合理利用金属资源知识点题库

某工厂排出的废水经检验pH＜7，并含有较多的Cu²⁺ ，它们对人体、牲畜和农作物都有害，从回收利用和环境保护的角度考虑，切合实际的合理方案是加入（　　）

A . NaCl和HCl B . Na₂SO₄和MgCl₂ C . CaO和铁粉 D . 石灰石和Ag

最近我国学者发现，以精CuFeS₂矿为原料在沸腾炉中和O₂（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO₄•5H₂O．实验结果如下下列关于这一过程的叙述错误的是（　　）

沸腾炉炉度/℃	560	580	600	620	640	660
生成物	水溶性Cu%	90.12	91.24	93.50	92.38	89.96	84.23
	酸溶性Cu%	92.00	93.60	97.08	97.82	98.16	98.19
	酸溶性Fe%	8.56	6.72	3.46	2.78	2.37	2.28

A . 反应中有二氧化硫生成 B . 产物中铜元素主要以氧化物形式存在 C . 随温度升高，铁的氧化物在酸中的溶解度降低 D . 温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu（%）下降的原因是水溶性铜分解所致

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HCl，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

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收．

a．浓H₂SO₄ b．稀HNO₃ c．NaOH溶液 d．氨水

（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是（注明试剂、现象）．

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为．

（4）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄ ，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为．

为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：

请回答下列问题：

（1）铁在元素周期表中的位置是．
（2）写出反应①的化学方程式　，反应②生成沉淀的离子反应方程式．
（3）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）：
．
（4）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是．
（5）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体，试剂Y为无色液体，则反应④的总化学方程式为　；若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y为1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO₄ ，则需该硝酸的体积　L．

某废催化剂含58.2%的SiO₂、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS．某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜．采用的实验方案如下：

回答下列问题：

（1）
在下列装置中，第一次浸出必须用，第二次浸出应选用．（填标号）
（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液．若顺序相反，会造成．滤渣2的主要成分是．
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是．
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO₄﹒5H₂O，则铜的回收率为．

有一种工业废水，已知其中含有大量的FeSO₄ ，少量的Ag⁺和Na⁺以及部分污泥．为了回收金属银和硫酸亚铁，实验步骤如下．请将②到⑥每一步骤的目的填写在对应的横线上（不必写化学方程式）．

①过滤，出去污泥，

②滤液中加入过量铁粉，，

③过滤，，

④将混有铁粉的Ag用稀硫酸处理，，

⑤过滤，，

⑥将第（3）和（5）步的滤液合并，蒸发浓缩，冷却，，

⑦过滤，得到硫酸亚铁晶体．

随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）

A . 利用电池外壳的金属材料 B . 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染 C . 不使电池中渗透的电解液腐蚀其他物品 D . 回收其中石墨电极

对某含铜矿石【主要成分xCuCO₃•yCu（OH）₂•zCuSiO₃ ，含少量SiO₃ ， FeCO₃】进行处理的流程如下：

已知：ⅰ．试剂价格：漂液（含25.2%NaClO）450元/吨，双氧水（含30%H₂O₂）2400元/吨．

ⅱ．溶液中离子浓度小于等于1.0×10^﹣5mol•L^﹣1时，认为该离子沉淀完全．

ⅲ.25℃时，金属离子生成氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示，

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Fe（OH）₃	2.7	3.7
Cu（OH）₂	4.0	6.5

请回答：

（1）含铜矿石粉碎的目的为，滤渣Ⅰ灼烧所得固体的用途为（任写一种）．
（2）操作Ⅰ所用的玻璃仪器为．
（3）试剂1的名称为，选择该试剂的理由为，所发生反应的离子方程式为．
（4）加入试剂2，需调节溶液的pH的合理范围为，试剂2可以选择下列物质中的（填选项字母）．
A．Cu B．CuO C．Cu（OH）₂ D．Fe
（5）操作3包括蒸发浓缩、、、洗涤、干燥、洗涤的方法为．
（6） 25℃时，Cu（OH）₂ 的溶度积常数K_溶[Cu（OH）₂]=．

工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收．
a．浓H₂SO₄ b．稀HNO₃ c．NaOH溶液 d．氨水
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是（注明试剂、现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为．
（4）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄ ，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为．

某地煤矸石经预处理后含SiO₂（63%）、Al₂O₃（25%）、Fe₂O₃（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如图：

（1） “酸浸”过程中主要反应的离子方程式为：、．
（2） “酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有、．（写出两个）
（3） “碱溶”的目的是．物质X的电子式为．该工艺设计中，过量X参与反应的离子方程式是：．
（4）从流程中分离出来的Fe（OH）₃沉淀可在碱性条件下用KClO溶液处理，制备新型水处理剂高铁酸钾（K₂FeO₄），该反应的离子方程式为：．

铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分是Al₂O₃和少量的SiO₂、Fe₂O₃杂质）是工业上制取铝的原料．实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al₂（SO₄）₃和铵明矾晶体[NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O]的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

（1）固体a的化学式为，Ⅲ中通入足量CO₂气体发生反应的离子方程式为．
（2）由Ⅴ 制取铵明矾溶液的化学方程式为．从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）、冷却结晶、过滤洗涤．
（3）以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al₂（SO₄）₃ ，需消耗质量分数98%的硫酸（密度1.84g•cm^﹣¹）L（计算结果请保留一位小数）．
（4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量．若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1：1，则投料时铝土矿中的Al₂O₃和H₂SO₄的物质的量之比为．

钛（Ti ）被称为继铁、铝之后的第三金属．如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．请填写下列空白：

（1）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是．
（2）根据上面流程写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式．
（3）已知：①Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=﹣641kJ•mol^﹣¹
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）△H=﹣770kJ•mol^﹣¹则2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=．反应2Mg（s）+TiCl₄（s） $\text{[math]}$ 2MgCl₂（s）+Ti，在Ar气氛中进行的理由是：．
（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池中负极上的电极反应式是

“烂版液”是制印刷锌版时，用稀硝酸腐蚀锌版后得到的“废液”（含有少量的Cl^﹣、Fe³⁺）．某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn（NO₃）₂•6H₂O的过程如下：

已知：Zn（NO₃）₂•6H₂O是一种无色晶体，水溶液呈酸性，Zn（NO₃）₂能与碱反应，得到的产物具有两性．

（1） “烂版液”中溶质的主要成分是（填化学式，下同）．
（2）沉淀Ⅰ的主要成分是．
（3）操作③中加热煮沸的目的是；此步操作的理论依据是．
（4）操作④保持pH=2的目的是．

工业中以铝土矿（主要成分为AI₂ O₃ ，另含有Fe₂O₃和SiO₂）为原料冶炼铝过程如图所示．

试回答下列问题：

（1）实验室里过滤用到的玻璃仪器有烧杯、、．
（2）操作Ⅱ中生成不溶物C的离子方程式是．
（3）氧化铝的熔点高达205℃，工业上为降低能耗，在铝的电解冶炼时，采取的措施是．
（4）电解冶炼铝时，阳极和阴极以碳素材料制成，电解过程中，阳极材料需定期进行更换，原因是．
（5）为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用．其部分转化关系如图所示：
①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的反应；
②写出过程③的化学方程式：
（6）科学研究表明，人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康．请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸人的措施：．

TiCl₄是由钛精矿（主要成分为TiO₂）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl₄的流程示意图如下：

资料：TiCl₄及所含杂质氯化物的性质

化合物	SiCl₄	TiCl₄	AlCl₃	FeCl₃	MgCl₂
沸点/℃	58	136	181（升华）	316	1412
熔点/℃	−69	−25	193	304	714
在TiCl₄中的溶解性	互溶	——	微溶		难溶

（1）氯化过程：TiO₂与Cl₂难以直接反应，加碳生成CO和CO₂可使反应得以进行。
已知：TiO₂(s)+2 Cl₂(g)= TiCl₄(g)+ O₂(g) ΔH₁=+175.4 kJ·mol^-1
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₂=-220.9 kJ·mol^-1
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl₄(g)和CO(g)的热化学方程式：。
②氯化过程中CO和CO₂可以相互转化，根据如图判断：CO₂生成CO反应的ΔH0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：。
③ 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl₂经吸收可得粗盐酸、FeCl₃溶液，则尾气的吸收液依次是。
④ 氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl₄混合液，则滤渣中含有。
（2）精制过程：粗TiCl₄经两步蒸馏得纯TiCl₄。示意图如下：
物质a是，T₂应控制在。

金属材料的开发一直是材料科学的研究热点，一些新的金属材料相继被开发出来并应用于工农业生产和高科技领域。例如，铀(U)用作核电厂反应堆的核燃料，镅(Am)在烟雾探测器中用作烟雾监测材料；特点是被誉为“21世纪的金属”——钛(Ti)，应用前景更为广阔。钛(titanium)是一种活泼金属，但因其表面容易形成致密的氧化物保护膜使它不易跟其他物质反应，而具有一定的抗腐蚀能力。除此之外，它还具有熔点高、硬度大、可塑性强、密度小等优点。根据以上背景资料及所学知识，你认为下列说法中错误的是（）

A . 钛不属于稀土金属 B . 钛是很好的航天航空材料 C . 钛在空气中不与其他物质反应 D . 钛有较好的抗腐蚀能力，是很好的防腐材料

合金的应用促进了人类社会的发展。下列应用的材料不属于合金的是( )

A .