第4章第1节《开发利用金属矿物和海水资源》第1课时

1、锯方知能检测课下為-S我评诂 n ”考咸”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.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，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】 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子，因此金属越活泼，对应金

2、属阳离子氧化性越弱，则金属越难冶炼，A、C正确；合金要比各成分金属的熔、沸点低，硬度大，B正确；因为AICI3为共价化合物，其熔融态不导电，因此不能用电解 AICI3的方法来冶炼铝，而通常用电解AI2O3的方法。【答案】 D3.能用热分解法制得的金属是（NaAgC. Mg【解析】 热分解法一般用于很不活泼的银、汞等金属的冶炼，它们的化合 物大多数不稳定，受热时能够分解为相应的金属单质； 而活泼金属的化合物一般 相当稳定，受热难分解。因此，比较活泼的钠、镁和铁不能够通过热分解法制得。【答案】 B4.下列化工原理生产中错误的是（）可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中

3、制取金属镁 用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 工业上用电解氯化镁的方法制取金属镁A .B .CD .【解析】 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：2Na + 2H2O=2NaOH + H2T, MgCb +2NaOH=Mg（OH）2 J + 2NaCl，所以不能冶炼金属镁；氯化铝属于共价化合物,因此不能用氯化铝作原料，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：MgCbvMgO，所以工业上一般以 MgCb为原料通过电解的方法冶炼金属镁。【答案】 A5.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

4、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】可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即用电解法。【答案】 A6 .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:KNaKClNaClC.三氧化二铬D.四氧化三铁熔点C）63.6597.8770801沸点（C）774882.91 500（升华）1 431根据平衡移动原理可推知，用 Na与KCI

5、反应制K的适宜温度是（A. 97.8770 CC. 774882.9 CK的熔e自由【解析】 在金属活动性顺序表中，Na排在K的后面，似乎不能从 融盐中置换出K。但将Na与KCI共熔，其共熔体中Na+、K +、Cl +和移动，如果继续加热，则 Na、K、NaCI和KCI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、NaCI、KCI的沸点都低, 且低于NaCI的熔点。【答案】 C7.某无色气体X可和红热的单质固体丫反应，得到另一种无色气体 乙丫和Z都可以和灼热的三氧化二铁反应生成 X，则X、Z分别是（）A. CO2、COB. O2、CO2C. CO、O2D. CO

6、、CO2【解析】由丫和Z都可以和灼热的Fe2O3反应生成X，可判断X为CO2,Y为Co CO2和红热的炭反应制得CO。【答案】 A&下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是（）A. Ca、MgB . Al、FeC . Fe CuD . Hg、Ag【解析】 Ca、Mg不能用H2或CO来还原，因为金属单质与 H2O或CO2反应；Al用电解法冶炼；Hg、Ag用加热分解法冶炼。【答案】 C9.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 mo

7、l 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】 D10下列说法正确的是 ()A .自然界中所有金属都以化合态形式存在B.化学史上，金、银、铜发现较早，钾、钠、铝发现较迟是因为前者自然 界含量高，后者含量低C. 废旧金属处理的最好办法是深埋D. 冶炼金属的一般步骤是：浮选富集-冶炼-精炼解析】 排在金属活动性顺序后面的极少数的不活泼金属如金、 铂等在自然界以游离态形式存在， 金属活动性差的金属可用热分解法或还原法冶炼， 且冶 炼容易，发现较早，故 A 、B 两项均不正确；各种废弃物处理常见方法是回收再 利用，以便节省资源减少污染。答案】 D11工

8、业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，由于金属的化学活动性不同，因此选用不同的冶炼方法。你认为选择方法主要依据 ()A .金属在自然界的存在形式B. 金属元素在地壳中的含量C. 金属熔点高低D.金属阳离子得电子能力解析】 冶炼金属选择方法是根据金属活动性， 也可认为是对应金属阳离子的得电子能力。答案】 D12下列金属冶炼的反应原理，错误的是 ()通电A. 2NaCI(熔融)=2Na + Cl2 tB. MgO H 2=Mg H 2 O高温C. Fe3 O4 4CO=3Fe 4CO2D. 2HgO=2Hg + O2 T解析】 KAl 等活泼金属不能用普通的还原剂把它们还原出来， 一般采用

