2018_2019学年高中化学期末大串讲专题12金属矿物的开发利用（对点练习）.docx

专题12 金属矿物的开发利用1、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【答案】A【解析】自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。2、目前工业上冶炼镁通常采用的方法是()ACO或H2还原法B铝热反应法C电解法 D热分解法【答案】C【解析】目前工业上冶炼金属镁采用的是电解熔融的MgCl2来得到金属镁。3、下列说法中正确的是()A金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来B金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化C金属冶炼过程中，被冶炼的金属可能被还原D金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原【答案】C【解析】金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显正价。冶炼时化合价只可能降低，被还原。4、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3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于()A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性强弱【答案】D【解析】在金属活动性顺序中，越靠后的金属出现的年代越早，越靠前的金属出现的越晚，说明金属越活泼，越难冶炼。5、下列金属冶炼的反应原理，不正确的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe2O33CO2Fe3CO2D2Ag2O4AgO2【答案】B【解析】A项，只能用电解熔融NaCl的方法制取金属Na，正确；B项，只能用电解熔融MgCl2的方法获得金属Mg，错误；C项，在加热条件下用还原剂还原制得铁，正确；D项，Ag是不活泼的金属，可以用加热氧化物使之分解的方法制得，正确。6、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铝热法【答案】A【解析】锂的金属性介于钠、镁之间，应该与Na、Mg的冶炼方法相同。7、下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是()ACO、O2、H2 BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2 DAl、C、H2【答案】D【解析】 Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。8、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比为12C该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子D该反应可用于焊接钢轨【答案】C【解析】由题中化学方程式可知，反应中Fe元素的化合价由3价降为0价，则冶炼1 mol Fe应转移3 mol电子。9、下列关于钙、钾、铁的冶炼方法正确的是()A电解法、热分解法、热还原法B电解法、电解法、热还原法C热还原法、热分解法、热还原法D电解法、电解法、热分解法【答案】B【解析】钙、钾是活泼的金属，应该采用电解的方法冶炼；铁是中等活泼的金属，采用热还原方法来冶炼，因此选项是B。10、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，Mg，AlBNa，K，Zn，FeCZn，Fe，Cu，Ag DMg，Al，Zn，Fe【答案】A【解析】 A项，Na、Mg、Al都是特别活泼的金属，应该用电解的方法冶炼而不能用还原剂还原，正确；B项，Na、K用电解法冶炼，Zn、Fe用热还原法冶炼，错误；C项，Zn、Fe用热还原方法冶炼，Cu用火法冶炼，Ag用热分解的方法冶炼，错误；D项，Mg、Al用电解的方法冶炼，Zn、Fe用热还原法冶炼，错误。11、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；高炉炼铁的反应是放热的，故无需加热ABC D【答案】D【解析】钠特别活泼，投入MgCl2溶液时先与水反应生成NaOH和H2，接着生成Mg(OH)2沉淀，错误；冶炼铝使用的是Al2O3，错误；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但是仍需要高温条件，错误。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：.火烧孔雀石炼铜；.湿法炼铜。现代有：.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，【答案】B【解析】、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。13、在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：NaKClNaClK，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。物质KNaKClNaCl熔点/63.697.8770801沸点/7748831 5001 413根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为()A770 B801 C850 D770801 【答案】C【解析】要从可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。在801883 合理。14、如图是铝热反应的实验装置，有关该反应的下列说法中一定正确的是()Aa为镁条Bb为氧化铁与铝粉的混合物C2 mol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12【答案】A【解析】 A项，a为镁条，起引燃作用，正确；B项，镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，因此b为氯酸钾，错误；C项，2AlFe2O3Al2O32Fe，该反应中氧化剂是氧化铁，2 mol氧化剂参与反应则转移12NA个电子，错误；D项，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21，错误。15、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()AMnO2 BWO3CCr2O3 DCo3O4【答案】D【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，金属化合价越低，得电子数越小，消耗铝越少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为：Mn(4)、W(6)、Cr(3)、Co。Co元素化合价最低，生成1 mol Co消耗铝最少。16、有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFeO和Fe2O3【答案】B【解析】CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的1 mol O原子对应1 mol CO2分子，1 mol CO2分子对应1 mol CaCO3，所以有下列的关系式，并假设0.4 g该氧化物中含x g O原子。OCO2CaCO316100 x g 0.75 g解得x0.12n(Fe)n(O)23。故此氧化物的化学式为Fe2O3。17、冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作还原剂以活泼金属Na、Mg等还原利用铝热反应原理还原电解法热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。(5)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是_。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)【解析】中等活泼的金属用热还原法冶炼；活泼金属用电解法冶炼；不活泼金属用热分解法冶炼；高熔点金属用铝热法冶炼。18、在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。甲、乙两位同学分别设计了如下两个制取铜的实验方案。甲：CuO溶于适量稀硫酸中；在的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。乙：铁与稀硫酸反应得氢气；用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填【答案】项的标号)_。A相同B甲多C乙多 D以上三种情况均有可能(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制得铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因是_，完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入_，不断搅拌，然后_即得到纯净的铜。【答案】(1)B(2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干【解析】(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，排除空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原，故生成铜的质量小。(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉，也可能混有FeSO4；而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。19、某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，其原因是_。(2)该铝热反应的化学方程式为_。(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量。试回答下列问题：量气管在读数时必须进行的步骤是_。取1 g样品进行上述实验，共收集到44.8 mL气体(换算成标准状况下)，则铝的百分含量为_。装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会_(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热(2)8Al3Fe3O44Al2O39Fe(3)冷却至常温和调节量气管使左右液面相平3.6%偏大【解析】(1)因为把浓硫酸加入到蔗糖中发生脱水并放出大量的热，可作引火剂。(2)Al还原Fe3O4生成Fe和Al2O3，配平可得化学方程式：8Al3Fe3O44Al2O39Fe。(3)因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的步骤是：冷却至常温和调节量气管使左右液面相平。根据Al与NaOH溶液反应的化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，m(Al)n(Al)27 gmol12/3n(H2)27 gmol12/30.044 8 L22.4 Lmol127 gmol10.036 g，则铝的百分含量为0.036 g1 g100%3.6%。如果装置没有橡胶管，造成气体读数偏大，则铝的百分含量将会偏大。20、.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为4价)制取TiO2，其主要流程如下：Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是_；向甲溶液中加入铁的目的是_。.还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，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1 mol 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)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是_。【答案】.Fe2O36H=2Fe33H2O将Fe3转化为Fe2.(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】.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O36H=2Fe33H2O；因为最终得到绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入甲物质的目的是把铁离子还原为亚铁离子。.(1)反应的反应物为TiO2、C、Cl2，结合流程图知有TiCl4生成