《（全国通用版）2018-2019版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第1节 开发利用金属矿物和海水资源 第1课时学案 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2018-2019版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第1节 开发利用金属矿物和海水资源 第1课时学案 新人教版必修2（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时金属矿物的开发利用课后篇巩固提升基础巩固1.下列金属中,通常采用热还原法冶炼的是()A.NaB.AlC.FeD.Ag解析Na、Al很活泼,应用电解法冶炼;Ag为不活泼金属,可以用热分解法冶炼。答案C2.下列说法错误的是()A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等解析活泼金属的冶炼是电解其熔融盐(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的,电解其盐溶液得不到金属单质,C错误。答案C3.下列冶炼方法中,不能将化合物中的金属元素还原为金
2、属单质的是()A.加热Al2O3B.加热HgOC.电解熔融NaClD.铝粉和Fe2O3共热解析A项中Al2O3熔点高,难以分解;汞用加热HgO制取;金属钠是活泼金属,用电解法制取;D项中铝粉和Fe2O3组成铝热剂,可将Fe2O3中的铁还原成单质。答案A4.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于()A.金属的化合价高低B.金属的活动性强弱C.金属的导电性强弱D.金属在地壳中的含量多少解析金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关,而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。答案B5.冶炼金属一般有下列
3、四种方法:焦炭法;水煤气(或H2或CO)法;活泼金属置换法;电解法。四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,()从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A.()用B.()用C.()用D.()用解析对于()()()()发生的反应分别是():Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O、C+2CuO2Cu+CO2,符合;():Fe+CuSO4FeSO4+Cu,符合;():Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3,符合;():先从光卤石中提取MgCl2,再电解熔融的MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2,符合。答案B6.已知酸性条件下有如
4、下反应:2Cu+Cu2+Cu。由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象有红色固体剩余,溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体,溶液变为蓝色产生红棕色气体,溶液变为绿色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()A.是CuB.是Cu2OC.一定有Cu,一定有Cu2OD.一定有Cu2O,可能有Cu解析浓硫酸(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O;而稀硫酸与Cu不反应,与Cu2O反应。答案D7.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们
5、的关注。常温下钛不与非金属、强酸反应,红热时,却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为,该反应中的还原剂是。第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。(1)写出此反应的化学方程式:;(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤:。解析常温时钛不与非金属、强酸反应;红热时钛可与常见非金属单质反应。可类比一般不活泼金属氧化物,选用碳作还原剂制得金属,金属再与Cl2反应生成氯化物
6、。两反应合并的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(1)Mg为活泼金属,在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。(2)还原出的Ti与Mg混合,分离时用强酸,因钛不与强酸反应,所以可将上述产物溶于过量的盐酸中,然后过滤、洗涤,即可得到纯净的钛。答案TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COC(1)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti(2)将还原后的产物溶于过量的盐酸中,过滤、洗涤,即可得到纯净的钛8.如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:(1)该实验装置中还缺。引发铝热反应的操作为。(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应发生(填“能”或“
7、不能”),理由是。(3)铝热反应的用途有哪些?。解析(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。(2)Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。答案(1)镁条和氯酸钾在混合物中间插一根长度约10厘米的镁条,上端弯曲,将氯酸钾放在镁条的周围,用燃着的小木条(或另一根点燃的镁条)点燃镁条(2)不能镁比铝活泼,铝不能置换镁(3)用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属能力提升1.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.热还原法C.热分解法D.
