2025浙江专版新教材化学高考第一轮基础练--作业8金属材料　金属矿物的开发和利用（含答案）

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2025浙江专版新教材化学高考第一轮
作业8金属材料　金属矿物的开发和利用
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A组　基础达标
1.(2023·浙江1月选考)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是(　　)
A.Cu元素位于元素周期表p区
B.硫酸铜属于强电解质
C.硫酸铜溶液呈酸性
D.硫酸铜能使蛋白质变性
2.(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是(　　)
A.合成氨:N2+3H22NH3
B.制HCl:H2+Cl22HCl
C.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑
D.冶炼镁:2MgO(熔融)2Mg+O2↑
3.(2024·浙江衢州、丽水、湖州高三一模)下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是(　　)
A.工业上利用水和NO2反应制备硝酸
B.工业上用焦炭和金刚砂反应制备粗硅
C.用铁与浓硫酸常温下反应制备SO2
D.La-Ni储氢合金在加热条件下可与氢气反应生成稳定的金属氢化物
4.(2023·浙江嘉兴秀州中学月考)某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(S)=6.5 mol·L-1,若将200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6 mol·L-1的氢氧化钠溶液(　　)
A.0.5 L　　B.1.5 L　　C.1.8 L　　D.2 L
5.下列说法不正确的是(　　)
A.氧化镁的熔点高达2 800 ℃,因此常用来制造信号弹和焰火
B.浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,浓硫酸只表现酸性
C.氯化铁是优良的净水剂,利用了盐类水解的知识
D.二氧化硫能使酸性KMnO4溶液褪色是利用了其还原性
6.(2023·上海宝山区二模)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是(　　)
A.d的代表物质高铜酸钾(KCuO2)具有强氧化性
B.将c加入浓碱液中可制得e的胶体
C.ea的转化可用于检验葡萄糖
D.存在bceb的转化关系
7.(2023·上海松江区二模)向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是(　　)
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.Cu2+将H2O2还原为O2
C.H2O2既表现氧化性又表现还原性
D.发生了反应:Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
8.(2023·东北三省四市联考)CuSO4在电镀、印染、颜料、农药等方面应用广泛。某实验小组用28.8 g红色固体a(只含Cu或Cu2O中的一种)制备胆矾的路线如下:
下列推断正确的是(　　)
A.红色固体a可能是Cu
B.反应Ⅰ中参与反应的H2SO4的物质的量为0.2 mol
C.试剂X一般选择稀盐酸和稀硝酸的混合物
D.步骤Ⅲ一般在坩埚中加热并灼烧
9.(2023·福建福州检测)明矾[KAl·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如下图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A.①中反应的离子方程式是2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
B.③中反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
C.操作a是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理:Al3+水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
B组　综合提升
10.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.煅烧时将菱镁矿粉碎,有利于加快反应速率
B.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl+2NH3↑+H2O
C.流程中的氨气可循环使用
D.将反应温度调控在高温条件下进行浸出和沉镁操作,均有利于提高镁元素的转化率
11.(2024·浙江金华十校高三一模)探究铜及其化合物的性质,下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　)
选 项 实验方案 现象 结论
A 在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液并加热,取冷却后的水解液2 mL于试管,加入少量新制的氢氧化铜,加热 未出现砖红色沉淀 淀粉没有发生水解
B 加热0.5 mol·L-1 CuCl2溶液 溶液由蓝色变 为黄绿色 CuC+4H2O + 4Cl-　ΔH<0
C CuS、ZnS中加足量稀盐酸 有臭鸡蛋气味的气体逸出,溶液无色 Ksp(CuS)> Ksp(ZnS)
续表　　
选 项 实验方案 现象 结论
D 向鸡蛋清溶液中先加少量浓CuSO4溶液,再加水 加CuSO4时析出沉淀,再加水,沉淀溶解 CuSO4可降低蛋白质在水中的溶解度,使蛋白质发生盐析
12.(2023·浙江嘉兴一中高三期中)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉末,以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备铜粉的工艺流程如下:
下列有关说法不正确的是(　　)
A.浸取液中金属阳离子为Fe2+、Zn2+、Cu2+
B.矿石粉碎、适当提高硫酸浓度和浸取温度、使用高压O2,均有利于提高浸取速率
C.若固体X含有S,则浸取时硫化铜的反应方程式为2CuS+O2+4H+===2Cu2++2S+2H2O
D.还原时,提高溶液中H+浓度,不利于Cu的生成
13.钼系催化剂主要用于石油炼制和化学工业中。从废催化剂(主要成分为MoS、V2O5和Al2O3)中提取钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”中各金属元素转化为对应含氧酸钠盐(Mo、V等),写出MoS转化的化学方程式:
　 。
(2)混合气体X含有CO2和SO2,除去SO2,可将混合气体通过盛有　　　　　　　　　　　(填名称)溶液的洗气瓶。
(3)沉铝反应中[Al(OH)4]-转化为沉淀,反应的离子方程式是　 ,
[Al(OH)4]-的空间结构为　　　　形,Al原子采取　　　杂化。
(4)为减少反应中废气对环境的污染问题,用足量的碱性NaClO溶液在加热条件下处理废催化剂也可以制备钼酸钠。请写出制备钼酸钠的离子方程式:
　 。
作业8　金属材料　金属矿物的开发和利用
1.A　Cu为29号元素,位于ⅠB族,属于ds区元素,故A错误;硫酸铜在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故B正确;硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,故C正确;铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,故D正确。
2.D　冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,D错误。
