第3章 3.第3节 金属资源的开发利用（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考化学大一轮复习练案

第3节  金属资源的开发利用

高考真题

1.★(2025四川,1,3分)材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是(    )

A.制造电极的石墨烯                  B.制造减震弹簧的高碳钢

C.制造防弹装甲的高强度芳纶纤维      D.制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃

答案  B 

2.★★(2025黑吉辽蒙,11,3分)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10-20.4,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c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4 

答案  C 

3.★★★(2025山东,13,4分)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4)3能溶于水;Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7。下列说法错误的是(    )

A.试剂X可选用Fe粉

B.试剂Y可选用盐酸

C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中

D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少

答案  A 

4.★★(2025北京,16节选)(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。

①将PbSO4等物质转化为Pb2+的过程中,步骤Ⅰ加入NaOH溶液的目的是                                            。 

②步骤Ⅱ、Ⅲ中H2O2和K2S2O8作用分别是                    。 

答案  (2)①脱除S,生成可溶于酸的Pb(OH)2

②H2O2作还原剂,K2S2O8作氧化剂

5.★★(2025甘肃,16节选)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:

已知:As2O3熔点314 ℃,沸点460 ℃

分解温度:CuO 1 100 ℃,CuSO4 560 ℃,ZnSO4 680 ℃,PbSO4高于1 000 ℃

Ksp(PbSO4)=1.8×10-8

(1)设计焙烧温度为600 ℃,理由为                                    。 

(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,该反应的化学方程式为                                      。 

(3)酸浸的目的为                                    。 

(4)从浸出液得到Cu的方法为                    (任写一种)。 

答案  (1)使As2O3变为蒸气,使CuSO4分解为CuO,便于后续分离  (2)2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2

(3)使CuO溶解形成CuSO4溶液,与PbSO4分离

(4)加入更活泼的金属(如Fe)置换出Cu单质(或以惰性材料为阳极,纯铜作阴极电解浸出液)

6.(2025云南,15,14分)从褐铁矿型金—银矿(含Au、Ag、Fe2O3、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:

已知:①金—银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。

②25 ℃时,Mn(OH)2的Ksp为1.9×10-13。

回答下列问题:

(1)基态Cu原子的价层电子排布式为                      。 

(2)“还原酸浸”时,MnO2反应的离子方程式为                            。 

(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:

①Au+5S2+[Cu(NH3)4]2+ [Au(S2O3)2]3-+[Cu(S2O3)3]5-+4NH3

②4[Cu(S2O3)3]5-+16NH3+O2+2H2O 4[Cu(NH3)4]2++4OH-+12S2

上述过程中的催化剂为            。 

(4)“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为                              。 

(5)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+、Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为     。 

(6)25 ℃“沉铁”后,调节“滤液4”的pH至8.0,无Mn(OH)2析出,则c(Mn2+)≤    mol·L-1。 

(7)一种锑锰(Mn3Sb)合金的立方晶胞结构如图。