8、铝热法解析可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断,锂的金属性介于钠和镁之间,应该与钠、镁的冶炼方法相同,用电解法才能得到金属锂。答案A2.下列化工生产原理错误的是()可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝炼铁时高炉中所发生的反应都是放热反应,故无需加热A.B.C.D.解析钠特别活泼,加入氯化镁溶液时钠先与水反应生成NaOH和H2,Mg2+和OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,错;冶炼铝使用的是Al2O3,错;高炉炼铁中所发生的反应是放热反应,但仍需要高温,错。答案D3.用铝热法还原下列氧化物,制得金属各1 mol,消耗铝最少的是
9、()A.MnO2B.WO3C.Cr2O3D.Co3O4解析用铝热法还原金属氧化物时,Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质,显然,在氧化物中金属化合价越高,变为单质时需获得的电子就越多,消耗铝也越多;金属氧化物中金属的化合价分别为Mn(+4价)、W(+6价)、Cr(+3价)、Co(+83价),Co耗铝最少。答案D4.实验室欲使1.6 g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为()A.672 mLB.336 mLC.大于672 mLD.小于336 mL解析由3CO+Fe2O32Fe+3CO2可知,欲使1.6g氧化铁完全还原需消耗CO672mL,但气体与固体反
10、应不充分,反应前要先通入一会儿CO赶尽空气,故CO实际用量应大于672mL。答案C5.导学号66474108铜的冶炼大致可分为以下几个步骤:(1)富集,将硫化物矿进行浮选;(2)焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);(3)制粗铜,在1 200 的条件下发生的主要反应为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2;(4)电解精炼。下列说法不正确的是()A.上述焙烧过程中的尾气不可直接排放B.由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu时,在整个过程中共消耗15 mol O2C.在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2中,作氧化
11、剂的是Cu2OD.电解精炼属于化学变化解析焙烧过程中产生的尾气中含有有毒的SO2气体,对环境有污染,不能直接排放,A项正确。2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2+3得:Cu2S+O22Cu+SO2+得:2CuFeS2+5O22Cu+4SO2+2FeO所得式表明,2molCuFeS2完全转化为2molCu消耗5molO2,据此可知,由6molCuFeS2生成6molCu时共消耗15molO2,B项正确。在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2中,作氧化剂的是Cu2O和Cu2S两种物质,C项不正确。答案C6.诺贝
12、尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程如下:2MoS2+7O22MoO3+4SO2MoO3+2NH3H2O(NH4)2MoO4+H2O(NH4)2MoO4+2HClH2MoO4+2NH4ClH2MoO4MoO3+H2O用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是()A.MoS2煅烧产生的尾气可直接排放B.MoO3是金属氧化物,也是碱性氧化物C.H2MoO4是一种强酸D.利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3,所消耗还原剂的物质的量之比为332解析A项明显错误,生成物SO2对环境污染严重;B项,根据中生成物(NH4)
13、2MoO4可知,该化合物属于盐,对应的酸是H2MoO4,故MoO3不属于碱性氧化物,B项错;C项,根据反应H2MoO4是一种不溶性酸,溶液中c(H+)不可能很大,故H2MoO4不可能是强酸;D项,1molH2、1molCO和1molAl作还原剂时,失去的电子数分别为2mol、2mol和3mol,还原等量的MoO3转移电子相同,此时消耗n(H2)n(CO)n(Al)=332。答案D7.导学号66474110工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:请回答下列问题:(1)沉淀C的化学式为,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作。(2)电解熔融的氧化铝时,标准状况下若得到22.4 L O2,
14、则同时生成 g铝。(3)操作、操作和操作都是(填操作名称),实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在装置中进行,洗涤方法是。(4)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环利用外,还可以循环利用的物质有(填化学式),用此法制取铝的副产品是(填化学式)。(5)写出Na2CO3溶液与CaO反应的离子方程式:。(6)若铝土矿中还含有二氧化硅,此生产过程中得到的氧化铝中将混有杂质(填化学式)。解析(1)因Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,而Fe2O3不与NaOH溶液反应,因此过滤得到的沉淀C为Fe2O3,Fe2O3可用作颜料。(2)2Al2O3(熔融)4Al+3O2,n(O2)=22.4L22.4Lmol-1=1mol,则m(Al)=43mol27gmol-1=36g。(3)操作、的目的均是分离不溶于液体的固体,即过滤;洗涤方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流下,重复操作23次。答案(1)Fe2O3颜料(2)36(3)过滤过滤向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流下,重复操作23次(4)CaO和CO2Fe2O3和O2(5)CO32-+CaO+H2OCa
