4-1-第1课时 金属矿物的开发利用.doc

4-1-第1课时金属矿物的开发利用一、选择题1(2012试题调研)有关金属的冶炼原理下列说法正确的是()A肯定发生的是置换反应B肯定发生的是分解反应C肯定发生的是氧化还原反应D只能用金属做还原剂冶炼金属答案：C点拨：金属大部分以化合态存在于自然界中，且金属元素无负化合价，所以金属冶炼的实质是将化合态金属元素还原为游离态，必定发生氧化还原反应，但是不一定是置换反应，如CO还原Fe2O3。还原剂可以是金属，如Fe还原CuSO4，也可以是非金属，如H2还原CuO。2(2012经典习题选萃)下列说法正确的是()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：本题主要考查金属的冶炼方法。铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2AlFe2O32FeAl2O3，A项对；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融NaCl的方法制取，B项错；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来，应该用电解熔融Al2O3的方法制取，C项错；D项对。答案：AD点拨：金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动顺序、生产成本等因素。3在冶金工业中，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()ANa、Ba、K、Al BNa、K、Zn、FeCZn、Fe、Cu、Ag DMg、Al、Zn、Fe答案：A点拨：在金属活动性顺序表中，Zn、Cu之间的金属一般采用化学还原剂制得。而KAl等活泼性金属一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。4下列叙述错误的是()A炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来B活泼金属Na用电解法冶炼C汞的冶炼只能用还原剂法D铝的冶炼一般用还原剂法答案：CD点拨：活泼金属K、Na、Ca、Al用电解法冶炼，故D错；多数金属的冶炼用热还原法如Fe、W、Cr等；有些不活泼金属用热分解法就可制得如Hg、Ag等，故C错。5均能使氧化铁还原成铁的一组物质是()ACO、O2、H2 BCO、H2、CCCO2、H2O、O2 DCO2、C、O2答案：B点拨：在金属的冶炼中，热还原法主要是CO、H2、活泼金属三种还原剂，C也可以作还原剂，自身被氧化为CO2。6(2012经典习题选萃)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。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，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金属的活动性大小答案：D点拨：从题给图示可以归纳出金属性越不活泼的金属(如铜)越早被开发利用，故选D。7用铝热反应冶炼出的金属的状态是()A固态 B气态C液态 D三种状态都有可能答案：C点拨：铝热反应放出大量热，使冶炼出的金属呈液态。8下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是()A加热Al2O3B加热CaCO3C电解熔融NaClD氯化钠与铝粉高温共热答案：C点拨：A加热Al2O3不分解；B加热CaCO3得到CaO，D不反应，Al粉只能还原比自己更不活泼的金属。9热还原法冶炼金属的反应一定是()A氧化还原反应 B置换反应C复分解反应 D分解反应答案：A点拨：热还原法是用还原剂将金属氧化物还原为金属单质，一定会涉及到化合价的变化，所以一定是氧化还原反应。10把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()A3:4 B4:3C3:8 D8:3答案：A点拨：本题主要考查方程式的书写。8Al3Fe3O49Fe4Al2O3，根据第一份在高温下恰好完全反应，产生的Fe与原来的铝物质的量之比为9:8，Fe2HCl=FeCl2H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，所以二者产生的气体之比为34。11下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是()A2NaMgCl2=2NaClMgBMgCl2(熔融)MgCl2C2MgO2MgO2DMgOH2MgH2O答案：B12(2011山东德州质检)氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是()A电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C用磁铁矿炼铁的反应中，1mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9mol eD铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化答案：C二、非选择题13(2012经典习题选萃)铝热剂并不单指Fe2O3与铝粉的混合物，实际上铝粉可以与许多金属氧化物配成铝热剂。如铝粉与Fe3O4、V2O5或MnO2等均可发生铝热反应。(1)写出上述铝热反应的化学方程式：_；_；_。(2)据上述反应可总结出铝热反应的特点：铝热反应实际上属于四大基本反应类型中的_，其中铝表现了其_性，作_剂；铝热反应常用于冶炼金属性比铝_(填“强”或“弱”)的金属。