9、的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。ZnCu等金属可以用还原剂(如CO、H2、C)等高温还原的方法冶炼，必要时再用其他方法(比如铜的精炼)进一步精炼。更不活泼的金属由于它们的化合物更不稳定，因此一般采用热分解法冶炼。答案】 B13.现代工业生产中冶炼金属常用以下几种方法：以C、H2或co作还原剂的还原法；热分解法；电解法；铝热法。试标明冶炼下列金属:Al、Mg、 Cu、 Hg、 Mn 适宜的冶炼方法。 Al： ， Mg：Hg: , Mn : 其中以C、H2或co作还原剂冶炼金属哪一种还原剂更好？谈谈此还原剂在工业生产中的优缺点。解析】热分解法冶炼；炭、 CO、 H2、答案】， Cu:在金属活动性

10、顺序表中，对于 Hg 及其以后很不活泼的金属，用对于 Zn、 Cu 之间的金属，用热还原法冶炼，常用的还原剂有焦活泼金属；对于 Al 及其以前的金属，用电解法冶炼。 用氢气作还原剂更好； 冶炼制出的金属纯度高，冶炼过程不会给环境造成污染，但是生产成本高。14.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C12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

11、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TiCI 4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】 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，金属与高温Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为 TiO2 + 2C+ 2Cl2=riCl4+ 2CO。第二步： (1)Mg 为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4：2MgAr ，加热+ TiCl4 = 2MgCl2 + Ti。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

12、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。高温答案】 第一步： TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO CAr ，加热第二步：（1）2Mg + TiCl4 = 2MgCl2 + Ti(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。15. (2013枣庄高一检测)黄铜矿(CuFeQ)是制取铜及其化合物的主要原料之，还可制备硫和铁的化合物。高温(1)冶炼铜的反应为 8CuFeS2+21O2=8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2若CuFeS中Fe的化合价为+ 2,反应中被还原的元素是 填元素符 号)。(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含 Fe

13、2O3、FeO、Si02、Al 2O3)可制备Fe2O3。方法为：用稀盐酸浸取炉渣，过滤。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：a.除去Al3+的离子方程式是FeO。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有 提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN 溶液KMnO 4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】(1)分析方程式中各元素化合价可知：+i2tCU，Ot£2,氧元素、 铜元素在反应中被还原。(2)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

14、生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3 +除去。反应的离子方程式为：Al3 + + 40H- =AO2 + 2H20。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， 将该溶液加入到高锰酸钾 溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂 是稀硫酸和高锰酸钾溶液。【答案】 (1)Cu、 O(2)a.Al3+4OH=AlO2+2H2Ob稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使 KMnO4溶液褪色16. (2013启东高一检测)生命起源于原始海洋。科学家认为，由于海洋中Al 3+浓度较低，所以铝元素未成为人体内的必需元素，相反对人体有害

15、，是老年痴呆症的病因之一。 1989 年世界卫生组织把铝列为食品污染物之一，铝的每日 摄入量应控制在 4 mg 以下。(1)请列举日常生活中 Al 元素进入人体的其他来源 (至少三种 )(2)工业冶炼铝的化学方程式为(3)明矶是食品的膨化剂，请写出明矶与小苏打反应生成 Al(OH) 3沉淀和C02 气体的离子方程式(4)炸油条时，1 kg面粉加0.5 kg水、4 g明矶、小苏打及其他辅料共10 g,若烹炸过程中，质量减少30%，试通过计算说明100 g油条中含铝量是否超过了安全摄入量？【解析】（4）烹炸前原料的质量为:m= 1 000 g+ 500 g+ 4 g+ 10 g= 1 514 g可炸油条的质量为： m = 1 514 gx (1 30%) =