移0.3 ml电子还原Fe2O3的物质的量为eq \f(0.3 ml,6)＝0.05 ml，其质量为160 g·ml－1×0.05 ml＝8 g，错误；D项，Fe的活泼性小于Al，可利用铝热反应冶炼铁，正确。]
10．B [由于最后生成的气体量相同，所以这些金属置换出的氢气量相等，即等物质的量的三种金属失去了相同数量的电子，若盐酸过量，这些金属失去的电子数比值应是1∶2∶3，故可推断出盐酸不可能过量，但可能刚好和Na反应完全，则Na完全反应而Mg、Al还有剩余，由此分析。由于酸不足，所以生成氢气的物质的量为0.5n(HCl)＝0.5×0.1 L×2 ml·L－1＝0.1 ml，所以标准状况下的体积为2.24 L，故A项正确；由金属活动性顺序Na＞Mg＞Al可知，钠的活动性最强，产生相同的氢气需要的时间最少，然后依次为Mg、Al，故曲线b是Mg与盐酸反应的图像，故D项正确。]
11．B [冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷却水的方向为下进上出，则a为冷却水进水口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO，会阻碍反应的进行，故D正确。]
12．D [镓(Ga)与铝同主族，均位于ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成NaGaO2，C项正确；在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，根据强酸制弱酸的原理，Ga(OH)3的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)313．(1)d
(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
解析 (3)滤液A中铝元素以AlOeq \\al(－,2)形式存在，与溶液中HCOeq \\al(－,3)发生反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
14．(1)提高溶解速率 (2)Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4) (3)碳酸氢铵不稳定，加热易分解且氨易挥发 (4)NH4Cl
(5)取最后一次洗涤液少许于一洁净的试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明碱式碳酸镁未洗干净，反之则洗净
解析 (1)提高溶解速率可将矿石粉碎、充分搅拌或适当升温。(2)预氨化过程中氯化镁与氨水反应生成氢氧化镁沉淀和氯化铵，则该过程中发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)。(4)流程中过滤所得滤液的主要成分为NH4Cl，因此将上述流程中的滤液浓缩结晶，所得的主要固体物质的化学式为NH4Cl。(5)检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤是否干净，主要是检验最后一次洗涤液里是否含有氯离子，即取最后一次洗涤液少许于一洁净的试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明碱式碳酸镁未洗干净，反之则洗净。