3.A　二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,A正确;工业上用焦炭还原石英砂制备粗硅,B错误;常温下铁在浓硫酸的条件下钝化,反应生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步的反应,不能制备SO2,C错误;La-Ni储氢合金是一种新型合金材料,能吸收大量氢气,并与氢气结合成金属氢化物,但在加热条件下该金属氢化物不稳定可分解出氢气,D错误。
4.D　根据电荷守恒可知,原溶液中2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(S),所以2×2 mol·L-1+3c(Al3+)=2×6.5 mol·L-1,所以c(Al3+)=3 mol·L-1,所以原溶液中n(Al3+)=0.2 L×3 mol·L-1=0.6 mol;要使原混合液中的Mg2+、Al3+分离,加入的氢氧化钠恰好使Mg2+转化为Mg(OH)2,Al3+转化为[Al(OH)4]-,需要的氢氧化钠溶液的体积最小,此时溶液中溶质为硫酸钠、四羟基合铝酸钠,根据钠元素守恒可知n(Na+)=2n(S)+n[Al(OH)4]-=2×0.2 L×6.5 mol·L-1+0.6 mol=3.2 mol,所以至少应加入1.6 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为=2 L。
5.A　根据氧化镁的熔点高,氧化镁用于制造耐高温材料,而镁燃烧发出耀眼的白光,常用来制造信号弹和焰火,故A不正确;浓硫酸和Na2SO3反应方程式为H2SO4+Na2SO3SO4+H2O+SO2↑,该反应原理属于强酸制弱酸,并非氧化还原反应,浓硫酸起到强酸的作用,故B正确;氯化铁水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附水中杂质的作用,故C正确;二氧化硫能使酸性KMnO4溶液褪色是SO2将KMnO4还原,体现了SO2的还原性,故D正确。
6.B　由图可知,d的代表物质高铜酸钾(KCuO2)中的铜元素处于最高价,具有强氧化性,A正确;c为正二价的铜盐,加入浓氢氧化钠溶液会生成氢氧化铜沉淀,不会形成胶体,B错误;葡萄糖具有还原性,在碱性环境中可以将二价铜转化为一价铜,故e箭头a的转化可用于检验葡萄糖,C正确;氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,存在b→c→e→b的转化关系,D正确。
7.B　向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,说明Cu2+是H2O2分解反应的催化剂,A正确;H2O2变为O2,失去电子发生氧化反应,Cu2+将H2O2氧化为O2,B错误;根据“蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)”,说明+2价的Cu2+被还原成+1价,H2O2表现了还原性;继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明发生了反应Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O,Cu2O中+1价Cu被氧化成+2价Cu2+,H2O2又表现了氧化性,C正确;红色浑浊变为蓝色溶液,发生反应为Cu2O+H2O2+4H+===Cu2++3H2O,D正确。
8.B　若红色固体a是铜,铜不与稀硫酸反应,步骤Ⅰ不能得到蓝色溶液,A项错误;Cu2O的物质的量为=0.2 mol,反应Ⅰ为Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O,则参与反应的H2SO4的物质的量为0.2 mol,故B项正确;如果用稀硝酸和稀盐酸的混合物溶解铜,会引入杂质,C项错误;在坩埚中加热并灼烧,会失去结晶水,得不到胆矾,D项错误。
9.C　铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀,过滤后滤渣为氢氧化铝,氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝,加入硫酸钾饱和溶液,蒸发浓缩,冷却结晶得到明矾。铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,A正确;③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,B正确;混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质,该操作为蒸发浓缩,冷却结晶得到明矾,C错误;明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体有较大的表面积,能吸附水中的悬浮颗粒物形成沉淀,从而达到净水目的,D正确。
10.D　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;氯化铵溶液显酸性,和氧化镁反应生成氯化镁、氨气和水,浸出镁的反应为MgO+2NH4+2NH3↑+H2O,B正确;流程中的氨气可用于制氨水,C正确;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。
11.B　检验淀粉是否水解,加入新制的氢氧化铜前需要将溶液调整为碱性,A错误;氯化铜溶液中存在平衡CuC+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-,加热,化学平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,B正确;硫化铜与稀盐酸不反应,硫化锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和硫化氢,说明Ksp(CuS)12.A　硫化铜精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取,硫化铜反应生成CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为Fe3+,然后调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3,滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。浸取液中金属阳离子为Fe3+、Zn2+、Cu2+,A错误;矿石粉碎、适当提高硫酸浓度和浸取温度、使用高压O2,均有利于提高浸取速率,B正确;若固体X含有S,根据氧化还原反应得失电子守恒配平方程式,则浸取时硫化铜的反应方程式为2CuS+O2+4H+===2Cu2++2S+2H2O,C正确;在用H2还原Cu2+变为Cu单质时,H2失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H2O,若还原时c(H+)增大,不利于H2失去电子,因此不利于Cu的生成,D正确。
13.答案 (1)2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2　(2)饱和碳酸氢钠　(3)[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC　正四面体　sp3　(4)MoS+6ClO-+4OH-Mo+S+6Cl-+2H2O
解析 (1)混合气体X含有CO2、SO2,结合原子守恒、得失电子守恒,可写出反应的化学方程式。(2)SO2具有还原性,会和溶液中的发生氧化还原反应导致产品产率降低,故通入沉铝步骤前,应经过饱和碳酸氢钠溶液除去SO2气体。
(4)ClO-具有强氧化性,用足量的碱性NaClO溶液在加热条件下处理废催化剂制备钼酸钠,反应中MoS发生氧化反应生成Mo、S,ClO-发生还原反应生成Cl-。
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