1、第四章 化学与自然资源的开发利用课前预习课堂练习第一节 开发利用金属矿物和海水资源第1课时 金属矿物的开发利用课后作业基础训练课前预习一、金属的存在金属在自然界中的存在形式通常有两种。1态：如金、铂等不活泼金属。2态：绝大多数金属，如：Na、K、Ca、Mg 等。游离化合二、金属冶炼原理1(1)金属矿物的冶炼步骤：。(2)金属冶炼的基本原理：金属的冶炼是将金属矿石中的从其中提取出来用于生产和制造各种金属材料。也就是说用法把的金属还原成的金属：MnneM。矿石的富集冶炼精炼金属元素化合物还原化合态游离态2由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此必须采用不同的冶炼
2、方法。(1)热分解法：适用于冶炼的金属，如。(2)热还原法：用还原剂(等)还原金属物，适合于金属活动性介于之间的大多数金属的冶炼。如：Fe2O33CO=高温2CuOC=高温金属活动性较差汞和银C、CO、H2、Al氧化ZnCu2Fe3CO22CuCO22AlCr2O3=高温WO33H2=高温这类金属中若金属以硫化物或碳酸盐形式存在时，首先将其转化成后再还原，如：2ZnS3O2=高温2ZnOC=高温2CrAl2O3W3H2O氧化物2ZnO2SO22ZnCO2(3)电解法：适合冶炼的金属(一般是在金属活动顺序表中排在前边的金属)。如：2Al2O3(熔融)=电解冰晶石MgCl2(熔融)=电解3其他方法
3、(1)火法炼铜：(2)湿法炼铜：金属活动性很强铝4Al3O2MgCl2Cu2SO2=高温 2CuSO2FeCuSO4=FeSO4Cu三、合理开发和利用金属矿物资源地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须学会合理开发和利用这些矿物资源。达到此目的的主要途径有：1；2；3；4。有效地使用金属产品、材料提高金属矿物的利用率用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用基础训练课堂练习1金属材料在日常生产、生活中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是()A越活泼的金属越难冶炼B合金的性质与其成分金属的性质不完全相同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工业上金属 M
4、g、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的D解析：金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子，A、C 正确；合金要比各成分金属的熔、沸点低，硬度大，B 正确；因 AlCl3 为共价化合物，其熔融态不导电，因此不能用电解 AlCl3的方法来冶炼铝，通常用 Al2O3。2冶炼金属一般有下列四种方法：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B解析：对于()、()、()、()发生的反应分别是：()：Cu
5、2(OH)2CO3=2CuOCO2H2O、C2CuO=2CuCO2，符合；()：FeCuSO4=FeSO4Cu，符合；()：Cr2O32Al=高温 2CrAl2O3，符合；()：先从光卤石中提取 MgCl2，再电解 MgCl2：MgCl2=电解 MgCl2，符合。3下列关于自然界存在的矿物及对应的冶炼方法错误的是()A磁铁矿(Fe3O4)精选后可以用铝进行冶炼B辉铜矿(Cu2S)精选后在高温下通入空气进行冶炼C铝土矿(Al2O3)在熔融条件下加入冰晶石进行冶炼D黄铁矿(FeS2)燃烧后的固体可用焦炭进行冶炼C解析：铝土矿应先精选后再冶炼，故选 C。4下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是(
6、)A2HgO=加热 2HgO2BFe2O33CO=高温 2Fe3CO2C2MgO=加热 2MgO2DMgCl2=电解 MgCl2C解析：HgO 不稳定受热能分解为金属单质和氧气，所以能用加热法直接冶炼金属汞；Fe2O3 在高温下能被 CO 还原为单质铁；由于金属镁的活动性强，MgO 受热不会分解，所以不能用加热 MgO 的方法冶炼金属镁，一般是电解熔融的 MgCl2 的方法冶炼金属镁。金属活动性顺序与冶炼方法选择关系如下：5金属矿物通常色彩缤纷、形状各异。下列冶炼金属的方法属于热还原法的是()A2NaCl(熔融)=通电 2NaCl2BWO33H2=W3H2OCFeCuSO4=CuFeSO4D2
