高中化学人教版必修2同步练习 第4章 化学与自然资源的开发利用 第1节 第1课时 金属矿物的开发利用.doc

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1、第四章第四章 第一节第一节 第第 1 课时课时 一、选择题1(2013镇江高一检测)(双选)化学科学的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是( )A人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布关系最为紧密B人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品C工业上可用电解熔融态的 MgCl2来制备 MgD工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备 CuSO4答案：C、D点拨：选项 A，Au 是极不活泼的金属，在自然界中有单质存在，不需冶炼即可获得，随着化学科学的进步，人类逐渐冶炼出 Cu、Fe、Al 等金属，可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关。选项 B，石油是不

2、可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法。选项 C，MgCl2为离子化合物，在熔融状态下导电、电解熔融态的 MgCl2可以得到金属 Mg。选项 D，将 Cu 在空气中充分燃烧后转化为CuO，CuO 与稀硫酸反应即可得到 CuSO4。2(2013南京高一检测)下列各组物质中，均能使 Fe2O3还原成单质铁的是( )AO2、H2BCO、CCCO2、H2ODAl、Cu答案：B点拨：还原性强的物质(如 Al、C、H2、CO 等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。A 中，O2是氧化剂；C 中，CO2无还原性，D 中，Cu 活泼性比 Fe 弱。3铝能用于冶炼难

3、熔的金属(如 Fe、Mn 等)，这是因为铝( )A具有两性B导电性好C熔点低D还原性强及反应中放出大量的热答案：D点拨：铝能够与某些高熔点的金属氧化物(如 Fe2O3、MnO2、V2O5等)组成铝热剂，利用铝的强还原性及冶炼反应中放出大量热，使难熔金属熔化而分离出来。4(2013厦门高一检测)(双选)下列化工生产原理正确的是( )A用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠B用钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁C电解氯化铝溶液制取铝D炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应，也有吸热反应答案：AD点拨：电解熔融氯化钠可制取金属钠和氯气，A 正确；金属钠性质活泼，当加入到盐溶液中时先与水反应生成氢气和氢氧化钠，生

4、成物再与盐发生复分解反应，B 错误；电解氯化铝溶液生成氢气和氯气，得不到铝，C 错误；炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应，也有吸热反应，如 CO2CO2和 CO22CO 为放热反应，Fe2O33CO= = = = =高温= = = = =高温2Fe3CO2和 CO2C2CO 为吸热反应，D 正确。= = = = =高温= = = = =高温5冶炼金属一般有下列 4 种方法：焦炭法；水煤气(或氢气、一氧化碳)法；活泼金属置换法；电解法。这 4 种方法在工业上均有应用。古代有：.火烧孔雀石炼铜；.湿法炼铜。现代有：.铝热法炼铬；.从光卤石(MgCl26H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分类，不正确

5、的是( )A，B，C，D，答案：B点拨：金属冶炼方法的选择与金属在自然界中存在的状态、金属活动性等有关，需要在理解的基础上加以记忆。、发生的反应分别是.Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O= = = = =C2CuO2CuCO2= = = = =.FeCuSO4=FeSO4Cu.2AlCr2O3Al2O32Cr= = = = =高温.先从光卤石中提取 MgCl2，再电解熔融的 MgCl2；MgCl2(熔融)MgCl2。= = = = =电解则属于方法，属于方法，属于方法，属于方法。综上分析，B 选项不正确。6(2013青岛高一检测)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的 Al2O3，然后得

6、到铝。而不是电解氯化铝，其主要原因是( )AAlCl3是共价化合物，其熔融态不导电B电解 AlCl3生成的 Cl2会污染大气C用氢气还原氧化铝即可得到铝DAlCl3不存在答案：A点拨：AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电，A 正确；Cl2虽然会污染大气，但电解NaCl 制金属钠时也产生 Cl2，况且 Cl2还是重要的化工原料，B 错误；铝是活泼金属只能利用电解法制取，C 错误；固体、溶液中均存在氯化铝，D 错误。7金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是( )A电解法B热还原性C热分解性D铝热

7、法答案：A点拨：可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即用电解法冶炼。8(双选)下列说法正确的是( )A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解 NaCl 溶液的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：本题主要考查金属的冶炼方法。铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2AlFe2O32FeAl2O3，A 项对；电解 NaCl 溶液不能得到金属钠，金属钠应该= = = = =高温用电解熔融 NaCl 的方法制取，B 项错；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来

8、，应该用电解熔融 Al2O3的方法制取，C 项错；D 项对。答案：AD点拨：金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动性顺序、生产成本等因素。9热还原法冶炼金属的反应一定是( )A氧化还原反应B置换反应C复分解反应D分解反应答案：A点拨：热还原法是用还原剂将金属氧化物还原为金属单质，一定会涉及到化合价的变化，所以一定是氧化还原反应。10把铝粉和 Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是( )A3:4B4:3C3:8D8:3答案：A点拨：本题主要考查方程

