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第04 讲 金属材料及金属矿物的开发利用
目录
01 课标达标练
题型01 合金的性质与用途
题型02 金属的冶炼
题型03 考查镁及其化合物性质
题型04 考查铜及其化合物性质
题型05 以工艺流程考查铜及其化合物转化
题型06 常见过渡金属及其化合物的转化
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 合金的性质与用途
1.（2025·辽宁省阜新市实验中学·一模）河南是中国文化的重要发源地。河南博物院中馆藏的下列文物，其
主要成分不是合金的是
1
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A．妇好青铜鸮尊
B．玉柄铁剑
C．武则天金简
D．贾湖骨笛
2.（2025·内蒙古宁城高级中学·一模）2025 年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的
纹样，青铜是铜和铅的合金。关于青铜的说法正确的是
A．在潮湿空气中，青铜会生成铜绿
B．青铜的硬度比纯铜小
C．青铜是一种合金，属于纯净物
D．青铜的熔点比纯铜高
02 金属的冶炼
3.（24-25 高三上·辽宁省大连市第八中学·期末）下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是
A．
B．
C．
D．
4.（24-25 高三下·吉林省白山市第二中学·期末）某厂用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如
图，下列有关说法正确的是
A．冶炼金属铝除了电解
，还可以用熔融
代替
B．黄铜矿冶炼铜时，产生的FeO 可用作冶炼铁的原料
2
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C．在制粗硅的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：1
D．生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应
03 考查镁及其化合物性质
5.（24-25 高三下·黑龙江大庆·期中）制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮
气，升温至1073K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法不正确的是
A．1 中的试剂是浓硫酸，便于观察气泡，调节气流速度
B．7 中的试剂是浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入装置
C．氮化镁的水解反应是中和反应的逆反应
D．实验时，应先通入一段时间的氮气，后加热瓷管
6.（24-25 高三上·黑龙江海伦市第一中学·期中）镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。
下列说法错误的是
A．单质镁在空气中燃烧的主要产物是
，还有少量的
B．
是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价为+2
C．
水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式：
D．
是常用的阻燃材料，用氨水与氯化镁溶液制取
的离子方程式为：
3
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04 考查铜及其化合物性质
7.（24-25 高三上·黑龙江牡丹江市第二中学·期中）
不能与酸混用，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。用
溶液浸泡黄铜(
)可制得
溶液，再用其制取
。下列说法错误的是
A．“浸泡黄铜”的过程中会产生硫单质
B．可用
溶液检验浸泡后的溶液中是否生成
C．
与稀硫酸反应只生成硫酸铜和水
D．
是配制波尔多液的原料
8.（24-25 高三上·吉林省辽源市第五中学·期中）冶炼铜时可使
在高温下与
反应转化为
，生成
的
与
进一步反应得到
。
在酸性溶液中会转化为
和
；
能被浓硝酸氧化为
。
在
存在下能与氨水反应生成
。则下列化学反应表示正确的是
A．
在高温下与
反应：
B．
与浓硝酸反应：
(浓)
C．
溶于稀硫酸：
D．
在
存在下与氨水反应：
05 以工艺流程考查铜及其化合物转化
9.（2025·辽宁省抚顺市二中·三模）氯化亚铜(
，难溶于水，在空气中易被氧化)广泛应用于化工、印
4
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染、电镀等行业。工业上以废铜泥［含
、
、
及少量金属
］为原料制备
的工
艺流程如图。下列说法正确的是
A．“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物
B．“除杂”过程加入
时，温度越高，除杂效果越好
C．在实验室模拟“过滤”步骤时使用的主要玻璃仪器为分液漏斗
D．“还原”后“溶液”呈碱性
10.（24-25 高三上·内蒙古宁城高级中学·期中）CuCl 难溶于水，在空气中易被氧化。工业以废铜泥(含
CuS、
、
、Fe 等)为原料制备CuCl 的流程如图：
下列说法正确的是
A．“酸浸”后，溶液中的金属离子只含
和
B．“除杂”步骤中，为了使沉淀完全，加氢氧化钠溶液须过量
C．“灼烧”不充分会降低CuCl 的产率
D．实验室模拟工业灼烧操作可在蒸发皿中进行
06 常见过渡金属及其化合物的转化
11.（2025·内蒙古通辽一中·一模）钛（熔点1 668 ℃）广泛应用于生活和科技等领域。用镁还原 TiCl4制取
金属钛是钛生产的重要方法，其简化工艺流程如下。下列说法错误的是（ ）
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A．工业上，一般选择电解熔融 MgCl2制备金属Mg
B．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4=====Ti＋2MgCl2
C．“真空蒸馏”的目的是降低单质Mg 和MgCl2的沸点，使其汽化分离出去
D．“电解”时，阴极上生成单质a，可用作其他联产过程的氧化剂
12．（2025·吉林省通化市第一中学·一模）在高锰酸钾生产过程中会产生较多的废锰渣，以下是利用废锰
渣制备硫酸锰晶体的过程。已知：废锰渣的主要成分为MnO2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、MgO 等；硫铁矿的
主要成分为FeS2，还含有少量Cu、Ni、Cd 等元素；MnSO4的溶解度随温度的升高而降低。下列说法错误
的是（ ）
A．“酸处理”后，溶液中主要存在的阳离子有5 种
B．“浸取”过程中主要发生反应的离子方程式为15MnO2＋2FeS2＋28H＋===15Mn2＋＋2Fe3＋＋4SO4
2-＋
14H2O
C．碳酸钙的作用是除去铁离子
D．“系列操作”是指蒸发结晶
13.（24-25 高三上·吉林省桦甸市第四中学·期中）部分含Mg 或含Al 物质的类别与化合价关系如图所示。
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下列推断不合理的是
A．e 可用于制造耐高温材料
B．可存在a→f→g→e→a 的循环转化关系
C．a 不能与H2O 反应生成d 或g
