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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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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．A [NH4CuSO3与足量的10 ml/L硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成，表明生成Cu，离子反应为2Cu＋===Cu↓＋Cu2＋；②产生刺激性气味的气体，离子反应为SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；③溶液呈现蓝色，则表明生成Cu2＋。A.由分析可知，反应中，发生的氧化还原反应为2Cu＋===Cu↓＋Cu2＋，则只有铜元素化合价发生变化，A正确；B.由反应2Cu＋===Cu↓＋
Cu2＋可得，2Cu＋～e－，则1 ml NH4 CuSO3完全反应转移0.5 ml电子，B不正确；C.刺激性气味的气体是SO2，由反应SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑产生，硫酸只表现出酸性，不可能是硫酸的还原产物，C不正确；D.在酸性溶液中，不可能生成碱性气体，所以刺激性气味的气体不可能是氨气，D不正确。]
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．D [A.煅烧时将菱镁矿粉碎增大接触面积，有利于加快反应速率，A正确；B.铵根离子水解显酸性，和氧化镁反应生成氯化镁和氨气，浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O，B正确；C.由题分析可知，浸出时产生废渣的主要成分是SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3，C正确；D.浸出操作，升高温度可以加快反应速率且利于氨气逸出，但是沉镁操作温度过高会导致氨气逸出反而不利于氢氧化镁沉淀的生成，D错误。]
5．C [A.酸浸产生的气体为氮氧化物，可用 NaOH 溶液吸收，A正确；B.加热的温度为70C，可选用水浴加热，B正确；C.若溶液中含HCOeq \\al(－,3)，与酸反应液能产生气体，且气体能与氢氧化钡溶液产生沉淀，C错误；D.温度过高，pH过高，得到氢氧化铜沉淀，影响产品纯度，故温度和 pH 是影响产品纯度的主要因素，D正确。]
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．D [海水蒸发后，得到粗盐和MgCl2溶液，加入石灰乳后，Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；先加盐酸溶解，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到六水合氯化镁晶体；在HCl气流中加热晶体，可得到无水氯化镁；熔融电解便可获得镁。A.步骤①中，将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，需加入碱，为降低成本及便于分离提纯，常加入石灰乳，A正确；B.母液中含有Mg2＋，经过步骤①、②、③后，仍得到含Mg2＋的溶液，只是Mg2＋的浓度增大，所以步骤①、②、③的主要目的是富集镁元素，B正确；C.步骤④为电解熔融的氯化镁，Mg2＋得电子生成Mg，所以镁在阴极生成，C正确；D.MgCl2为挥发性酸的弱碱盐，步骤③脱水时，应设法抑制Mg2＋水解反应的发生，所以应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O，D不正确。]
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－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O、SiO2＋2OH－===SiOeq \\al(2－,3)＋H2O (2)Fe2O3
(3)否
(4)AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)、
SiOeq \\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCOeq \\al(－,3)
10．解析：盐卤主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等，加石灰乳，发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤分离出Mg(OH)2，然后将氢氧化镁溶于盐酸，发生反应Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，过程②为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体，过程③在氯化氢气流中加热得到无水氯化镁，过程④为电解熔融氯化镁的方法制取镁，发生反应MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑。(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富、成本低。(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2。(3)浓盐酸易挥发，浓硫酸稀释放出大量的热，且具有吸水性，可知装置A可制备干燥的HCl气体。(4)过程④为电解熔融氯化镁来制取镁，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑。(5)工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，气体不能和镁反应，镁在高温下能与N2、CO2、O2等反应，与稀有气体不反应。
答案：(1)石灰乳原料丰富，成本低 (2)MgCl2(或氯化镁) 过滤 洗涤 (3)制备干燥的HCl气体 (4)MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑ (5)①
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．A [NH4CuSO3与足量的10 ml/L硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成，表明生成Cu，离子反应为2Cu＋===Cu↓＋Cu2＋；②产生刺激性气味的气体，离子反应为SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；③溶液呈现蓝色，则表明生成Cu2＋。A.由分析可知，反应中，发生的氧化还原反应为2Cu＋===Cu↓＋Cu2＋，则只有铜元素化合价发生变化，A正确；B.由反应2Cu＋===Cu↓＋
Cu2＋可得，2Cu＋～e－，则1 ml NH4 CuSO3完全反应转移0.5 ml电子，B不正确；C.刺激性气味的气体是SO2，由反应SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑产生，硫酸只表现出酸性，不可能是硫酸的还原产物，C不正确；D.在酸性溶液中，不可能生成碱性气体，所以刺激性气味的气体不可能是氨气，D不正确。]
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．D [A.煅烧时将菱镁矿粉碎增大接触面积，有利于加快反应速率，A正确；B.铵根离子水解显酸性，和氧化镁反应生成氯化镁和氨气，浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O，B正确；C.由题分析可知，浸出时产生废渣的主要成分是SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3，C正确；D.浸出操作，升高温度可以加快反应速率且利于氨气逸出，但是沉镁操作温度过高会导致氨气逸出反而不利于氢氧化镁沉淀的生成，D错误。]
5．C [A.酸浸产生的气体为氮氧化物，可用 NaOH 溶液吸收，A正确；B.加热的温度为70C，可选用水浴加热，B正确；C.若溶液中含HCOeq \\al(－,3)，与酸反应液能产生气体，且气体能与氢氧化钡溶液产生沉淀，C错误；D.温度过高，pH过高，得到氢氧化铜沉淀，影响产品纯度，故温度和 pH 是影响产品纯度的主要因素，D正确。]
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．D [海水蒸发后，得到粗盐和MgCl2溶液，加入石灰乳后，Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；先加盐酸溶解，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到六水合氯化镁晶体；在HCl气流中加热晶体，可得到无水氯化镁；熔融电解便可获得镁。A.步骤①中，将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，需加入碱，为降低成本及便于分离提纯，常加入石灰乳，A正确；B.母液中含有Mg2＋，经过步骤①、②、③后，仍得到含Mg2＋的溶液，只是Mg2＋的浓度增大，所以步骤①、②、③的主要目的是富集镁元素，B正确；C.步骤④为电解熔融的氯化镁，Mg2＋得电子生成Mg，所以镁在阴极生成，C正确；D.MgCl2为挥发性酸的弱碱盐，步骤③脱水时，应设法抑制Mg2＋水解反应的发生，所以应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O，D不正确。]
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－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O、SiO2＋2OH－===SiOeq \\al(2－,3)＋H2O (2)Fe2O3
(3)否
(4)AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)、
SiOeq \\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCOeq \\al(－,3)
10．解析：盐卤主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等，加石灰乳，发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤分离出Mg(OH)2，然后将氢氧化镁溶于盐酸，发生反应Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，过程②为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体，过程③在氯化氢气流中加热得到无水氯化镁，过程④为电解熔融氯化镁的方法制取镁，发生反应MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑。(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富、成本低。(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2。(3)浓盐酸易挥发，浓硫酸稀释放出大量的热，且具有吸水性，可知装置A可制备干燥的HCl气体。(4)过程④为电解熔融氯化镁来制取镁，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑。(5)工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，气体不能和镁反应，镁在高温下能与N2、CO2、O2等反应，与稀有气体不反应。
答案：(1)石灰乳原料丰富，成本低 (2)MgCl2(或氯化镁) 过滤 洗涤 (3)制备干燥的HCl气体 (4)MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(通电))Mg＋Cl2↑ (5)①
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