化学与地理（矿产资源）整合能力试题

化学与地理（矿产资源）整合能力试题一、选择题（共15题，每题3分，共45分）钽是重要的工业原料，钽矿产量主要来自非洲，我国钽资源对外依存度超过80%。从钽资源生产与消费状况看，我国与美国等发达国家分属钽产业链不同环节，目前我国进口大多为钽矿资源以及钽电容器等，而出口则以钽粉、未锻轧钽等产品为主。位于钽产业链上游的是（）A.钽初级品加工B.钽矿石的贸易C.钽矿勘探开采D.钽产品应用稀土有"工业黄金"之称，已经成为大国资源竞争和国际地缘经济政治博弈的重要对象。稀土资源压力指数主要用进口集中度、对外依存度衡量：资源进口集中度指数越低，则贸易安全水平就越高；对外依存度越低，贸易安全水平就越高。我国稀土资源压力指数（）A.总体较高B.总体较低C.先上升后下降D.先下降后上升钴金属被广泛应用于航空航天、机械制造等工业领域。关于钴矿资源的说法正确的是（）A.主要分布在西半球和南半球B.中国消费量大且对外依存度高C.分布具有明显的地带性特征D.储量丰富的国家高新技术产业发达锂被我国列为战略性金属。锂元素主要蕴藏于盐湖、岩石和沉积盆地的黏土中。目前，盐湖卤水型锂矿因生产成本低成为主流开发方式。盐湖锂的富集与火山、地热活动密切相关；盐湖中锂浓度越高，开采价值就越大。我国盐湖卤水型锂矿主要分布在（）A.东部沿海地区B.西北干旱地区C.西南喀斯特地区D.东北平原地区锗是重要的战略资源，在通信、航天航空、军事武器和新能源领域应用广泛。查明的锗资源储量约一半与煤矿伴生，称为煤层型锗矿。产自于煤系沉积物中的锗矿，其中一部分由富含锗的岩石在一系列外力作用下，形成于泥炭沼泽、湖滨等环境中。从外力作用角度看，煤系沉积物中锗矿的富集过程不包括（）A.风化作用B.侵蚀作用C.变质作用D.沉积作用地球化学勘探是矿产资源勘探的重要手段，下列不属于地球化学勘探方法的是（）A.岩石地球化学测量B.水系沉积物测量C.地质雷达探测D.土壤地球化学分析稀土元素包括镧系元素以及钪和钇，共17种元素。在稀土元素的分离提纯过程中，常用的方法是（）A.沉淀法B.萃取法C.蒸馏法D.过滤法某铜矿石的主要成分为CuFeS₂，在冶炼过程中发生如下反应：2CuFeS₂+O₂=Cu₂S+2FeS+SO₂。关于该反应的说法正确的是（）A.CuFeS₂只作还原剂B.O₂只作氧化剂C.每生成1molCu₂S转移电子4molD.SO₂既是氧化产物又是还原产物全球锂矿集中分布在玻利维亚、阿根廷和智利构成的"锂三角"地区。数百万年前，"锂三角"地区曾是一片汪洋大海，伴随安第斯山脉的隆起，该地区与海洋分离。周边山区富锂岩石分布广，"锂三角"地区逐渐形成众多富锂盐湖、盐沼。从地质作用角度分析，"锂三角"地区富锂盐湖的形成过程是（）A.地壳抬升-断裂下陷-积水成湖-蒸发浓缩B.板块碰撞-火山喷发-岩浆冷却-结晶成矿C.气候变暖-冰川融化-流水侵蚀-搬运沉积D.岩层褶皱-风化剥蚀-流水溶蚀-地下溶洞我国锗储量居世界第二，是全球锗矿产品生产大国，也是全球最大的锗出口国。2023年7月，我国宣布对锗相关物项实施出口管制。从国家安全角度分析，我国对锗进行出口管制的主要原因是（）A.国内锗资源储量不足B.保护国内生态环境C.保障产业链供应链安全D.提高锗产品出口价格某盐湖卤水中主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Li⁺、Cl⁻、SO₄²⁻等离子。从卤水中提取锂的方法之一是沉淀法，加入适当的沉淀剂将Li⁺沉淀分离。下列物质中最适合作为沉淀剂的是（）A.Na₂CO₃B.NaOHC.K₂SO₄D.CaCl₂地质雷达是矿产资源勘探的重要技术手段，其工作原理是（）A.通过测量地球重力场的变化来推断地下矿体分布B.发射高频电磁波，通过接收反射波来探测地下结构C.分析岩石的磁性差异来确定矿体的位置和形态D.测量岩石的密度差异来判断地下矿产的存在2021年8月3日，津巴布韦宣布禁止铬矿石出口。津巴布韦禁止铬矿石出口的主要目的是（）A.保护国内矿产资源B.提高铬产品附加值C.稳定国际市场价格D.减少环境污染某稀土矿的主要成分为Ce₂(CO₃)₃·nH₂O，在焙烧过程中发生反应：Ce₂(CO₃)₃·nH₂O=Ce₂O₃+3CO₂↑+nH₂O↑。现将10.0g该稀土矿样品焙烧至恒重，得到固体6.2g，则n的值为（）A.1B.2C.3D.4重砂找矿法是一种传统的矿产勘探方法，其原理是（）A.通过分析土壤中元素的异常含量来寻找矿体B.利用矿物的磁性差异来分离重矿物C.追踪风化后散布的矿砾，反向推断矿体位置D.测量水系沉积物的重力异常来圈定矿化带二、综合题（共5题，共105分）阅读图文材料，完成下列要求。（20分）材料一：钽是重要的工业原料，钽矿产量主要来自非洲，我国钽资源对外依存度超过80%。下图为2015～2022年美国和中国年均钽资源表观消费量（产量与净进口量之和）、进出口量对比，下图为钽产业链示意图。