人教版必修2第4章第1节　开发利用金属矿物和海水资源第1课时作业.docx

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巩固1.2017山东聊城周练 我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼出来的金属是() afe bcu cag dhg2.以下方法可用于工业冶炼金属的是()a电解熔融alcl3获取金属铝b用加热分解的方法获取金属铜c用co还原铁矿石来获取金属铁d电解饱和食盐水来获取金属钠3.2017甘肃会宁二中月考 下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是()a活动性强的金属 b活动性弱的金属c人类较早使用的金属 d明代作货币的金属4.2017海南国科园实验学校期末 金属锂是密度最小的金属，等质量的金属，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是()a电解法 b热还原法 c热分解法 d铝热法5.我国湘黔渝三省交界地区是中国制取锰企业最集中的地区，被称为中国的“锰三角”。金属锰的熔点很高，常用铝热法制取粗锰，再用电解法制得纯度高的金属锰。铝能被用于冶炼金属锰，是因为铝的()a熔点低 b导电性好c两性 d还原性及在冶炼反应中放出大量的热6.用铝热法还原下列化合物，制得相应金属各1 mol，其中消耗铝最少的是()amno2 bwo3 cfe3o4 dcr2o37.古代的“药金”外观与金子相似，常被人们误认为是金子。“药金”的冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(主要成分为cu2o)和木炭混合加热至800 ，即可制得金光闪闪的“药金”。试回答下列问题：(1)“药金”的主要成分是_。(2)有关的化学反应方程式是_。(3)利用你所学的化学知识，设计鉴别真假金元宝的方法： _。(4)冶炼金属常用以下几种方法：以c、co或h2作还原剂利用铝热反应原理还原电解法热分解法下列金属采用哪种方法冶炼最佳(用序号填写下列空白)。afe、zn、cu等中等活泼金属： _。bna、mg、al等活泼或较活泼金属： _。chg、ag等不活泼金属： _。dv、cr、mn、w等高熔点金属： _。能力提升8.2017江西九江模拟 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，一般都是被还原d金属单质被发现和应用得越早，其活泼性一般越弱9.2017河南罗山高中周练 金属k与na金属性相近，用k与钠盐共熔时，很难将na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用na与kcl反应制取金属k。已知四种物质的熔、沸点如下：knakclnacl熔点 ()63.6597.8770801沸点()774882.91500(升华)1431根据平衡移动原理可推知，用na与kcl反应制k的适宜温度是()a97.8770 b770774 c774882.9 d14131500 10.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的co进行还原，将生成的co2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4 g，则这种铁的氧化物为()afe3o4 bfe2o3 cfeo d以上都不是11.现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁(fe2o3)粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，分别进行如下实验(假定反应前后溶液的体积不变)：向其中一份固体中加入100 ml 2.0 moll1的naoh溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液中的c(oh)1 moll1；向另一份固体中加入100 ml 4.0 moll1的hcl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有h、fe2和al3三种阳离子且c(h)0.1 moll1。则实验中产生的气体的体积(标准状况)为()a2.856 l b2.448 l c2.688 l d2.352 l12.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是()图411a中除加试剂外，还需要进行过滤操作ba、b中铝元素的化合价相同c中需要通入过量的氨气d进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝13.2017湖南师大附中期末 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。地壳中含钛矿石之一称为金红石(tio2)。目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石、碳粉混合，在高温条件下通入氯气制得ticl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式是_，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)此反应的化学方程式是_。(2)简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤： _。14.关于“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。又已知，al、fe2o3、al2o3、fe的熔点、沸点数据如下：物质alfe2o3al2o3fe熔点()660146220541535沸点()246729802750(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，铝的沸点比铁的熔点高，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_(填“合理”或“不合理”)。 (2)设计一个简单实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，填写下列表格：所用试剂实验操作及现象有关反应的化学方程式(3)实验室欲在常温下溶解此熔融物，下列试剂中最好的是_(填序号)，理由是_。