1、2019-2020学年人教版高中化学必修2课时练4.1.1金属矿物的开发利用1、我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( )A.焦炭还原法B.湿法炼铜C.铝热还原法D.电解冶炼法2、下列说法不正确的是( )A.自然界中不存在游离态的金属单质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是有限的.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3、钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备,下列方法中能够制备出金属钠的是( )A.高温加热NaCl晶体B.用金属钾与NaCl溶液发生置换反应C.电解NaCl溶液D
2、.电解熔融的NaCl4、下列金属铁、镁、锰、矾、铬,可用铝热法制备的有( )A.B.C.D.5、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A2HgO2Hg+O2热分解法B2Al2O3(熔融)4Al+3O2电解法CCu2S+O22Cu+SO2热分解法D3CO+Fe2O32Fe+3CO2热还原法A.AB.BC.CD.D6、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、氢气或活泼金属等7、如图是铝热反应(2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe)的
3、实验装置,有关该反应的下列说法中正确的是( )A.a为镁条B.b为氧化铁与铝粉混合物C.2mol氧化剂参与反应则转移6NA个电子D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1:28、化学学科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有关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、AlCl3来制备Mg、AlD.工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO49、以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜,其反应原理可表示为Cu2S+O22Cu+SO2。下列说法不正确的是( )A.化合价发生变
4、化的元素有3种B.Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂C.1mol O2参加反应时,上述反应转移电子总物质的量为4molD.SO2被分离、回收后氧化生成SO3,作为制取硫酸的原料10、已知工业上真空炼铷的化学方程式为2RbCl+MgMgCl2+2Rb(g),对此反应能够进行的正确解释是( )A.Rb比Mg的金属性强B.铷的沸点比镁低,把铷的蒸气抽走后,平衡向正反应方向移动C.MgCl2的热稳定性比RbCl弱D.高温下Mg2+的得电子能力比Rb+弱11、实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g.则该氧化物粉末可能是( )Fe2O3和
5、MnO2MnO2和V2O5Cr2O3和V2O5Fe3O4和FeOA.B.C.D.12、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:I.火烧孔雀石炼铜;II.湿法炼铜。现代有:III.铝热法炼铬;IV.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.I,B.II,C.III,D.IV,13、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20g A全部溶于0.15L 6.0molL-1盐酸中,得溶液C;将中得到
6、的单质B和溶液C反应,放出1.12L(标况)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0.15L,则该溶液中c(Mg2+)为_,c(Fe2+)为_.14、冶炼金属常用以下几种方法:以C、CO或H2作还原剂还原铝热反应法电解法热分解法。下列金属的冶炼各采用哪种方法?1.Fe、Zn、Cu等相对较活泼金属_(填序号,下同);2.Na、Mg、Al等活泼金属_;3.Hg、Ag等不活泼金属_;4.V、Cr、Mn
7、、W等高熔点金属_.15、金属钛具有密度小、强度高、耐腐蚀、无毒等优点,已广泛应用于航空航天工业,并逐步进入了化工、船舶、汽车、体育器材、医疗等民用领域.并显示出了巨大的发展潜力。还原法是工业上冶炼钛的常用方法之一,该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取,其主要工艺流程如下:试回答下列问题:1.已知反应通常在800900的条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,其中当有1mol Cl2完全反应时.参加反应的还原剂的物质的量为_mol.2.反应通常在800的条件下进行,通入氩气的目的是_;分离反应的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质,应如何除去杂质?_(简述操作过程).3.在上
8、述工艺流程中可以循环使用的物质是_. 答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原成单质铜. 2答案及解析：答案：A解析：金、铂等金属以游离态存在. 3答案及解析：答案：D解析：电解NaCl溶液得到的是氢气、氯气和氢氧化钠. 4答案及解析：答案：C解析：可用铝热法制备的金属通常具有较高的熔点,且不能比铝活泼. 5答案及解析：答案：C解析：活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼,较活泼金属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. 6
