《2013 2014学年高中化学 第3单元 课题2《金属材料》第1课时课时作业 新人教版选修2 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013 2014学年高中化学 第3单元 课题2《金属材料》第1课时课时作业 新人教版选修2 （7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、12013-2014 学年高中化学 第 3 单元-课题 2金属材料第 1 课时课时作业 新人教版选修 2 1金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中不正确的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属 Mg、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的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【解析】金属镁的制备是通过电解熔融的氯化镁，而金属铝是通过电解熔融的氧化铝得到，因为氯化铝是共价化合物，B 项错误。【答案】B2我国商务部公布，我国铁矿石等原材料出口大幅度回落，保证我国钢铁工业的健康发展。铁矿石用于冶炼金属铁，下列关于铁的冶炼的
2、说法正确的是()A冶炼铁的原料有赤铁矿(主要成分是 Fe3O4)、焦炭、石灰石和空气B炼铁高炉中还原剂焦炭将铁从铁矿石中还原出来C黄铜矿(CuFeS 2)可冶炼出 Cu、Fe，同时可制取硫酸D石灰石在冶铁过程中参与了氧化还原反应【解析】铁矿石主要有：磁铁矿(主要成分 Fe3O4)、赤铁矿(主要成分 Fe2O3)、褐铁矿(主要成分 2Fe2O33H2O)、黄铁矿(主要成分 FeS2)。首先是焦炭在高炉中生成还原性气体 CO：CO 2 CO2，CO 2C 2CO；CO 再还原= = = = =高 温 = = = = =高 温 Fe2O3：Fe 2O33CO 2Fe3CO 2。所以还原 Fe2O3的
3、是 CO 而不是焦炭。= = = = =高 温 石灰石的作用是除脉石，形成炉渣，发生的是分解和化合反应：CaCO 3CaOCO 2，SiO 2CaO CaSiO3。= = = = =高 温 = = = = =高 温 【答案】C3在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()ANa，Ba，Mg，AlBNa，K，Zn，FeCZn，Fe，Cu，Ag DMg，Al，Zn，Fe2【解析】金属的冶炼方法，根据金属的活动性归纳如下：方法名称冶炼的金属举例电解法： KAl; 2Al 2O3 4Al3O 2= = = = =熔 融 电 解 冰 晶 石还原剂法： ZnCu; 2AlFe 2O3 2FeAl
4、 2O3= = = = =高 温 加热法： Hg、Ag; HgSO 2 HgSO 2= = = = = 因为活泼金属的阳离子氧化性很弱，一般还原剂难以将它还原为金属，所以采用电解法，不活泼金属的阳离子氧化性强，加热时可从化合物内部得电子被还原成单质，所以可用加热法。【答案】A4在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是()A两个过程中碳原子都被氧化，都只起着提供热源的作用B炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生 CO 的作用C炼钢过程中碳被还原，从而达到降低含碳量的目的D炼铁过程中碳参加反应，只起产生 CO 的作用【解析】在炼铁时，焦炭的主要作用有两个：一是通
5、过焦炭燃烧放出大量热，提供炼铁过程所需的热量；二是产生炼铁所需的还原剂 CO。在炼铁过程中碳被氧化。炼钢时用来降低碳含量的主要反应为：CFeO COFe，这个反应在碳被氧化的同= = = = =高 温 时吸收热量。综合以上分析，可知 A、C、D 选项是错误的。【答案】B5下列可被工业上采用的冶金方法是()A电解熔融的氯化铝制铝B电解熔融的氯化镁制镁C电解氯化钠溶液制钠D高温下用 H2还原氧化镁制镁【解析】氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子状态存在，其中缺少自由移动的离子，不导电，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝，A 不可选；含 Na 、Mg 2 、Al 3 的水溶液电解时，电子被 H 得到，
6、因而电解这样的水溶液是得不到金属单质的。C 不可选；比 Al 活泼的金属很难用一般的还原剂(如 H2、CO、C 等)把它们从化合物中还原出来，况且，MgO 的熔点很高。工业上制取镁是采用电解熔融 MgCl2的方法。D 不可选。【答案】B6金属 K 与 Na 金属性相近，用 K 与钠盐共熔时，很难将 Na 从混合物中分离。若调整3温度到一定程度，则可用 Na 与 KCl 反应制取金属 K。已知四种物质的熔、沸点如下：K Na KCl NaCl熔点() 63.65 97.8 770 801沸点() 774 882.9 1 500(升华) 1 413可推知，用 Na 与 KCl 反应制 K 的适宜温
7、度是()A97.8 770 B770 774 C774 882.9 D1 413 1 500 【解析】由题意知 NaKCl NaClK。本反应不是利用金属的活泼性，主 熔 融 要利用 K 的沸点比钠的低，使 K 在加热时挥发出来，因此，温度应选择 774 882.9 。【答案】C7氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是()A电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe 3O4被 CO 还原成 Fe，转移 9 mol eD铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化【解析】由 F