a浓硫酸 b稀硫酸 c硫酸铜溶液 dnaoh溶液综合拓展15.某铜矿石主要含cu2(oh)2co3，还含少量fe、si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备cuso45h2o及caco3，部分步骤如下：图412请回答下列问题：(1)溶液a中除含有cu2外，还可能含有的金属离子有_(填离子符号)；在溶液a中加入h2o2，反应的离子方程式是_。(2)可用生成的co2制取优质碳酸钙。制备时，先向氯化钙溶液中通入氨气，再通入co2。实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取图413所给部分装置制取并收集纯净的氨气。图413如果按气流方向连接各仪器接口，你认为正确的顺序为a_、_、_ i。其中与i相连的漏斗的作用是_。实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气，下列最适合完成该实验的简易装置是_(填编号)。ab cd图4141b解析 铜的盐溶液与铁等较活泼的金属可发生置换反应。2c解析 氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上是用电解熔融氧化铝的方法获取金属铝，故a错误；一般用加热分解的方法获取hg和ag，故b错误；用co还原铁矿石来获取金属铁是工业上炼铁的原理，属于还原法，故c正确；电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠、氢气和氯气，电解熔融的氯化钠可以冶炼金属钠，故d错误。 3.a解析 金属活动性强的金属如na、k、mg、ca等，一般用电解熔融盐的方法冶炼。4a解析 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系解答本题，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即电解法。5d解析 铝能用于冶炼难熔金属(如mn、w等)，是因为铝是一种活泼金属，还原性强，可将较不活泼的金属从其化合物中还原出来，同时放出大量的热，使被还原出的金属熔融析出。6c解析 mno2中mn的化合价为4，wo3中w的化合价为6，fe3o4中fe的平均化合价为，cr2o3中cr的化合价为3，铁元素化合价变化最小，根据电子转移守恒，生成1 mol fe时，转移电子最少，消耗al最少。7(1)铜和锌(2)znco3znoco2，2znoc2znco2，2cu2oc4cuco2(3)测其密度或实验验证其是否与盐酸或硝酸反应(4)解析 znco3高温分解生成zno和co2，zno和cu2o在高温条件下都能被木炭还原，所以“药金”的主要成分是zn、cu。金的化学性质很稳定，与盐酸、硝酸都不反应，故可用盐酸或硝酸作为鉴别真假金元宝的试剂。8b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般显正价，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泼性越弱，d项正确。9c解析 在金属活动性顺序表中，na排在k的后面，似乎不能从k的熔融盐中置换出k。但将na与kcl共熔，其共熔体中na、k、cl和e自由移动，如果继续加热，则na、k、nacl和kcl首先沸腾者先逸出。工业上，就是采用这种原理用na还原k的，因为k的沸点比na、nacl、kcl的沸点都低，且低于nacl的熔点。10c解析 根据元素守恒原理可得以下关系式：coco2caco31 mol 1 mol100 g004 mol0.04 mol4 g此时，由co生成co2气体增加的质量为0.04 mol16 gmol10.64 g，即0.04 mol氧原子的质量，也就是铁的氧化物中氧原子的质量，那么铁原子的质量为2.88 g0.64 g2.24 g，也就是说，原氧化物中含铁原子的物质的量为0.04 mol。因此，原氧化物中铁原子和氧原子的物质的量之比即fe、o原子个数之比为11。11a解析 实验中用去n(naoh)0.1 l(2.0 moll11.0 moll1)0.1 mol，无论是al还是al2o3，与naoh溶液反应后都生成naalo2，则原铝热剂中n(al)n(naoh)20.2 mol；实验所得溶液中，根据“电荷守恒”有n(h)2n(fe2)3n(al3)n(cl)，则n(fe2)(0.1 l4.0 moll10.1 l0.1 moll130.1 mol)20.045 mol，则原铝热剂中n(fe2o3)n(fe2)20.045 mol。方法一：根据上述计算结果，反应2alfe2o32feal2o3充分进行后所得固体混合物中含0.11 mol al、0.045 mol al2o3和0.09 mol fe。实验中所得h2在标准状况下体积为v(h2)n(h2)22.4 lmol1n(al)n(fe)22.4 lmol12.856 l方法二：取铝热剂的一半用“电子守恒”计算：01 mol al0.1 mol al3失电子0.3 mol0022 5 mol fe2o30.045 mol fe2得电子0.045 mol2n mol hn mol h2得电子0.3 mol0.045 mol0.255 mol算出n(h2)0.127 5 molv(h2)2.856 l12c解析 加入盐酸后二氧化硅不反应，需要通过过滤操作除去二氧化硅，加入过量的氢氧化钠溶液后需要通过过滤操作除去氢氧化铁，a项正确；a、b中铝元素的化合价均为3价，b项正确；中要将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝，需通入二氧化碳气体，c项错误；主要是氢氧化铝受热分解，所以进行的操作为加热，d项正确。13tio22c2cl2ticl42co碳粉(1)ticl42mgti2mgcl2(2)将混合物冷却至室温，加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛14(1)合理(2)氢氧化钠溶液取适量样品置于试管中，加入naoh溶液；有气泡产生2al2naoh2h2o=2naalo23h2(其他合理答案也可)(3)b稀硫酸能够完全溶解此熔融物，并且不会造成环境污染解析 (1)铁熔化的温度是1535 ，而铝的沸点是2467 ，说明此时铝已经熔化但是没有汽化，即铝以液体的形式存在，所以能够形成合金，解释合理。(2)要证明所得到的熔融物中含有单质铝，只需加入naoh溶液，看有