2022届高三化学一轮复习课时跟踪检测：金属材料与金属矿物的开发利用(解析版)

金属材料与金属矿物的开发利用课时跟踪检测
一、选择题（共10题）
1．(2021·天津市第九十五中学模拟)下列有关金属元素特征的叙述正确的是( ) A．金属元素的原子只有还原性，其阳离子只有氧化性
B．金属元素的单质在常温下都为固体
C．含金属元素的离子都是阳离子
D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质
2．(2021·福州模拟)央视栏目《国家宝藏》不仅彰显了民族自信、文化自信，还蕴含着许多化学知识。

下列说法不正确的是( )
A．宋·王希孟《千里江山图》中的绿色颜料铜绿，主要成分是碱式碳酸铜
B．宋·《莲塘乳鸭图》缂丝中使用的丝，主要成分是蛋白质
C．战国·“曾侯乙编钟”属于青铜制品，青铜是一种铜锡合金
D．清·乾隆“瓷母”是指各种釉彩大瓶，其主要成分是二氧化硅
3．(2021·沈阳模拟)《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。

其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。

”以下说法不正确的是( )
A．金属冶炼方法由金属活动性决定
B．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
4．(2021·广东省选考适应性测试)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
5．(2021·武威模拟)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是( )
A．按上述流程，试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C．图中所有的转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的离子方程式为2AlO－
2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－
3
6．下列有关物质的描述及其应用均正确的是( )
A．Al、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2均能和NaOH溶液发生反应
B．Na2O2中含有O2，所以过氧化钠可为潜水艇舱提供氧气
C．FeCl3具有氧化性，用FeCl3溶液刻蚀印刷铜电路板
D．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
7．(2021·厦门模拟)Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。

它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。

下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是( )
选项 A B C D
a Na Al Fe Cu
b NaOH Al2O3FeCl3CuSO4
c NaCl Al(OH)3FeCl2CuCl2
8．(2021·南宁模拟)下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是( ) A．电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠
B．铁制容器盛放和运输浓硫酸
C．镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀
D．铝制器皿不宜长期盛放酸性食物
9．(2021·潍坊模拟)我国古代的青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。

下列说法不正确的是( )
A．我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早
B．将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿
C ．《本草纲目》载有名“铜青”之药物，铜青是铜器上的绿色物质，则铜青就是青铜
D ．用蜂蜡做出铜器的蜡模，是古代青铜器的铸造方法之一，蜂蜡的主要成分是有机物
二、非选择题（共3题）
10．铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。

已知Cu 2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

(1)工业上可用Cu 2S ＋O 2=====△
2Cu ＋SO 2反应制取粗铜，该反应中________元素被还原。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50 ℃，加入H 2O 2溶液，一段时间后，升温到60 ℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为______________。

温度控制在50～60 ℃的原因除了加快反应速率外，还有___________________。

在CuSO 4溶液中加入一定量的Na 2SO 3和NaCl 溶液，加热，生成CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方程式：__________________________________________________________________。

(3)现向Cu 、Cu 2O 和CuO 组成的混合物中，加入2 L 0.6 mol·L －1 HNO 3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4 480 mL NO 气体(标准状况)。

Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为_______ ______________________________________________________________________________________________________________________________。

若将上述混合物用足量的H 2加热还原，所得到固体的质量为__________g 。

若混合物中含0.2 mol Cu ，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H 2SO 4的物质的量为________mol 。

11．合金是建造航空母舰的主体材料。

(1)航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为________。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。

②Al ­Mg 合金焊接前用NaOH 溶液处理Al 2O 3膜，其化学方程式为___________________ _____________________________________________________。

焊接过程中使用的保护气为____________(填化学式)。

(2)航母舰体材料为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为____________。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量，需加入的物质为________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。

80.0 g Cu­Al 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，
过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为________。

12．(2021·泉州模拟)金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性等优点，用于制火箭、卫星的合金构件。

钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种重要的金属缓蚀剂。

利用钼矿(主要成分MoS2，还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下：
(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的价态为________，煅烧产生的尾气引起的环境危害主要是________________________________________________________________________。

(2)用浓氨水溶解粗产品的离子方程式是________________________，由图中信息可以判断MoO3是________氧化物(填“酸性”“碱性”或“两性”)。