答案：(1)8Al3Fe3O44Al2O39Fe10Al3V2O55Al2O36V4Al3MnO22Al2O33Mn(2)置换反应还原还原弱点拨：铝热反应的实质是在较高温度下，用较活泼的还原剂铝，把活泼性相对弱的金属从其氧化物中还原出来。14铜在自然界多以1价矿石存在，因为在固态特别是高温下1价铜的化合物比2价稳定。从辉铜矿(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过的矿石，混合后隔绝空气再进行高温燃烧，结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。写出这两个反应的化学方程式。答案：2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2点拨：写第一个方程式时，要注意C比C稳定。15金属活动性顺序中，Mn、Cr、Co应该排在H的前面，Al的后面。已知金属Mn、Cr、Co熔点较高，它们可分别由对应的氧化物MnO2、Co3O4和Cr2O3为原料冶炼。则：(1)应选择的还原剂是_(写化学式)。(2)写出有关的化学反应方程式：_；_；_。答案：(1)Al(2)3MnO24Al3Mn2Al2O33Co3O48Al9Co4Al2O3Cr2O32Al2CrAl2O316(2012试题调研)冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作还原剂还原以较活泼金属Na、Mg等还原利用铝热反应原理用Al还原电解法热分解法下列金属各采用哪种方法还原最佳。(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)17某地产孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：_。(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：木炭，铁屑，生石灰，稀硫酸，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程式。A湿法冶炼_、_(可不填满、也可补充，下同)。B高温冶炼：_、_。答案：(1)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(2)A：CuOH2SO4=CuSO4H2OFeCuSO4=FeSO4CuB：2CuOC2CuCO2(或CCuOCuCO)18铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中的铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，它们的主要成分都是铁的氧化物。金属铁是在高炉中冶炼的，高炉冶铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：(1)试写出磁铁矿主要成分的化学式：_。(2)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式_。(3)试写出焦炭在高炉高温环境下参与反应，最终生成一种还原性气体的化学方程式_。答案：(1)Fe3O4(2)Fe2O33CO2Fe3CO2(或Fe2O33C2Fe3CO)(3)CO2CO2，CO2C2CO19(2012经典习题选萃)钛(Ti)是一种活泼的金属，其作为金属材料，具有密度小，熔点高、可塑性强、机械强度高、亲生物性好等优良的性能，有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿石(FeTiO3)的方法来制取二氧化钛(TiO2)，再由二氧化钛制金属钛，主要有以下五个反应：FeTiO32H2SO4=TiOSO4FeSO42H2OTiOSO42H2O=H2TiO3H2SO4H2TiO3TiO2H2OTiO22C2Cl2TiCl42COTiCl42Mg=2MgCl2Ti(1)针对以上五个化学反应，下列叙述错误的是()A反应是非氧化还原反应B反应生成两种酸C反应中的TiO2是氧化剂D反应表现了金属镁比金属钛还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析中正确的是_(填写代号)。钛是像金、铂一样不活泼的金属金属钛的表面易形成致密的氧化膜钛与氧气、酸等腐蚀剂不发生化学反应答案：(1)C(2)铝的冶炼史1825年，丹麦的奥斯特分离出少量的纯铝。1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了铝。但是钾太昂贵了，所以不允许大规模地生产铝。又过了27年，法国化学家德维尔用金属钠与无水氯化铝一起加热而获得闪着金属光泽的小铝球。因此在19世纪，铝是一种珍贵的金属，它的价格同黄金相当。1884年，在美国奥伯林学院化学系，有一位叫做查尔斯马丁霍尔的青年学生。当时他只有二十一岁。一次，他听一位教授(这位教授正是维勒的学生)说：“不管谁能发明一种低成本的炼铝法，都会出人头地。”这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法，才能使铝被普遍应用。霍尔在自己家里的柴房中办一个家庭实验室，经过两年的不断探索终于在1886年2月的一天，他终于看到小球状的铝聚集在阴极上，后来，这些铝球竟成为“王冠宝石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。还有一件值得提及的事，非常巧合，一位与霍尔同龄的年轻的法国化学家埃