优化方案高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 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知能演练轻松闯关 新人教版必修2.doc

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基础温故1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c金属的化合价高低 d金属的活泼性强弱解析：选d。从题给的图示，可以归纳出金属活泼性越弱的金属(如铜)，越早被开发利用。2(2015安徽亳州高一检测)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：选b。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。3下列金属在自然界中以游离态存在的是()anabmgcal dau解析：选d。金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关。化学性质活泼的金属在自然界中总是以化合态存在，而化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。4(2015河南安阳高一检测)下列说法中，正确的是()a简单地说，金属的冶炼就是把金属单质从其矿物中分离出来b金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被氧化c金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原d金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原解析：选c。金属冶炼的原理是利用氧化还原反应，把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质，因此，金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原。5下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是()a2namgcl2=2naclmgbmgcl2(熔融)mgcl2c2mgo2mgo2dmgco3mgoco2、mgoh2mgh2o解析：选b。镁是比铝活泼性强的金属，应利用电解法冶炼。6(2015山东德州高一检测)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，1 mol fe3o4被co还原成fe，转移9 mol ed铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化解析：选c。fe3o4中3个fe共显8价，故1 mol fe3o4被co还原成fe，转移8 mol e，c项错误。7下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()a2hgo2hgo2bfe2o33co2fe3co2c2mgo2mgo2dmgcl2(熔融)mgcl2解析：选c。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的熔点高，受热不会分解，所以不能用加热mgo的方法冶炼金属镁，一般用电解熔融mgcl2的方法冶炼金属镁。8下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是()a加热al2o3 b加热hgoc电解熔融nacl d铝粉和fe2o3共热解析：选a。金属钠是活泼金属，用电解法制取，汞用加热hgo法制取，a项中加热al2o3难以分解；d项中铝粉和fe2o3组成铝热剂，可将fe2o3中的铁还原成铁单质。9孔雀石的主要成分为cuco3cu(oh)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸；将反应后的混合物过滤；向滤液中加入一种金属粉末。根据上述实验方案，试回答：(1)第步反应中的现象为_。(2)第步加入的金属粉末是_，理由是_。(3)若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入_气体，可制得较纯净的铜。解析：孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，当加入过量稀硫酸时发生反应，固体逐渐溶解，产生二氧化碳气体、水和硫酸铜；为冶炼金属铜，可加入过量的铁粉，把铜从硫酸铜溶液中置换出来；若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜，过滤，将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜，通入氢气生成铜和水。答案：(1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色(2)fe铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜(3)氢气能力提升10工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的al2o3，然后得到铝。而不是电解氯化铝，其主要原因是()a. alcl3是共价化合物，其熔融态不导电b电解alcl3生成的cl2会污染大气c用氢气还原氧化铝即可得到铝dalcl3不存在解析：选a。alcl3是共价化合物，其熔融态不导电，a正确；cl2虽然会污染大气，但电解nacl制金属钠时也产生cl2，况且cl2还是重要的化工原料，b错误；铝是活泼金属只能利用电解法制取，c错误；固体、溶液中均存在氯化铝，d错误。11下列化工原理生产中错误的是()可以用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取金属钠可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁用电解法冶炼铝时，原料是氧化铝工业上用电解氧化镁的方法制取金属镁a bc d解析：选c。工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠；若将钠加入到氯化镁溶液中，发生反应：2na2h2o=2naohh2，mgcl22naoh=mg(oh)22nacl，所以不能冶炼金属镁；工业上常用氧化铝作原料，通过电解的方法得到金属铝；由于mgo、mgcl2均为离子化合物且熔点：mgcl2mgo，所以工业上一般以mgcl2为原料通过电解的方法冶炼金属镁。12铝能用于冶炼难熔的金属(如fe、mn等)，这是因为铝()a具有两性b导电性好c熔点低d还原性强及反应中放出大量的热解析：选d。铝能够与某些高熔点的金属氧化物(如fe2o3、mno2、v2o5等)组成铝热剂，利用铝的强还原性及冶炼反应中放出大量热，使难熔金属熔化而分离出来。13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解析：选c。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。14铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：(1)写出得到单质铁的化学方程式：_。(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：_。(3)装置末端气球的作用为_。实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入co？原因是什么？_。解析：检验是否生成单质铁，可在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(h2)，则证明生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入co，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入co。答案：(1)fe2o33co2fe3co2(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁(3)收集co，防止污染空气先停止加热，防止生成的铁再次被氧化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_、_。(4)若溶液d的体积仍视为0.15 l，则该溶液中c(mg2)为_，c(fe2)为_。解析：mgo不能与铝发生置换反应，所以中发生的反应是fe2o32al2feal2o3。中发生的反应是fe2o36hcl=2fecl33h2o、mgo2hcl=mgcl2h2o。中发生的反应是fe2fecl3=3fecl2、fe2hcl=fecl2h2。中加入kscn溶液不变色，说明fe3完全被还原为fe2，溶液d为mgcl2、fecl2的混合液。根据题意假设20 g a中mgo和fe2o3的物质的量均为x，则：40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得x0.1 mol。溶液中mg2的物质的量等于mgo的物质的量，n(mg2)0.1 mol，则c(mg2)0.67 moll1，反应后原加入的盐酸中的cl全部转移到fecl2和mgcl2中，cl守恒，