1、课时作业(十八)金属矿物的开发利用基础巩固练(25分钟50分)一、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分)1下列金属元素在自然界中能以游离态形式存在的是()AKBNaCCaDAu解析：金、铂等不活泼金属元素在自然界中能以游离态形式存在。答案：D2下列说法不正确的是()A自然界中不存在游离态的金属B金属活动性不同，冶炼方法也有所不同C地球上金属矿物资源有限，因此应提高金属矿物的利用率D废旧金属的回收利用，有利于环境保护解析：自然界中存在游离态的金属，如金、铂等。答案：A3我国古代炼丹家魏伯阳所著周易参同契是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金在
2、强热条件下()A活泼B稳定C易被氧化D易被还原解析：金的性质稳定，在强热条件下也不发生反应。答案：B4下列说法正确的是()A简单地说，金属的冶炼就是把金属单质从其矿物中分离出来B金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被氧化C金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原D金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原解析：金属冶炼的原理是利用氧化还原反应，把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质，因此，金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原。答案：C5我国古代的湿法冶金术世界闻名。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼出来的金属是()AFeBCuCAgDHg解析：中国古代的湿法冶金是将铁片放入铜的盐溶液中发生
3、置换反应，得到金属铜。答案：B6下列各种冶炼方法中，可制得相应金属单质的是()A加热分解氧化铝B高温下分解碳酸钙C电解氯化钠溶液D电解熔融氯化镁解析：A项，氧化铝很难分解；B项，高温下分解碳酸钙，生成氧化钙；C项，电解熔融态的氯化钠可得金属钠；D项，电解熔融态的氯化镁可得金属镁。答案：D7下列冶炼方法错误的是()A2HgO2HgO2B4Al3MnO22Al2O33MnC2AlCl32Al3Cl2D4COFe3O43Fe4CO2解析：C项，工业上炼铝是电解熔融的氧化铝，而不是氯化铝。答案：C8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
4、业上均有应用。古代有：.火烧孔雀石炼铜；.湿法炼铜；.铝热法炼铬；.从光卤石(MgCl26H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分类，不正确的是()A，B，C，D，解析：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。、发生的反应分别是：.Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2OC2CuO2CuCO2.FeCuSO4=FeSO4Cu.2AlCr2O3Al2O32Cr.先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融的MgCl2：MgCl2(熔融)MgCl2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。答案：B二、非选择题(本题包括2大题，共18分)9(12分)铁是地壳中
5、含量非常丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。(1)写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式：_。(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：_。(3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应_，直到无_时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生_现象；未反应完的CO_(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做_处理。解析：(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应CO2CO2，再发生反应CO2C2CO。(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则可能发生爆炸；由于CO有毒，故未反应完的CO应点燃，以防污染环境。答案：(1)CO2CO2，CCO
6、22CO(2)3COFe2O32Fe3CO2(3)验纯爆鸣声爆炸不能点燃10(6分)以铝土矿(主要成分氧化铝)、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：_。解析：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，该反应中生成标准状况下6.72 L氧气，即氧气
7、是6.72 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。答案：2Al2O3(熔融)4Al3O2042AlFe2O32FeAl2O3能力提升练(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()选项冶炼原理方法A2HgO2HgO2热分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2电解法CCu2SO22CuSO2热分解法D2AlFe2O32FeAl2O3热还原法解析：活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，较
8、活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag等利用热分解法冶炼，故A、B、D项正确，C项错误。答案：C2上海世博会中国馆(东方之冠)给人强烈的视觉冲击，它的主体结构是用国产Q460钢制成的。下列有关说法正确的是()A冶炼钢铁常采用热分解法BQ460是含铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金钢，其中铁和锰不属于主族元素C铝热法炼铁的反应需要高温的条件，所以是吸热反应D增加炼铁高炉的高度可以减少尾气CO的排放解析：冶炼钢铁常采用热还原法，A项错误。铁属于第族，锰属于第B族，B项正确。铝热反应属于放热反应，C项错误。增加炼铁高炉的高度并不能减少CO的排放，D项错误。答案：B
