2024届高考化学一轮复习 课时分层作业14　金属材料与金属矿物的开发利用 （含答案）

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一、选择题（每小题只有一个选项符合题目要求）
1．《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是( )
A．青铜 B．黄铜 C．赤铜 D．白铜
2．（2022·广州模拟）下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )
A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料
B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料
C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂
D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
3．中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为10元，直径为27毫米，材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是( )
A．铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性
B．铜合金的硬度比单质铜大
C．铜合金的熔点比单质铜低
D．该纪念币能完全溶解于稀硫酸中
4．（2022·滨州月考）氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的体系，易氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，生产CuCl的工艺如下：
下列说法错误的是( )
A．“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(－,3)===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
B．“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu2+＋SO eq \\al(2-,3)＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO eq \\al(2-,4)＋2H＋
C．“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替
D．“烘干”需在隔绝空气的环境中进行
5．（2022·合肥模拟）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下，对下述流程的判断正确的是( )
A．试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物
B．反应Ⅱ中生成Al(OH)3的反应为CO2＋AlO eq \\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(－,3)
C．结合质子(H＋)的能力由弱到强的顺序是OH－>CO eq \\al(2-,3)>AlO eq \\al(－,2)
D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼Al
二、选择题（每小题有一个或两个选项符合题目要求）
6．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是( )
A．酸浸的离子方程式为CO eq \\al(2-,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶质是NH4Cl
D．固体X是Mg(OH)2
7．金属材料的发展极大地促进了人类社会的文明程度。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法不正确的是( )
A．根据反应③可知氧化性：Fe3+>H2O2
B．向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀
C．反应③中稀硫酸表现酸性、氧化性
D．反应①的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋2H2O
8．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是( )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－ eq \(=====,\s\up10(△))Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
三、非选择题
9．工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝作冶炼铝的原料。其中一种提取方法的操作过程如下：
请回答下列问题：
(1)铝土矿中加NaOH溶液，反应的离子方程式有________________________。
(2)沉淀乙是________。
(3)甲溶液中通入CO2得到的沉淀是否只有Al(OH)3？________（填“是”或“否”），若否，从甲溶液中如何得到纯净Al(OH)3？写出流程图：___________________
____________________________________________________________________。
(4)请写出甲溶液中通入过量CO2的离子方程式：__________________________
____________________________________________________________________。
10．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl eq \\al(－,2)，CuCl eq \\al(－,2)的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
(1)煅烧的主要目的是________________________________________________。
(2)操作Ⅰ为调节溶液的pH，范围为____________________________________，加入的物质X可以是________（填字母）。
A．CuO B．Cu(OH)2
C．NaOH溶液 D．CaCO3
(3)滤渣Ⅱ的主要成分是______________________________________________。
(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl eq \\al(－,2)，请写出反应Ⅰ的离子方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)工业上常用CuSO4来制备CuCl，在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，加热生成CuCl沉淀，该反应的离子方程式是______________
____________________________________________________________________。
课时分层作业（十四）
1．C [赤铜是纯度较高的铜，熔点比其合金高，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，C项正确。]
2．C [A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3+能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。]
3．D [合金有别于成分金属的特性是熔点低、硬度大，共性是具有金属的物理通性，但是化学性质没有改变，故D项错误。]
4．C [“溶解”过程中，硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子构成硝酸，将铜氧化，离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(－,3)===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，A正确；从后续操作看，“反应”过程生成CuCl，则溶液中的Cu2+被SO eq \\al(2-,3)还原，发生反应的离子方程式是2Cu2+＋SO eq \\al(2-,3)＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO eq \\al(2-,4)＋2H＋，B正确；“溶解”过程中，若硫酸用浓盐酸代替，则“反应”过程中生成的CuCl会被Cl－溶解，难以得到CuCl沉淀，C不正确；“烘干”时，CuCl易被空气中的氧气氧化，所以需在隔绝空气的环境中进行，D正确。]
5．B [由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙为偏铝酸钠溶液、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为稀硫酸，故A错误；过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，离子方程式为CO2＋AlO eq \\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(－,3)，故B正确；结合质子的能力越强，相应的酸提供质子的能力就越弱，其对应的酸的酸性就越弱，提供质子的能力：HCO eq \\al(－,3)>Al(OH)3>H2O，则结合质子的能力：OH－>AlO eq \\al(－,2)>CO eq \\al(2-,3)，故C错误；氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，不能采用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝，故D错误。]
6．A [MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁的化学方程式为MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。]
7．AC [根据题意知M为Cu，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，Z为Fe(OH)3。根据反应③可知氧化性H2O2>Fe3+，A错误；反应③中H2SO4只表现酸性，不表现氧化性，C错误。]
8．D [CuCl不溶于稀硫酸，Cu2O与稀硫酸反应生成Cu，故反应后的固体为CuCl与Cu的混合物，无法确定Cu的量，无法计算试样纯度，D错误。]
9．(1)Al2O3＋2OH－===2AlO eq \\al(－,2)＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO eq \\al(2-,3)＋H2O
(2)Fe2O3 (3)否
(4)AlO eq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(－,3)、SiO eq \\al(2-,3)＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO eq \\al(－,3)
10．解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，从流程图知CuCl需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为可溶于酸的氧化物。(2)调节溶液的pH时，应保证Fe3+、Al3+完全沉淀，而Cu2+不能沉淀，溶液的pH应为4.7≤pH