2019高中化学第四章化学与自然资源的开发利用课时作业十九含解析新人教版必修.docx

课时作业(十九)学业水平层次(A)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】A2从金属被利用的历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。下列跟这个先后顺序有关的是()地壳中金属元素的含量金属活动性顺序金属的导电性金属冶炼的难易程度金属的延展性ABCD【解析】金属的活动性决定了金属冶炼的难易程度。【答案】D3(2015广州高一检测)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【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。【答案】A4金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用，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Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的【解析】熔融的AlCl3不导电。【答案】D5(2015承德高一检测)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【解析】火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2，2CuOC2CuCO2，属于焦炭还原法。【答案】A6(2015亳州高一检测)下列说法中，不正确的是()A金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C金属由化合态变为游离态，都是被还原D金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱【解析】金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A项正确；有的金属化合物在发生氧化还原反应冶炼金属时，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，如HgO，B项错误；金属元素在化合物中一定显正价，当变成金属单质后，化合价就变为0，所以是被还原，C项正确，金属被发现和应用得越早，说明该金属越容易被还原，从而也说明金属的活动性越弱，D项正确。【答案】B7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()A二氧化锰 B三氧化钨C三氧化二铬 D四氧化三铁【解析】首先写出反应的化学方程式，根据制得金属各1 mol列比例式求解；或者是根据1 mol铝失去3 mol电子，由电子守恒得，金属氧化物中金属的化合价最低者消耗的铝最少。【答案】D8下列金属中：铁；镁；锰；钒；铬；汞。可用铝热法制备的有()ABC D【解析】Mg活泼性Al活泼性，Al不能置换出Mg；汞的冶炼是热分解法。【答案】C9冶炼金属常用以下几种方法：a以C、CO或H2作还原剂还原；b利用铝热反应原理；c电解法；d热分解法。(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？Fe、Zn、Cu等较不活泼金属_；Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_；Hg、Ag等不活泼金属_；V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电流效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：熔点/沸点/密度/(gcm3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl8011 4132.165KCl7701 5001.984工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KClNaNaClK工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？_；其选择范围是_。【解析】选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应NaKCl=NaClK，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801882.9之间时，Na、KCl、NaCl均为液态，而钾为气态。【答案】(1)acdb(2)熔点和沸点801882.9能力提升层次(B)10某无色气体X可和红热的单质固体Y反应，得到另一种无色气体Z，Y和Z都可以和灼热的三氧化二铁反应生成X，则X、Z分别是()ACO2、COBO2、CO2CCO、O2 DCO、CO2【解析】由Y和Z都可以和灼热的Fe2O3反应生成X，可判断X为CO2，Y为C。CO2和红热的炭反应制得CO。【答案】A11(2015肇庆高一检测)利用黄铜矿冶炼的主要原理为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2，下列有关判断合理的是()A避免污染，排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收BCuFeS2中铁显2价，该反应中只有Cu被还原C检查炉渣中含2价铁的试剂是盐酸、KSCN溶液和氯水D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸【解析】浓硫酸不能吸收SO2，A项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低，被还原，B项错误。在3价铁存在下检验2价铁，应用酸性高锰酸钾溶液，C项错误。炉渣中含有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D项正确。【答案】D120.4 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()AFeOBFe2O3CFe3O4 DFeO和Fe2O3【解析】CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个氧原子可以生成一个CO2分子，每一个CO2分子可以生成一个CaCO3，所以有下列的关系式，假设0.4 g该氧化物中含x g氧原子OCO2CaCO316100x g 0.75 g解得x0.12N(Fe)N(O)：23。【答案】B13钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不和非金属、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、碳粉混合，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】第一步：因为钛在常温时不与非金属、强酸反应，在红热时可与常见非金属单质反应，类比一般不活泼金属氧化物，选用碳作还原剂制得金属，金属与Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为TiO22C2Cl2TiCl42CO。第二步：(1)Mg为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4：2MgTiCl42MgCl2Ti。(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】第一步：TiO22C2Cl2TiCl42CO第二步：(1)2MgTiCl42MgCl2Ti(2)可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14(2015枣庄高一检测)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物：冶炼铜的反应为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：(1)用稀盐酸浸取炉渣，过滤。(2)滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。根据以上信息回答下列问题：除去Al3的离子方程式是_。选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水所选试剂为_。证明炉渣中含有FeO的实验现象为_。【解析】Al3与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe3与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3除去。反应的离子方程式为：Al34OH=AlO2H2O。若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。【答案】Al34OH=AlO2H2O稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色15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20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)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)引发铝热反应的实验操作是_，产物中单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式为_、_。(3)中所发生的各反应的离子方程式为_、_。【解析】MgO不能与铝发生置换反应，所以发生的反应是Fe2O32Al2FeAl2O3。中发生的反应是Fe2O36HCl=2Fe