5．（2016·太原测评，9）一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有（ ）
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A．3种B．4种C．5种D．6种
6．（2015·陕西安康二次调研，10）A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体），将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。
它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是（ ）
A．物质B是H2B．物质C是Cl2
C．物质D是FeCl2D．物质F是FeCl2
题型集训9 金属材料 金属矿物资源的开发利用
1．（2016·课标全国Ⅲ，28）以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生产硫酸的催化剂。
从废矾催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为：
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为VO
，反应的离子方程式为________________________________________，同时V2O4转化成VO2＋。
“废渣1”的主要成分是________。
（2）“氧化”中欲使3mol的VO2＋变为VO
，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。
（3）“中和”作用之一是使钒以V4O
形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有________。
（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：
4ROH＋V4O
R4V4O12＋4OH－（ROH为强碱性阴离子交换树脂）。
为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性（填“酸”、“碱”或“中”）。
（5）“流出液”中阳离子最多的是________。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________________________________________________________________。
2．（2016·北京理综，27）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_____________________________________________________________________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：
ⅰ：
2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO
===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ⅱ：
……
①写出ⅱ的离子方程式：
___________________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．________________________________________________________________。
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO（s）＋NaOH（aq）
NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。
滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________（选填序号）。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。
结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：
_________________________________________________________________。
3．（2016·江苏化学，19）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3（s）＋2H＋（aq）===Mg2＋（aq）＋CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－50.4kJ·mol－1
Mg2SiO4（s）＋4H＋（aq）===2Mg2＋（aq）＋H2SiO3（s）＋H2O（l） ΔH＝－225.4kJ·mol－1
酸溶需加热的目的是________；所加H2SO4不宜过量太多的原因是________。
（2）加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为_____________________________
___________________________________________________________________。
（3）用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。
①实验装置图中仪器A的名称为________。
②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：
向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，________、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：
边搅拌边向溶液中滴加氨水，________，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH＝8.5时Mg（OH）2开始沉淀；pH＝5.0时Al（OH）3沉淀完全]。
1．（2015·江苏化学，8）在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（ ）
A．粗硅
SiCl4
Si
B．Mg（OH）2
MgCl2（aq）
Mg
C．Fe2O3
FeCl3（aq）
无水FeCl3
D．AgNO3（aq）
[Ag（NH3）2]OH（aq）
Ag
2．下列说法正确的是（ ）
A．铁的冶炼不涉及化学反应（2015·北京理综，6D）
B．用胆矾炼铜不涉及化学反应（2015·重庆理综，1A）
C．氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色颜料（2014·江苏化学，4D）
D．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金（2014·广东理综，7A）
3．（2015·福建理综，24）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：
已知：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是______________________________________________________________________（只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是____________________________________________________________________。
③已知：
Al2O3（s）＋3C（s）===2Al（s）＋3CO（g）
ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－1
2AlCl3（g）===2Al（s）＋3Cl2（g）
ΔH2＝＋1169.2kJ·mol－1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为
____________________________________________________________________。
④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________________________________________。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是__________________________________________________________________。
4．[2014·山东理综，30（3）]
（1）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有（双选）（ ）
A．KClB.KClO3C．MnO2D．Mg
（2）取上述少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，____________________________________________________
（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_____________________（用离子方程式说明）。
5．（2014·浙江理综，26）某研究小组为了探究一种无机矿物盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1。
请回答如下问题：
（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图________，写出气体甲的电子式________。
（2）X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_____________________________________________________________________。
（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是________________________（用化学反应方程式表示）。