D．直接加热蒸干c 或f 溶液无法得到无水氯化物
14.（24-25 高三上·黑龙江佳木斯市第一中学·期末）如图为铜或镁元素的部分价类二维图，下列叙述不正确
的是
A．可能存在a→d→e 的直接转化
B．d 可能溶于过量的氨水
C．若新制的d 能用于检验醛基，则此时生成b
D．蒸干e 的水溶液均能得到原溶质
15.（24-25 高三上·学黑龙江双城市兆麟中学·期中）
常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验
室通过CuO 氧化NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2。已知
，Mg3N2是一种
浅黄色粉末，易水解。下列说法错误的是
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A．装置
的作用只是吸收装置
中产生的水蒸气
B．实验开始时应先点燃
处酒精灯；再点燃
处酒精灯
C．装置A 中生石灰可用氢氧化钠固体代替
D．取反应后装置E 所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有
16.（24-25 高三上·黑龙江省实验中学·期中）四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料。一
种以低品位锰矿粉(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH 及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程
如图所示：
下列说法不正确的是
A．可用稀硫酸代替“溶浸”中的NH4HSO4
B．“溶浸”步骤中H2O2作氧化剂
C．“沉锰”步骤中母液的主要成分为(NH4)2SO4
D．“氧化”步骤中Mn(OH)2参加的反应：6Mn(OH)2+O2
2Mn3O4+6H2O
17.（2025·辽宁省庄河市高级中学·三模）以含钴废料（成分为
、
，含少量
、
、
等杂质）为原料制备
的流程如图所示。下列说法错误的是
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已知：①“酸浸”后的滤液中含有
、
、
等 ②氧化性：
③有关数据如表
（完全沉淀时金属离子浓度
）
沉淀
完全沉淀时的pH
A．“酸浸”时，可用盐酸代替硫酸
B．“酸浸”和“氧化”两步可合并，可使用稀硫酸和
C．“调
”除杂时溶液中若
，需调
的范围为
D．“一系列操作”用到的硅酸盐仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
18.（2025·吉林省德惠市实验中学·三模）某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下：
已知：①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、NaAlO2和NaVO3的混合溶液；
Cr
②
的最高价含氧酸根离子在酸性介质中主要以
存在，在碱性介质中主要以
存在。
下列说法错误的是
A．“灼烧”步骤的尾气中含CO2
B．“沉铝”步骤的离子方程式为
C．“分离钒”之后Cr 元素的存在形式主要为
D．“转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 3∶
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19.（24-25 高三上·辽宁省营口市高级中学·二模）氟化镁可用于制造陶瓷、玻璃，还可用作铝金属的助熔
剂、光学仪器中镜头及滤光器的涂层等。用纯净的Mg 制备MgF2的流程如图所示：
已知：25℃时，部分物质的溶度积如下：
物质
MgF2
MgCO3
溶度积(Ksp)
6.4×10-9
2.4×10-5
下列说法错误的是
A．反应器1 中需通入过量的CO2
B．反应器2 中需适当升高温度
C．沉淀池的上层清液中
D．从沉淀池中获取纯净MgF2的操作是过滤、洗涤、干燥
21.（2025·内蒙古集宁一中·一模）氯化亚铜(
)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
难溶于水，
在空气中易被氧化。工业以废铜泥(含
、
、
、及少量金属
)为原料制备
的流
程如图：
下列说法正确的是
A．“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物
B．“除杂”第①步升高温度一定能加快化学反应速率
C．“除杂”第②步所加
溶液须过量
D．上述流程中可循环使用的物质有
和
22.（2025·吉林省延边·一模）向Cu、Cu2O 和CuO 组成的混合物中加入1 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混
合物溶解，同时收集到2 240 mL NO 气体(标准状况)。已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。下列说法不正确的
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是
A．上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5 1∶
B．若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为32 g
C．Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2
=6Cu2++2NO↑+7H2O
D．若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol
23.（24-25 高三上·吉林省四平市实验中学·期中）金属材料对于促进生产发展发挥了巨大的作用。如图是两
种金属及其化合物的转化关系(每一步反应均反应完全)，其中X、Y 是日常生活中常见的金属单质，M、
N、Z 是含有元素Y 的化合物，反应②是工业上制备金属X 的方法之一，下列说法错误的是
A．金属X、Y 分别是
、
B．反应①和③中等量的
完全反应，则转移的电子数：①>③
C．
溶液与
的反应在工业上用于制作印刷电路板
D．由转化关系可推知氧化性：
24.（2025· 辽宁师范大学附属中学·一模）某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜
投入用
酸化的
的
溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的
的
溶液中，铜粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用
酸化的
的
溶液中，铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含
]，无气泡生成。下列分析正
确的是
A．①说明
的
溶液不与铜粉反应
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B．②证明氧化性
还原性
C．③中
的生成速率一定小于
被还原的速率
D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色
25.（24-25 高三上·黑龙江双鸭山市田家炳中学·期中）小组同学探究
和物质
的反应，实验如下。下列
分析不正确的是
装置
序号
物质A
实验现象
①