材料二：钽的冶炼过程主要包括以下步骤：①钽矿石破碎、磨矿后进行浮选，得到钽精矿；②钽精矿与氢氧化钠熔融反应，生成钽酸钠；③钽酸钠用盐酸溶解，得到钽酸沉淀；④钽酸在高温下分解生成五氧化二钽；⑤五氧化二钽用碳或氢气还原，得到金属钽粉。（1）与美国相比，分析我国钽生产、消费状况的特点。（6分）（2）写出步骤②中钽精矿（主要成分为Ta₂O₅）与氢氧化钠熔融反应的化学方程式。（4分）（3）简述我国应对钽资源对外依存度畸高的可行措施。（6分）（4）分析钽产业链技术升级对提高产品附加值的作用。（4分）阅读图文材料，完成下列要求。（22分）材料一：稀土是重要的战略资源，多应用于新材料、化学、电子等领域。我国是世界上稀土资源最为丰富的国家，承担了全球90%以上的稀土供应。经过多年高强度开发，我国稀土资源储量已由2013年的5500万吨降至目前的4400万吨，全球占比由48.3%降至38.0%。材料二：稀土元素的分离提纯是稀土产业的关键环节。某稀土矿的主要成分为La₂O₃、CeO₂、Nd₂O₃等，采用溶剂萃取法分离稀土元素的工艺流程如下：稀土精矿→酸溶→萃取→反萃取→沉淀→灼烧→稀土氧化物（1）分析全球对我国稀土需求较大的原因。（6分）（2）写出稀土精矿酸溶时CeO₂与稀硫酸、H₂O₂反应的离子方程式。（4分）（3）推测我国稀土产业存在的主要问题。（6分）（4）说明我国加强稀土资源管控的主要目的。（6分）阅读图文材料，完成下列要求。（21分）材料一：锂矿是制造锂电池的重要原料，也是一种重要的新型战略资源。我国盐湖锂矿资源丰富，但开发难度大，产能供应不足；卤水中含有较多镁离子，提取锂元素成本高。材料二：从盐湖卤水中提取锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。其中沉淀法的基本原理是向卤水中加入沉淀剂，使Li⁺形成难溶性化合物沉淀分离。材料三：LiCl·H₂O在不同温度下的溶解度如下表所示：温度/℃020406080100溶解度/g69.274.580.887.694.5102.5（1）简述我国盐湖卤水型锂矿的集中分布区并分析其形成原因。（7分）（2）简述我国盐湖卤水型锂矿开发困难的原因。（6分）（3）指出为保障我国锂矿资源安全应采取的措施。（8分）阅读图文材料，完成下列要求。（22分）材料一：锗是重要的战略资源，在通信、航天航空、军事武器和新能源领域应用广泛。查明的锗资源储量约一半与煤矿伴生，称为煤层型锗矿。材料二：下表为2017～2021年我国锗供需情况和产量结构（单位：千克）年份原生锗产量国内消费量净出口量原生锗供需平衡二次回收锗产量2017791005965018646804120020189490075050132626588280002019857007823017854-1038421000202097000115000-192-17808—202111000013000029308-49308-材料三：锗在自然界中主要以Ge⁴⁺形式存在，其化学性质与硅相似。工业上从煤烟尘中提取锗的方法之一是：用浓盐酸溶解煤烟尘，然后加入Cl₂将Ge³⁺氧化为Ge⁴⁺，再用有机溶剂萃取GeCl₄，最后通过蒸馏提纯GeCl₄，用氢气还原得到金属锗。（1）据材料，从外力作用角度说明煤系沉积物中锗矿的富集过程。（6分）（2）根据数据分析我国锗矿在开发和利用中可能面临的问题，并据此提出可行性措施。（8分）（3）写出从煤烟尘中提取锗的过程中，Ge³⁺被Cl₂氧化为Ge⁴⁺的离子方程式。（4分）（4）简述二次回收锗对资源利用的意义。（4分）阅读图文材料，完成下列要求。（20分）材料一：2021年8月3日，津巴布韦宣布禁止铬矿石出口。2022年10月7日，南非本年度第三次罢工导致港口停运，且无法预期何时恢复港口发运。2023年2月9日，受强地震影响，土耳其港口运作中断。材料二：铬铁矿是重要的冶金原料，主要用于生产不锈钢。我国铬资源严重短缺，对外依存度超过90%，主要进口自南非、土耳其、津巴布韦等国家。材料三：某铬铁矿的主要成分为FeCr₂O₄，在冶炼过程中发生反应：4FeCr₂O₄+8Na₂CO₃+7O₂=8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑。（1）推测津巴布韦禁止铬矿石出口的目的。（4分）（2）归纳2017～2022年我国铬矿砂及其精矿进口的基本特点。（6分）（3）分析我国铬矿资源供应安全存在的主要风险。（6分）（4）写出上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比。（4分）三、选做题（共2题，每题15分，任选一题作答）【化学与技术】某铜矿的主要成分为Cu₂S、CuS，还含有FeS₂、SiO₂等杂质。采用火法炼铜的工艺流程如下：铜矿→破碎→浮选→铜精矿→焙烧→反射炉熔炼→转炉吹炼→粗铜→电解精炼→精铜（