9、答案及解析：答案：C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. 7答案及解析：答案：A解析：a为镁条,起引燃作用.故A正确;b为氯酸钾,故B错误;在铝热反应中氧化剂是氧化铁,2mol氧化剂参与反应则电子转移12NA个电子,故C错误;该反应中还原剂是铝,氧化产物是氧化铝,还原剂和氧化产物的物质的量之比为2:1,故D错误。 8答案及解析：答案：D解析：选项A.金是极不活泼金属.在自然界中有单质存在,古人不需冶炼即可获得.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
10、顺序密切相关。选项B,石油是不可再生资源,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,AlCl3是共价化合物,电解熔融AlCl3得不到Al。选项D,将铜粉放在稀硫酸中,不断通入空气,加热即可生成CuSO4. 9答案及解析：答案：C解析：分析反应中化合价的变化:,反应过程中Cu、S、O三种元素的化合价均发生改变;Cu2S中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,因此Cu2S既是氧化剂又是还原剂;根据S元素化合价的改变可知,当1 mol O2参加反应时,共转移电子6 mol;SO2催化氧化可得SO3,SO3被水吸收可得H2SO4. 10答案及解析：答案：B解析：由金属
11、活动性顺序可知金属性:KMg,对于碱金属的金属性:RbK,所以金属性:RbMg,则得电子能力:Mg2+Rb+,所以A正确,但不能解释原因,D错。反应生成了MgCl2,MgCl2与RbCl相比.差别是阳离子不同,Mg2+的离子半径小于Rb+,且所带电荷数大于Rb+,所以MgCl2的热稳定性比RbCl要强,C错. 11答案及解析：答案：D解析：9g Al可提供1mol电子.Fe2O3中的铁为+3价,得到1mol电子对应的铁单质的质量为18.7g,MnO2中+4价Mn得到1mol电子对应的锰的质量为13.75g,故正确;MnO2中+4价Mn得到1mol电子,对应的锰的质量为13.75g,V2O5中+
12、5价V得到1mol电子对应的钒的质量为10.2g,故错误;Cr2O3中+3价的Cr得到1mol电子对应的铬的质量为17.3g,V2O5中+5价V得到1mol电子对应的钒的质量为10.2g,故错误;铝全部反应:Fe3O4中的铁为+2和+3价,1个氧离子可失去2个电子,从Fe3O4变成铁,当得到1mol电子时,Fe3O4失去0.5mol O,可以得到铁单质,FeO中+2价Fe得到1mol电子对应的质量为28g,当铝为部分反应时成立,故正确. 12答案及解析：答案：B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,需要在理解的基础上加以记忆.I、II、III、IV发生的反应分别
13、是:I.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O;C+2CuO2Cu+CO2II.Fe+CuSO4=FeSO4+CuIII.2Al+Cr2O3Al2O3+2CrIV.先从光卤石中提取MgCl2,再电解熔融的MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2则I属于方法,II属于方法,III属于方法,IV属于方法.综上分析,B选项不正确. 13答案及解析：答案：1.加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe2.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、MgO+2HCl=MgCl2+H2O3.Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2+H24.0.67molL-1;2.3molL-1解析
14、：1.在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条,点燃Mg条后放出热量.使KClO3固体分解放出O2,进一步加剧Mg的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅速升高,引发反应.MgO不能与铝发生铝热反应,所以产物中单质B为Fe.2.Fe2O3和MgO都是碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、MgO+2HCl=MgCl2+H2O.3.混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应,生成Fe单质.C溶液中有反应生成的FeCl3,还有未反应的HCl.4.假设步骤用去的20g固体中,MgO的物质的量为x,则Fe2O3的物质的量也为x,则40gmolx+160gmol-1x
15、=20g,解得:x=0.1mol.根据MgOMgCl2的关系,则溶液中MgCl2的浓度为0.1mol0.15L0.67molL-1.步骤说明溶液中没有Fe3+,也就是溶质为FeCl2和MgCl2.根据Cl-守恒的关系,可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于,所以的浓度为. 14答案及解析：答案：1.; 2.; 3.; 4.解析：金属活动性顺序表中,各金属的冶炼方法如下:、.而V、Cr、Mn、W等高熔点金属一般用铝热法. 15答案及解析：答案：1.1; 2.氩气作保护气,防止镁、钛被氧化; 将海绵钛置于盐酸中酸洗,然后过滤即可得纯净的钛3.Cl2、Mg和MgCl2解析：1.反应的反应物为TiO2、C、Cl2,结合流程图知有TiCl4生成,利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是CO,所以反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,在反应中碳被Cl2氧化,当有1mol Cl2完全反应时,参加反应的还原剂(C)的物质的量为1mol.2.反应中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气氧化,所以加入氩气的目的是防止镁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧化;此法制得的金属钛中含有少量金属镁,结合镁和钛(题中信息:钛耐腐浊)的性质,可知可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物除去Mg.3.由流程图知可循环使用的物质为Cl2、Mg以及海绵钛除杂时生成的MgCl2等.