(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的方法是________________________________。

(4)采用NaClO氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出，该过程放热。

①请配平以下化学反应：
NaClO＋____MoS2＋____NaOH===____Na2MoO4＋____Na2SO4＋____NaCl＋____H2O。

②钼的浸出率随着温度变化如图，当温度高于50 ℃后浸出率降低的可能原因是________________________________(写一点)。

答案和解析：
1．解析：选D 金属阳离子也可以具有还原性，例如亚铁离子，故A错误；例如金属汞
常温下是液态，故B错误；例如MnO－
4、AlO－
2
等，故C错误；例如铁离子被还原生成亚铁离
子，故D正确。

2．解析：选D 铜绿可作为绿色颜料，它的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，A正确；缂丝是采用“通经断纬”的技法织成的平纹织物，显然缂丝中使用的丝，主要成分是蛋白质，B正确；曾侯乙编钟是一种铜锡合金，属于青铜制品，C正确；“瓷母”是指各种釉彩大瓶，其主要成分是硅酸盐，D不正确。

3．解析：选C 活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故B正确；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C错误；该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中的氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。

4．解析：选C A项，Na可与水反应产生H2，陈述Ⅰ错误，与题意不符；B项，浓硝酸与Al发生钝化，不是不反应，陈述Ⅱ错误，与题意不符；C项，硅胶具有很强的吸水性，故硅胶可用作干燥剂，陈述正确，且具有因果关系，符合题意；D项，Fe的金属性比Cu强，则不锈钢水龙头上的铁部件易发生电化学腐蚀，陈述Ⅱ错误，与题意不符。

5．解析：选B 由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀可知，溶液乙中含有偏铝酸根离子、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为盐酸，故A错误；Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液，Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应，则过滤后所得沉淀为Fe2O3，故B正确；电解熔融Al2O3冶炼金属铝属于氧化还原反应，故C错误；反应①过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，反应的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，故D错误。

6．解析：选C NaAlO2与NaOH不反应，故A不正确；Na2O2为离子化合物，含O元素，不含O2，但过氧化钠可为潜水艇舱提供氧气，故B不正确；Cu与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，利用Fe3＋的氧化性，用FeCl3溶液刻蚀印刷铜电路板，故C正确；Al活泼性很强，用电解熔融氧化铝的方法来制备铝，所以Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、电解冶炼法、热还原法得到，故D不正确。

7．解析：选B Na与水反应生成NaOH，NaOH与盐酸反应生成NaCl，电解熔融的NaCl 可得金属钠，A正确；Al与氧气反应生成Al2O3，而Al2O3不能一步转化为Al(OH)3，B错误；
Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，FeCl2溶液与Zn反应可得Fe，C正确；Cu与浓硫酸加热反应生成CuSO4，CuSO4溶液与BaCl2溶液反应生成CuCl2，CuCl2溶液与Zn反应可得Cu，D正确。

8．解析：选B 金属活动性顺序表中钠比氢活泼，对应阳离子的氧化性：氢离子的氧化性强于钠离子的氧化性，能用金属活动性顺序表解释，A正确；在金属活动性顺序表中铁比氢活泼，但可用铁制容器盛放和运输浓硫酸，是因为铁在冷的浓硫酸中能发生钝化，不能用金属活动性顺序表解释，B错误；在金属活动性顺序表中锌比铁活泼，所以破损后腐蚀的仍是锌，被保护的是铁，能用金属活动性顺序表解释，C正确；在金属活动性顺序表中，铝排在氢的前面，能用金属活动性顺序表解释，D正确。

9．解析：选C 金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属性越弱的金属使用越早，所以我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早，故A正确；Cu 比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上，构成原电池，铜为负极，青铜器容易生成铜绿，故B 正确；铜在空气中长时间放置，会与空气中氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜，因此《本草纲目》载有名“铜青”之药物，铜青就是铜锈蚀生成的碱式碳酸铜，故C错误；蜂蜡的主要成分是酸类、游离脂肪酸、游离脂肪醇和碳水化合物，主要成分是有机物，故D正确。