（4）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式__________________________________，并设计实验方案验证该反应的产物____________________________________________________。
1．（2016·辽宁大连重点中学高三联考，1）人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。
在“五金”顺序中，把一种金属的位置向后移一位，正好符合某化学规律。
这种金属和该化学规律是（ ）
A．铁、金属活动性顺序表
B．金、质量守恒定律
C．银、元素周期表
D．铜、金属密度顺序表
2．（2016·山东潍坊高三统考，3）我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应，其中有：
①“丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂”；②“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．①中描述的化学反应是可逆反应
B．“曾青”是含有Cu2＋的溶液，如硫酸铜溶液
C．“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原”
D．水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜
3．（2016·北京西城区期末，6）下列关于金属的说法中，不正确的是（ ）
A．常温下可用铁制容器盛装浓硝酸
B．在一般情况下，合金的硬度大于它的成分金属
C．常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属
D．将钢闸门与电源正极相连，可防止其在海水中被腐蚀
4．（2015·江苏徐州调研，1）金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。
下列关于金属的一些说法不正确的是（ ）
A．合金的性质与其组分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
5．（2016·广东东莞调研，1）金属冶炼技术随人类对自然界认识的不断深入而发展。
在冶炼中常作还原剂的金属是（ ）
A．CB．FeC．CuD．Al
6．（2016·河北邯郸质检）某合金与铁的物理性质的比较如下表：
熔点（℃）
密度（g·cm－3）
硬度（金刚石为10）
导电性（银为100）
某合金
2500
3.00
7.4
2.3
铁
1535
7.86
4.5
17
已知该合金耐腐蚀、强度大。
从以上性能来看，该合金不适合作（ ）
A．导线B．门窗框C．炉具D．飞机外壳
7．（2015·山东枣庄质检，4）①热分解法、②热还原法、③电解法是工业上制取金属的三种常用方法。
下列金属与冶炼方法相对应的是（ ）
选项
金属
冶炼方法
A
K、Na
③
B
Ca、Cu
②
C
Fe、Mg
③
D
Al、Hg
①
8.（2016·河北石家庄调研，3）从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
9．（2015·云南大理期末，2）下列有关金属的工业制法中，正确的是（ ）
A．制钠：
用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B．制铁：
以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．制镁：
用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D．制铝：
从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
10．（2015·杭州期末，14）现有氧化银、氧化镁、氧化铝的混合物，按如图所示的方法制取金属单质：
下列叙述不正确的是（ ）
A．X试剂可能是葡萄糖
B．Z试剂为CO2
C．由固体2经一步反应可制取金属2
D．工业上用固体3经一步反应制取金属3
11．（2015·河北衡水调研，15）某同学用同一种Mg Al合金进行甲、乙、丙三组实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等），下列分析推理不正确的是（ ）
实验序号
甲
乙
丙
合金质量/mg
255
385
459
盐酸体积/mL
30
30
30
生成气体体积（标况）/mL
280
336
336
A.甲组实验中盐酸过量
B．乙组实验中盐酸不足
C．合金中Mg、Al的物质的量之比为1∶1
D．盐酸的物质的量浓度为3.0mol·L－1
12．（2016·甘肃兰州一次诊断，17）根据Fe3＋＋Ag
Fe2＋＋Ag＋，可用Fe3＋做刻蚀液将试管中的银镜洗去。
（1）FeCl3溶液显酸性，原因是____________________________________________
（用离子方程式表示）。
（2）关于FeCl3溶液洗银后的相关叙述正确的是________（填字母）。
a．铁元素质量减小 b．c（Fe3＋）减小 c．c（Cl－）不变
（3）用Fe（NO3）3溶液洗银后，某同学欲从洗银废液（Fe3＋、Fe2＋、Ag＋、NO
）中回收银，设计了如下路线：
①过程I中反应的离子方程式是________________________________________
__________________________________________________________________。
②过程Ⅱ中加入的试剂可以是________________________________________。
③过程Ⅲ中发生反应的离子方程式为___________________________________
__________________________________________________________________。
13．（2016·山东潍坊高三统考，15）无水氯化铝是有机合成工业中一种重要的催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为2Al2O3＋6Cl2
4AlCl3＋3O2。
（1）实验室制氯气的离子方程式为_____________________________________
_________________________________________________________________，
氯气溶于水生成的次氯酸的电子式为____________________________________。
（2）AlCl3可以作净水剂，其原理是（用离子方程式表示）
___________________________________________________________________。
（3）Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其离子方程式为__________________________________________________________________。
（4）为分析某铝合金的成分，用足量稀硝酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为5、9时过滤沉淀，继续滴加NaOH溶液无沉淀生成。
结合图象信息推断该合金中除铝外还含有的金属是__________________________________________________________________。
14．（2016·湖南永州高三上学期二次模拟，18）镧（La）是重要的稀土元素。
工业上制镧的主要流程如下：
已知：
①镧是较活泼金属；②氢氧化镧是难溶于水的弱碱。
（1）操作1、3相同，其名称是_________________________________________。
（2）操作2要在HCl气体氛围中加热的原因是_______________________________
____________________________________________________________________。
（3）电解制镧的尾气可用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
（4）真空、高温过程中反应的化学方程式为_______________________________
____________________________________________________________________。
（5）钙热还原法可制得纯度更高的金属镧，已知稀土精矿中镧的质量分数为w，提炼过程中利用率为b，欲用akJ稀土精矿制得分析纯金属镧，则产品中杂质允许含量的最大值的数学表达式为________kg（化工产品等级标准：
优级纯≥99.8%，分析纯≥99.7%，化学纯≥99.5%）。
15．（2016·河南洛阳高三期末，23）钛及其化合物被广泛用于航天航空、舰艇、机械制造、涂料、以及光催化触媒等领域。
工业上以金红石（主要成分是TiO2）为原料生产金属钛，其工艺流程如下：
（1）反应①中氧化剂和还原剂的质量比为________________________________。
（2）反应②的化学方程式是___________________________________________。
（3）室温下，四氯化钛为无色液体，利用TiCl4的水解反应可以制造钛白颜料（TiO2），水解生成TiO2·xH2O，经焙烧得TiO2。
在TiCl4水解时需要加入大量的水，并同时加热的原因是____________________________________________________。
（4）纳米TiO2具有广阔的应用前景，利用钛酸四丁酯[Ti（O－C4H9）4]在酸性条件下，在乙醇介质中水解生成Ti（OH）4溶胶，溶胶凝化处理后得到凝胶，再经干燥和煅烧即得到超细纳米TiO2。
请写出钛酸四丁酯〔Ti（O－C4H9）4〕水解生成Ti（OH）4的化学方程式______________，制备纳米TiO2过程中溶液混合时必须缓慢滴加的原因是__________________________________________________________。
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