9、3下列关于铝热反应2AlFe2O3Al2O32Fe的说法不正确的是()A该反应中Al作还原剂B该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为12C该反应冶炼1 mol Fe转移2 mol电子D该反应可用于焊接钢轨解析：由题给化学方程式可知，反应中Fe的化合价由3降为0，故冶炼1 mol Fe应转移3 mol电子。答案：C4我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ，这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是()A“药金”实质上是铜锌合金B冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌C用王水可区别黄金和“药金”D用灼烧法不能区别黄金和
10、“药金”解析：冶炼“药金”的相关反应方程式为ZnCO3ZnOCO2，2ZnOC2ZnCO2，2Cu2OC4CuCO2，故A项正确，B项错误。王水可以溶解黄金和“药金”，故C项错误。用灼烧法可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金与氧气不反应，而“药金”可以与氧气反应，故灼烧后的“药金”颜色有变化，D项错误。答案：A5用铝热法还原下列化合物，若获得金属各 1 mol，消耗铝最少的是()AMnO2BCr2O3CWO3DCuO解析：制备1 mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1 mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多；反之则越
11、少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，故选D。答案：D6诺贝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反应催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程为2MoS27O22MoO34SO2MoO32NH3H2O=(NH4)2MoO4H2O(NH4)2MoO42HCl=H2MoO42NH4ClH2MoO4MoO3H2O用还原剂将 MoO3 还原成金属钼。则下列说法正确的是()AMoS2煅烧产生的尾气可直接排放BMoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物CH2MoO4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
12、明显错误，生成物 SO2 对环境污染严重；B项，根据中生成物(NH4)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，根据反应可知 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，1 mol H2、1 mol CO 和1 mol Al作还原剂时，失去的电子数分别为2 mol、2 mol和3 mol，还原等量的MoO3 转移电子数相同，此时n(H2)n(CO)n(Al)332。答案：D二、非选择题(本题包括2大题，共20分)7(12分)关于铝热反应的现象有如下描述：反应放出大量的热，并发出耀眼的光
13、芒；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点如表所示：物质AlFe2O3Al2O3Fe熔点/6601 5652 0541 535沸点/2 4673 4142 9802 750(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金，因为该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验，证明上述熔融物中含有金属铝，填写下列表格：所用试剂实验操作及现象有关反应的化学方程式(3)欲在常温下溶解该熔融物，下列试剂中最好选用_(填序号)，理由是_。A浓硫酸B稀硫酸
14、C硫酸铜溶液DNaOH溶液解析：(1)形成合金的一个必要条件是形成合金的金属可形成共熔混合物。铁的熔点是l 535 ，沸点是2 750 ，而铝的熔点是660 ，沸点是2 467 ，在1 5352 467 内，二者均以液体的形式存在，所以能够形成合金，故该同学的解释合理。(2)要证明熔融物中是否含有单质铝，只需加入NaOH溶液，观察有无气泡产生即可。(3)铝和铁在常温下遇到浓硫酸会发生钝化；硫酸铜溶液能溶解两种金属，但是同时还会置换出单质铜；NaOH溶液不能和铁反应，只能溶解铝。答案：(1)合理(2)氢氧化钠溶液取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液；有气泡产生2Al2NaOH2H2O=2NaA
15、lO23H2(其他合理答案均可)(3)B稀硫酸能够完全溶解该熔融物，并且不会造成环境污染8(8分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前使用最广泛的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2的流程如下：(1)步骤加Fe的目的是_；步骤冷却的目的是_。(2)上述制备TiO2的流程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物的综合利用等因素，水浸后的废液中应加入_处理。(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)的过程为，其中反应TiCl42Mg2MgCl2Ti在氩气气氛中进行的理由是_。解析：(1)分析题图可知，钛铁矿中的铁最终转化成副产品绿矾，所以要将3价Fe转化为2价Fe；降低温度，减小了FeSO47H2O的溶解度，有利于绿矾结晶析出。(2)水浸过程发生的离子反应为TiO22H2O=H2TiO32H，废液呈酸性，所以处理水浸后的废液应加入CaO、CaCO3或碱。(3)由于Ti和Mg易与空气中的O2、N2等反应，故该反应应在氩气气氛中进行。答案：(1)将Fe3还原为Fe2析出绿矾(FeSO47H2O)(2)绿矾(FeSO47H2O)生石灰(或碳酸钙、碱)(3)高温下镁或钛与O2、N2等反应