10．解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。

(3)Cu2O 跟稀
＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。

硝酸发生反应后氮元硝酸反应的离子方程式为3Cu2O＋2NO－
3
素的存在形式是Cu(NO3)2和NO，由2 L×0.6 mol·L－1＝2n[Cu(NO3)2]＋ 4.480 L÷22.4 L·mol －1，得n[Cu(NO
n(Cu2＋)＝0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，
3)2]＝0.5 mol，
所得到固体的质量为0.5 mol×64 g·m ol－1＝32 g。

若混合物中含0.2 mol Cu，则根据铜原子守恒可得：2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 mol，根据得失电子守恒可得：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3×(4.480 L÷22.4 L·mol－1)，解得n(CuO)＝0.1 mol，n(Cu2O)＝0.1 mol，消耗H2SO4的物质的量为 0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol。

答案：(1)铜、氧
(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 防止H2O2分解2Cu2＋＋2Cl－＋SO2－
＋H2O===2CuCl↓＋
3
SO2－
＋2H＋
4
(3)3Cu2O＋2NO－
＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O 32 0.2
3
11．解析：(1)①工业上通过电解熔融Al2O3制得金属铝，从铝土矿中提取Al2O3的过程：
使铝土矿与NaOH 溶液反应并过滤除去杂质得到NaAlO 2溶液，再向溶液中通入CO 2，生成Al(OH)3沉淀，加热使沉淀分解可得到Al 2O 3。

②镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时应使用Ar 等稀有气体作保护气。

(2)①在海水中，合金钢、海水及海水中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。

②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaO ＋SiO 2=====高温 CaSiO 3或CaCO 3=====高温 CaO ＋CO 2↑、CaO ＋SiO 2=====高温 CaSiO 3，使SiO 2形成炉渣，可以降低硅含量。

(3)白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g ，即0.5 mol ，故合金中铝的质量为0.5 mol×27 g ·mol －1＝13.5 g ，则铜的质量为66.5 g ，质量分数为66.5 g 80.0 g
×100%≈83.1%。

答案：(1)①第三周期ⅢA 族 CO 2 ②Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蚀 ②CaCO 3或CaO (3)83.1%
12． 解析：(1)Na 2MoO 4·2H 2O 中Na 元素的化合价为＋1价、O 元素的化合价为－2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，确定Mo 元素的价态为4×2－2×1＝＋6价；工业煅烧钼矿的尾气为二氧化硫，二氧化硫引起的环境危害主要是酸雨。

(2)用浓氨水溶解粗产品MoO 3，反应生成钼酸铵和水，反应的离子方程式为MoO 3＋2NH 3·H 2O===2NH ＋4 ＋MoO 2－
4 ＋H 2O ；MoO 3可以与碱溶液反应生成MoO 2－4 和水，因此可以说明MoO 3是酸性氧化物。

(3)操作Ⅰ是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，该分离混合物的方法为过滤；操作Ⅱ过滤分离出固体钼酸和滤液，在滤液中含有NH 4Cl ，所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的方法就是检验洗涤液中是否含有Cl －，操作是取少量最后一次水洗液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO 3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净。

(4)①在该反应中Cl 元素化合价由反应前NaClO 中的＋1价变为反应后NaCl 中的－1价、Mo 元素化合价由反应前MoS 2中的＋2价变为＋6价、S 元素化合价由反应前MoS 2中的－1价变为反应后Na 2SO 4中的＋6价，根据转移电子及原子守恒，配平方程式为9NaClO ＋MoS 2＋6NaOH===Na 2MoO 4＋2Na 2SO 4＋9NaCl ＋3H 2O 。

②如图钼的浸出率随着温度变化，当温度低于50 ℃时，温度升高，反应速率加快，更多的钼溶解，因此钼的浸出率随着温度的升高而增大；当温度高于50 ℃后浸出率降低的可能原因：第一，该反应的正反应是放热反应，随着温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动；第二，随着温度升高，其他金属杂质离子浸出也增多，沉淀了MoO 2－4 ，导致浸出率降低。

答案：(1)＋6 酸雨 (2)MoO 3＋2NH 3·H 2O===2NH ＋4 ＋MoO 2－4 ＋H 2O 酸性 (3)过滤 取少量最后一次水洗液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO 3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗
净(4)①9 1 6 1 2 9 3 ②该反应为放热反应，升温使平衡逆向移动(或随着温度升
)
高，其他金属杂质离子浸出也增多，沉淀了MoO2－
4。