7、Ag2O=4AgO2B解析：金属的冶炼方法取决于金属的活泼性，活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 一般用电解熔融的氯化物(Al 是用电解熔融的 Al2O3)制得；较不活泼的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等用热还原法制得，常用的还原剂有 C、CO、H2 等；Hg、Ag 用加热分解氧化物的方法制得；Pt、Au 用物理分离的方法制得。钠性质活泼，需用电解法制取；钨性质较为不活泼，可用热还原法制取；FeCuSO4=CuFeSO4为湿法制铜的反应原理，不属于热还原法；银性质不活泼，可用热分解法制取。6不同的金属，其冶炼方法也可能不同，主要原因是()A金属的活动性不同B金属在自然界中的分布不同C金
8、属在自然界中的存在形式不同D金属在自然界中的含量不同A解析：根据金属的活动性不同，对不同的金属进行不同的冶炼方法，A 正确。7用铝热法从下列金属氧化物中制取相应的金属各 1 mol，消耗铝的质量最多的是()AFe2O3BV2O5CMnO2DCr2O3B解析：金属冶炼的本质是 Mnne=M。消耗铝的质量最多的是生成 1 mol 该金属得到电子数最多的，可见金属在氧化物中化合价越高，需电子数越多，消耗铝的质量越多。8利用铝热反应可以焊接钢轨，下列说法正确的是()A铝、氧化铝中铝元素微粒的半径：r(Al3)r(Al)B工业上可用铝热反应制取镁C在铝热反应中，化学能全部转化为光能D在铝热反应中，铁的还
9、原性强于铝的还原性A解析：铝离子核外有 2 个电子层，铝原子核外有 3 个电子层，则微粒的半径大小关系为 r(Al3)r(Al)，A 正确；由于镁的还原性强于铝，故无法通过铝热反应制取镁，工业上通常采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，B 错误；在铝热反应中，化学能还转化为热能，C错误：铝热反应中，被置换出的金属的还原性弱于铝的还原性，如铁的还原性弱于铝的还原性，D 错误。9(1)在一次化学晚会上，一位同学表演了一个有趣的魔术：用蘸有饱和硫酸铜溶液的玻璃棒在一洁净的铁片上点上数处，所点之处，点铁成“金”。你知道其中的奥妙吗？请用化学方程式表示其反应原理：。FeCuSO4=CuFeSO4(2)铜在
10、自然界多以1 价矿石存在，因为在固态或是高温下1价铜比2 价稳定。辉铜矿(Cu2S)炼铜的方法之一是将矿石高温通空气焙烧，生成两种氧化物。将焙烧过的矿石加上比它质量约少一半的未经焙烧的矿石，混合后隔绝空气再进行高温焙烧，结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。这两个反应的化学方程式为。2Cu2S3O2=高温 2Cu2O2SO2，2Cu2OCu2S=高温 6CuSO2解析：(1)Fe 能置换 CuSO4 中的铜，化学反应方程式为 FeCuSO4=FeSO4Cu。(2)因为在固态或高温下1 价铜比2 价铜更稳定，所以高温通空气焙烧 Cu2S 时，生成两种氧化物为 Cu2O 和 SO2，而后 Cu
11、2O 与Cu2S 在隔绝空气时高温焙烧生成 Cu 和 SO2，结合氧化还原的知识即可写出这两个化学方程式。10如图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：(1)纸 漏 斗 中 铺 在 氧 化 铁 和 铝 粉 的 混 合 物 上 面 的 物 质是。KClO3(氯酸钾)(2)引发铝热反应的操作为。(3)若将氧化铁换成氧化镁，该反应能否发生？(填“能”或“不能”)，理由是。(4)铝热反应的用途有哪些？。不能在混合物中间插一根镁带，并用燃着的小木条(或火柴)点燃镁带镁比铝活泼，铝不能置换镁用于焊接钢轨、冶炼某些金属解析：(1)铺在 Fe2O3 和 Al 粉混合物上面的物质是 KClO3，作用是引发铝热反应。(2)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应。(3)Mg 比 Al 活泼，Al 不能从 MgO 中置换出 Mg。谢谢观赏！Thanks!