高考化学开发利用金属矿物和海水资源(金属综合)(测)试题

目夺市安危阳光实验学校专题5.1 开发利用金属矿物和海水资源（金属综合）
（测试时间60分钟，满分100分）
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．【百强校·西安中学上学期第四次月考】因为在表面形成氧化膜，保护了内
层金属不再
．．被空气氧化的是（）
A．Na B．Al C．Fe D．Au
【答案】B
考点：考查金属的化学性质
2．【郴州一模】下列有关金属及其化合物的说法正确的是
（）
A．铝和氢氧化钠溶液反应生成Al（OH）3和H2O
B．钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O
C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3和H2
D．用碳酸钠和氢氧化钙反应制NaOH
【答案】D 【解析】
试题分析：A、铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，错误，不选A；B、钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，错误，不选B；C、铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，错误，不选C；D、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，正确，选D。

考点：金属及其化合物的性质
3．【邯郸一模】已知A、B、D、E均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，则下列有关物质的推断不正确的是
（）
A．若A是铁，则E可能为稀硝酸
B．若A是CuO，E是碳，则B为CO
C．若A是NaOH溶液，E是CO2，则B为NaHCO3
D．若A是AlCl3溶液，E可能是氨水
【答案】D
考点：考查元素化合物性质的分析应用
4．【云南省临沧一中高三上学期第二次月考】根据下图海水综合利用的工业流
程图，判断下列说法正确的是（）
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。

A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需消耗2．24 L Cl2
D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
【答案】D
考点：考查了海水资源及其综合利用的相关知识。

5．工业上用的铝上矿(主要成分是氧化铝．含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是（）
A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液
B．试剂Y是HCI，它与AlO2－反应生成氢氧化铝
C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果
【答案】A
【解析】
试题分析：A、氧化铁是碱性氧化物，而氧化铝是氧化物，因此反应①中试剂X 是氢氧化钠溶液，沉淀C是氧化铁，溶液A是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，A 正确；B、盐酸是强酸，能溶解氢氧化铝，应该用CO2，B错误；C、转化关系图中只有氧化铝电解是氧化还原反应，C错误；D、CO2不能与氧化铁或氧化铝反应，因此将X与Y试剂进行对换，最终不能达到相同结果，D错误，答案选A。

考点：考查氧化铝制备工艺流程图的分析。

6．【诸暨中学高三上学期期中】金属冶炼一般有下列四种方法：①焦炭法②水煤气(或H2、CO)法③活泼金属置换法④电解法。

这四种方法在工业上均有应用。

古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。

现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。

对它们的冶炼方法的分析，不正确的是
（）
A．(Ⅰ)，① B．(Ⅱ)，② C．(Ⅲ)，③ D．(Ⅳ)，④
【答案】B
考点：考查金属的冶炼
7．“十二五”(2011－)末期，随着铁路的建设发展，一票难求的情况将从根本上改观，或者说将成历史。

下列有关说法中正确的是
（）
A．铁轨焊接时常用到铝热反应，铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化
B．铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池
C．铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料
D．工业上铁、金的冶炼均采用热还原法
【答案】A
【解析】
试题分析：A、铝与金属氧化物发生置换反应，放出大量热，所以铁轨焊接时常用到铝热反应，铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化，正确；B、原电池是把化学能转化为电能的装置，而太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置，所以太阳能电池不是原电池，错误；C、水泥属于传统的无机非金属材料，错误；D、工业上炼铁是用热还原法，而金在自然界以单质形式存在，所以冶金是用沉淀法，属于物理方法，错误，答案选A。

考点：考查原电池、非金属材料的判断，金属的冶炼
8．【哈尔滨高三下开学考理综】CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径
及性质如图所示。

下列说法不正确
．．．的是（）A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2为0.75mol
D．Y可以是葡萄糖
【答案】C
考点：考查物质的制备、硫酸、硝酸的性质的相关知识
9．【百强校·兴义市第八中学兴趣第五次月考】下列事实不能用金属活动性解释的是（）
A．生活中可用铝制的水壶烧水
B．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品
C．工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠
D．电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部
【答案】A
【解析】
试题分析：A．铝的表面能生成一层致密的氧化膜，阻碍了反应的进一部进行，所以可用铝制的水壶烧水，与题意无关，故A错误；B．镀锌铁制品破损后，活泼性较强的锌作原电池的负极，活泼性较弱铁作原电池的正极，符合题意，故B正确；C．根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼，符合题意，故C正确；D．利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极，精铜作阴极得到电子，阴极与电池的负极相连，得到电子，这几种金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在电解过程中Ag、Pt不会失去电子，而是形成阳极泥，符合题意，故D正确，故选A。

考点：考查了金属活动性强弱的比较
10．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是（）
A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质
B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠
D．从海水中提取镁可以采用下列方法：
【答案】B
考点：考查海水资源应用的有关判断
二、非选择题（4小题，共50分）
11．（14分）【福州一中高三1月综合训练】辉铜矿是冶炼铜的重要原料．（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu2S+O2===2Cu+SO2
①当产生标况下11．2L气体时，转移电子数目为；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：
①步骤I中用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有（任写一种）．
②步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3．5的作用是；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。