8、e3O48e 3Fe4O 2 ，知 1 mol Fe3O4(磁铁矿)被还原为 Fe 时应转移 8 mol 电子。【答案】C8用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为()A111 B1314C1614 D212【解析】等质量的氧化铁在反应时得到的电子的物质的量是相等的，所以根据氧化还原反应中电子得失守恒原则，可知氢气、碳、一氧化碳在反应中要失去等物质的量的电子。三者都失去 4 mol 电子时，氢气需要 2 mol，质量是 4 g；碳需要 1 mol，质量是 12 g；一氧化碳需要 2 mol，质量是 56 g。【答案】B9
9、铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O 2 2PbO2SO 2；= = = = =高 温 制粗铅：PbOC PbCO；PbOCO PbCO 2。= = = = =高 温 = = = = =高 温 4下列说法正确的是()A浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B方铅矿焙烧反应中，PbS 是还原剂，还原产物只有 PbOC整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 2 mol 电子D将 1 mol PbS 完全冶炼成 Pb 理论上至少需要 6 g 碳【解析】焙烧方铅矿(PbS)的反应中还原剂是 PbS，还原产物是 PbO 和 SO2，B 错误；冶炼过程中，由 1
10、mol PbS 制取 1 mol Pb 转移 4 mol 电子( )，C 错误；Pb 的冶炼过程：2PbS2PbOPbO 1 mol C PbPbO 1 mol CO Pb2 mol Pb 因此，1 mol PbS 完全冶炼成 Pb，理论上至少需要 0.5 mol C，即 6 g 碳。【答案】D10把 1 g 含脉石(SiO 2)的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全后得 0.78 g 残渣，则此黄铁矿的纯度是()A33% B66%C78% D88%【解析】本题采用差量法计算。设 1 g 样品中含 FeS2的质量为 x。4FeS211O 2 2Fe2O38SO 2质量差( m)= = = = =
11、高 温 4120 2160 480320160X 1 g0.78 g0.22 g x0.66 g480x 1600.22 g黄铁矿的纯度为 100%66%。0.66 g1 g【答案】B11古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu 2O)、木炭混合加热到 800 ，得到金光闪闪的“药金” 。(1)药金的主要成分是_。(2)有关冶炼的化学方程式是：_。【解析】高温下碳酸锌分解成氧化锌和二氧化碳，木炭将赤铜和氧化锌还原成锌和5铜。【答案】(1)锌和铜(2)ZnCO3 ZnOCO 2，2Cu 2OC 4CuCO 2，2ZnOC= = = = =高 温 = = =
12、 = =高 温 2ZnCO 2= = = = =高 温 12下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，结合铝生产的流程图解答下列各题：(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是_(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品_(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达 2 050 ，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是_。(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：_(用化学方程式表示)。(4)工业上制取金属镁时是电解熔融 MgCl2，电解反应方程式为_，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，
13、一个用氧化物_。【解析】该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用。(1)铝土矿的主要化学成分是 Al2O3，另外还有 SiO2、Fe 2O3、TiO 2、H 2O 等，电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为阳极和阴极材料。(2)纯净 Al2O3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的 Al2O3进行电解，则加热熔融需要耗费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石(Na 3AlF6)和氟化钙(CaF2)助熔。(3)工业冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的 O2 失电子，生成 O2，在电解过程
14、中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成 CO2。(4)因为 MgCl2为离子化合物，熔融时能发生电离；AlCl 3为共价化合物，熔融时不发生电离；再者 MgO 熔点很高，很难熔化，耗能太大。6【答案】(1)Al 2O3碳素材料(2)加入冰晶石(Na 3AlF6)和少量 CaF2(3)CO 2 CO2= = = = =高 温 (4)MgCl2(熔融) MgCl 2= = = = =通 电 因为 MgO 熔点太高，MgCl 2熔点低，电解 MgCl2耗能少。AlCl 3是共价化合物，熔化时不能发生电离13(2013济宁高二检测)工业制备铝一般是从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含有 Fe2O3杂质)中得到纯净的 Al2O3，然后电解 Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯 Al2O3的简单示意图，其中涉及的一个反应是 2NaAlO2CO 23H 2O=Na2CO32Al(OH) 3(1)图示中(1)的实验操作是_；图示中(2)加入的试剂是_。(2)试推断物质：B_，C_，H_，F_。(填化学式)(3)写出化学方程式：_；_；_；_