溶液（调
）
铜粉溶解，溶液变为深棕色
[经检验含
]
②
溶液
铜粉溶解，溶液变为蓝绿色
③
溶液（调
pH=1）
无明显变化
A．②中铜粉溶解的原因：
B．①中产生
的原因：
时铜粉直接将
还原为
C．若向③中加入
固体，推测铜粉会溶解
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性（或还原性）强弱有关，也与离子浓度有关
26.（2025·辽宁省庄河市高级中学·一模）实验室模拟利用含钴废料(主要成分为
，还含有少量的铝箔
等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图：
已知：
难溶于水。
下列有关描述错误的是
A．“碱浸”发生反应的为：
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B．“操作①”用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C．“酸溶”反应中
可以换成
D．“沉钴”时若
浓度太大，可能导致产品不纯
1.（2025·辽宁卷）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫
红色
=
B
悬浊液中加入
溶液，固体由白色变为红
褐色
=
C
溶液中加入
，浅绿色溶液出现蓝
色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH 溶液，溶液由橙色变为黄色
2.（2025·辽宁卷）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含
和少量
)中提取金属元素，
流程如图。已知“沉钴”温度下
，下列说法错误的是
A. 硫酸用作催化剂和浸取剂
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B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C. “浸出”时，3 种金属元素均被还原
D. “沉钴”后上层清液中
3.（2024·辽宁卷）文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项
归为一类的是
A. 金代六曲葵花婆金银盏
B. 北燕鸭形玻璃注
C. 汉代白玉耳杯
D. 新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
4.（2024·辽宁卷）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的
并制备
，流程如下“脱氯”步骤仅
元素化合
价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量
，确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应：
C. “脱氯”反应：
D. 脱氯液净化后电解，可在阳极得到
5.（2024·福建卷）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：
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已知“滤液2”主要含
和
。下列说法正确的是
A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B．“酸溶”时产生
和
离子
C．“碱溶”时存在反应：
D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
6.（2024·浙江卷）下列离子方程式正确的是
A．用
溶液除
气体：
B．
溶液中滴加
溶液：
C．
溶液中通入少量
：
D．用
溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：
7.（2025·河北卷）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬
酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
已知：铬铁矿主要成分是
。
回答下列问题：
(1)基态铬原子的价层电子排布式： 。
(2)煅烧工序中
反应生成
的化学方程式： 。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：
、 、 (填化学式)。
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(4)酸化工序中需加压的原因： 。
(5)滤液Ⅱ的主要成分： (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
(7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称)
8.（2024·广西卷）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(
，含
和CuO 等杂质)制
备光电材料
的流程如下。回答下列问题：
已知：
物质
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和
，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取的措
施是 (任举一例)。
(2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。
(3)常温下，用
调节溶液pH 至
时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。
(4)“X”可选用_______。
A．
B．
C．Zn
D．
(5)若用
替代
沉锰，得到
沉淀。写出生成
的离子方程式
。
(6)
立方晶胞如图，晶胞参数为
，该晶体中与一个
紧邻的
有 个。已知
为阿伏加
德罗常数的值，晶体密度为
(用含
的代数式表示)。
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9.（2024·山东卷）以铅精矿(含
，
等)为主要原料提取金属
和
的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“热浸”时，难溶的
和
转化为
和
及单质硫。溶解等物质的量的
和
时，消耗
物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时
挥发外，另一目
的是防止产生 (填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的
沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属
，“电解I”阳极产
物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是 。
(4)“置换”中可选用的试剂X 为 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
“置换”反应的离子方程式为 。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作 (填“阴极”或“阳极”)。
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