9、式的书写。8Al3Fe3O49Fe4Al2O3，根据第一份= = = = =高温在高温下恰好完全反应，产生的 Fe 与原来的铝物质的量之比为 9:8，Fe2HCl=FeCl2H2 2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，所以二者产生的气体之比为 3:4。二、非选择题11金属活动性顺序中，Mn、Cr、Co 应该排在 H 的前面，Al 的后面。已知金属Mn、Cr、Co 熔点较高，它们可分别由对应的氧化物 MnO2、Co3O4和 Cr2O3为原料冶炼。则：(1)应选择的还原剂是_(写化学式)。(2)写出有关的化学反应方程式：_；_；_。答案：(1)Al (2)3MnO24Al3Mn2A

10、l2O3= = = = =高温3Co3O48Al9Co4Al2O3= = = = =高温Cr2O32Al2CrAl2O3= = = = =高温12冶炼金属常用以下几种方法：以 C、CO 或 H2作还原剂还原 以较活泼金属 Na、Mg 等还原 利用铝热反应原理用 Al 还原电解法 热分解法下列金属各采用哪种方法还原最佳。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。(5)K、Rb、Cs、Ti 等金属通常还原方法是_。答案：(1) (2) (3) (4) (5)13以铝土矿(主要成

11、分氧化铝)、盐酸、氨水为主要原料制备金属铝，反应原理如下：Al2O36HCl=2AlCl33H2O，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，2Al(OH)3Al2O33H2O，= = = = =_(完成该反应)，并指出该反应中生成标准状况下 6.72 L 氧气，冶炼出铝的物质的量是_mol，利用冶炼出的铝在高温下与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式_。答案：2Al2O3(熔融)4Al3O2= = = = =电解冰晶石042AlFe2O32FeAl2O3= = = = =高温点拨：据给出的反应可知最后一步是电解熔融的氧化铝制取金属铝，化学方程式是2Al2O3(熔融)4Al3O2，该

12、反应中生成标准状况下 6.72 L 氧气，即氧气是 6.72 = = = = =电解冰晶石L22.4 Lmol10.3 mol，故冶炼出铝的物质的量是 0.3 mol430.4 mol，冶炼出的铝在高温下与氧化铁反应的化学方程式是 2AlFe2O32FeAl2O3。= = = = =高温14(2014经典习题选萃)孔雀石的主要成分为 CuCO3Cu(OH)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸将反应后的混合物过滤向滤液中加入一种金属粉末根据上述实验方案，试回答：(1)第步反应中的现象为_。(2)第步中加入的金属粉末是_，理由是_。(3)若向滤液中加入过量生石

13、灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入_气体，可制得较纯净的铜。答案：(1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色(2)Fe 铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜(3)氢气点拨：孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，当加入过量稀硫酸时发生反应，固体逐渐溶解，产生二氧化碳气体、水和硫酸铜；为冶炼金属铜，可加入过量的铁粉，把铜从硫酸铜溶液中置换出来；若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜，过滤，将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜，通入氢气生成铜和水。15铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中的铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，它们的主要成分都是铁的氧化物。金属铁是在高炉中冶炼的，高炉冶铁除了加入铁

14、矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：(1)试写出磁铁矿主要成分的化学式：_。(2)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：_。(3)试写出焦炭在高炉高温环境下参与反应，最终生成一种还原性气体的化学方程式：_。答案：(1)Fe3O4 (2)Fe2O33CO2Fe3CO2= = = = =高温(或 Fe2O33C2Fe3CO)= = = = =高温(3)CO2CO2， CO2C2CO= = = = =高温= = = = =高温16(2014试题调研)粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量 A 进行铝热反应，产物中有单质 B 生成；另取 20 g A

15、全部溶于 0.15 L 6.0 molL1的盐酸中，得溶液 C；将中得到的单质 B 和溶液 C 反应，放出 1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液 D，还残留有固体物质 B；用 KSCN 溶液检验时，溶液 D 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质 B 是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是：_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是：_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中 c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。答案：(1)在铝热剂上面加少量 KClO3，插入 Mg 条并将其点燃 Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，MgO2H

16、Cl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2，Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL1 2.3 molL1点拨：本题考查铝热反应的原理、铝热反应的条件，同时考查了 Fe、Fe3的性质以及有关离子物质的量浓度的计算。解答本题时应抓住实验操作各步骤中的化学反应，然后作分析判断，计算有关离子浓度时要抓住守恒这一基本原则。(2)中 MgO、Fe2O3都与盐酸反应，由知盐酸过量。(3)中 Fe 剩余，则可知 Fe 与盐酸、FeCl3反应得到 MgCl2、FeCl2混合液。(4)设 20 g A 中的 MgO、Fe2O3的物质的量都是 x，则：40 g mol1x160 g mol1x20 g解得 x0.1 molc(Mg2)0.1 mol0.15 L0.67 molL1据 Cl守恒：c(Fe2)(6.0 molL10.15 L0.1 mol2)20.15 L2.3 molL1。