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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 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 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： 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 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（ ） 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。 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 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 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∶ 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 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 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： 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 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： 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)。 (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)。 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”)。