请写出反应iii)的化学方程式。

i)Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O
ii)Cu2S+ Fe2(SO4)3 = CuSO4+CuS+2FeSO4iii)
④步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式
为．
【答案】（1）①3N A或1．804×1024（2分）②正（2分） 65b/(a+b)（2分）
（2）①粉碎矿石、适当升高温度、搅拌（2分）
②使Fe3+完全水解生成Fe（OH）3沉淀（2分）
③MnO2+2FeSO4+2H2SO4====MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O （2分）
④HCO3-+H+====CO2↑+H2O （2分）
④步骤Ⅱ的目的是调节溶液的pH值，所以碳酸氢铵参与的离子反应为与氢离子反应生成二氧化碳和水，离子方程式为HCO3-+H+====CO2↑+H2O。

考点：考查对工业流程的分析，离子方程式、化学方程式的书写，质量分数的
计算
12．（12分）【2016学年贵州省凯里一中下第二次月考】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的两种方法：、。

（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为。

（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为。

（4）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃．微溶于水，有毒性和强腐蚀性．他们参观生产过程后，了解到如下装置简图：请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。

④C中液体产生颜色为。

为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。

【答案】（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的任意两种（2分）
（2）富集溴元素（1分）
（3）SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-（2分）
（4）①冷凝管（1分）②溴具有强腐蚀性，可以腐蚀橡胶（1分）
③要控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分（2分）
④深红棕色（1分）萃取、分液（2分）考点：考查海水综合利用的操作等知识。

13．（12分）【北京西城一模】以铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质有SiO2、Fe2O3等）为原料，采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示：
（1）Al2O3可用于电解制Al，其反应的化学方程式是_______。

（2）调控反应池中钠铝元素之比一定时，Al2O3溶于NaOH，SiO2转化为铝硅酸钠沉淀。

Al2O3溶于NaOH的离子方程式是_______。

（3）该生产过程中，需向沉淀池中加入X。

① X 可为过量的CO2，则滤液II中主要的溶质是_______，为了使滤液II循环利用，应补充的物质是_______（选填字母）；
a．CaO b．HCl c．Na2CO3
② X 也可为少量Al(OH)3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是_______。

（4）测铝土矿中铝元素含量：
I 将m g铝土矿样品经处理配成V mL溶液
II 取少量该溶液用EDTA法测得该溶液中Fe3+、Al3+浓度之和为a mol·L－1
III 另取少量该溶液，将Fe3+用盐酸羟胺还原为Fe2+后，利用吸光度法测得吸光度为0.400（吸光度与Fe2+浓度对应曲线如下图），该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是_______（用字母表示）。

【答案】（1）2Al
2O3（熔融）==== 4Al+3O2↑（2分）
（2）Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O （2分）
（3）① NaHCO3 （1分） a（2分）② 滤液II可直接循环使用（2分）（4）27V（a-0.0400×10-3）/1000m（3分）考点：考查工业制氧化铝的工艺流程分析、化学计算等知识。

14．（12分）【百强校·第二中学5月月考】镁是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好、易于回收等优点。

国内外将镁合金应用于汽车行业，以减重、节能、降低污染，改善环境。

但金属镁性质活泼，能与空气中的O2、N2、CO2等反应，也能与沸水反应。

其中，Mg与N2反应的产物Mg3N2与水反应：Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑。

请回答下列问题：
（1）甲组学生研究Mg能在CO2气体中燃烧，并研究其产物。

将镁条在空气中加热点燃后迅速插入盛放CO2气体的集气瓶中，观察到的现象是__ _；化学反应方程式是_____ __。

（2）乙组学生根据上述甲组实验，认为Mg能在NO2中燃烧，可能产物为MgO、N2和Mg3N2。

通过如下实验装置来验证反应产物(夹持装置省略，部分仪器可重
电解冰晶石
复使用)。

已知：NO2气体能被NaOH吸收。

NH3·H2O的电离常数与CH3COOH电离常数相等，均为1.75×10-5。

①乙组同学的装置中，依次连接的顺序为A_______(填字母序号)；装置B中的作用是______。

②确定产物中有N2生成的实验现象为
____________________________________。

（3）设计实验证明：
①产物中存在Mg3N2：。

②MgO和Mg(OH)2溶于铵盐溶液是与NH4+直接反应，不是与NH4+水解出来的H+反应：。

【答案】（1）剧烈燃烧，发出耀眼白光，反应后在集气瓶内部附着白色粉末和黑色颗粒（2分）
2Mg+CO2点燃2MgO+C （2分）
（2）①BCBED（2分）在 C 的两侧防止水蒸气进入 C 中与产物 Mg3N2反应（1分）
②D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中（1分）
（3）①取C中少量反应产物，加入到水中产生刺激性气味的气体，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝（2分）
②将①中加水后的溶液加热，赶走NH3后，再加入过量的 CH3COONH4溶液，固体溶解，说明 MgO 和 Mg(OH)2溶于铵盐溶液是与 NH4+直接反应，不是与NH4+水解出来的H+反应（2分）
考点：考查物质性质的实验探究。