2025版高中化学第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用课时讲练作业新人教版必修第二册

-1-第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用一、金属元素在自然界中存在的形态1.极少数的不活泼金属(如____________等)以游离态的形式存在。

2.绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。3.在地壳中,含量最高的金属元素是____(填名称,下同),其次是____。

二、金属冶炼原理与实质1.原理:将金属从其化合物中______出来。

2.实质:化合物中金属______电子被______生成金属单质。

三、金属的冶炼方法1.加热分解法(写出化学方程式):(1)用HgO制Hg:______________________。

(2)用Ag2O制Ag:______________________。

2.电解法:适合冶炼______________的金属(一般是在金属活动依次表中排在____前边的金属)。

(1)用MgCl2制Mg:____________________。(写出化学方程式,下同)

(2)用Al2O3制Al:________________________。

(3)用NaCl制Na:________________________。

3.热还原法:用还原剂(______________等)还原金属氧化物,适合于金属活动性介于________________之间的大多数金属的冶炼。

(1)高炉炼铁:CO还原Fe2O3的化学方程式为________________________。

(2)铝热反应:Al还原Fe2O3的化学方程式为________________________。

(3)钨的冶炼:H2还原WO3的化学方程式为________________________。

(4)金属中若金属以硫化物或碳酸盐形式存在时,首先将其转化成__________后再还原,如:

2ZnS+3O2_____________2ZnO+C_______________四、金属矿物资源的开发和利用1.提高金属矿物的__________;

2.开发环保高效的金属冶炼方法;3.防止金属的腐蚀;4.运用其他材料代替金属材料;5.加强废旧金属的__________和_____________。

1.如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.金属的化合价凹凸D.金属的活动性强弱2.《五金·铁》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执持柳木棍排立墙上……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()A.生铁属于混合物B.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工3.下列关于书中记载的相关说法正确的是()A.“以磁石磨针锋,则能指南”(《杂志一》)中磁石的主要材料为Fe2O3B.“用胶泥刻字,薄如钱唇”(《活板》)中的胶泥的主要成分为Al2O3、SiO2、CaO,均属于金属氧化物C.“凡铁分生熟,出炉未炒则生,既炒则熟”(《天工开物》)中的“炒”为氧化除碳过程D.“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”(《器用》)中“剂钢”指的是铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高4.下列关于钙、钠、铜的冶炼方法正确的是()A.电解法、热分解法、热还原法B.电解法、电解法、热还原法C.热还原法、热分解法、热还原法D.电解法、电解法、热分解法5.铝热反应的试验装置如图所示。下列有关铝热反应的说法不正确的是()A.铝热反应是放热反应B.利用铝热反应可冶炼某些高熔点金属C.该试验的现象为火星四溅,漏斗下方有红热熔融物流出D.可利用氧化镁和铝粉的混合物反应制取金属镁6.火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2。下列说法不正确的是()A.O2在该反应中是氧化剂B.所得气体通入品红溶液,溶液褪色C.3.2gO2参加反应时,该反应中电子转移的总数约为4×6.02×1022D.所得气体经处理可作工业制硫酸的原料7.钛(Ti)因为具有奇妙的性能越来越引起人们的关注。如钛金属可用于制造坦克装甲及人造髋关节。地壳中含钛矿石之一是金红石(TiO2),已知常温下Ti不能与强酸反应。目前大规模生产钛的方法是:(1)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________________________。

(2)其次步: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。写出此反应的化学方程式:_________________________。

(3)简述从上述所得产物中获得金属钛的步骤:_________________________。

8.从石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列关于金属冶炼的说法正确的是()A.制铝:将Al(OH)3溶于盐酸中,电解AlCl3溶液可得铝B.制铜:“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”(《淮南万毕术》)的过程发生复分解反应C.制铜:用碳在高温下还原氧化铜D.制钠:高温分解NaCl制备Na9.铅的冶炼大致过程如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+CPb+CO↑;PbO+COPb+CO2。下列说法正确的是()A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学改变B.将1molPbS冶炼成Pb理论上至少须要6g碳C.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbOD.整个冶炼过程中,制取1molPb共转移2mol电子10.如图为纯化黄金(纯度>90%,含铁、铜化合物等杂质)的工艺流程图,已知黄金预处理后加入王水(硝酸和盐酸的混合溶液)生成的溶液中含有HAuCl4。下列说法不正确的是()A.往四氯金酸中加入NaHSO3溶液,当0.5molHAuCl4被氧化时,反应转移1.5mol电子B.王水溶金生成HAuCl4和NO的化学方程式为Au+4HCl+HNO3HAuCl4+NO↑+2H2OC.试验室进行操作A用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯D.操作A所得金粉会吸附铁的化合物,加盐酸的目的是将吸附的铁的化合物溶解除去11.诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发觉金属钼的卡宾化合物可以作为特别有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程为①2MoS2+7O22MoO3+4SO2②MoO3+2NH3·H2O(NH4)2MoO4+H2O③(NH4)2MoO4+2HClH2MoO4↓+2NH4Cl④H2MoO4MoO3+H2O⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法中正确的是()A.MoS2煅烧产生的尾气可干脆排放B.MoO3是金属氧化物,也是碱性氧化物C.H2MoO4是一种强酸D.利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3,所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶212.下面是皮江法冶炼镁的工业流程示意图(1)气体a是________________(填化学式)。

(2)白云石煅烧前粉碎的目的是__________________________。

(3)还原炉需限制温度为1200℃左右,并抽空气到近似真空(镁的沸点为1107℃)。写出还原炉中发生的主要反应的化学方程式:_____________、

_____________。

(4)还原炉中抽空气到近似真空的缘由是_________________________。

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用必备学问落实一、1.金、铂3.铝铁二、1.还原2.得到还原三、1.(1)2HgO2Hg+O2↑(2)2Ag2O4Ag+O2↑2.特别活泼铝(Al)(1)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(2)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(3)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑3.C、CO、H2、AlZn~Cu(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(3)WO3+3H2W+3H2O(4)氧化物2ZnO+2SO22Zn+CO2↑四、1.利用率5.回收再利用知能素养进阶1.D由于人类驾驭科学学问的局限性,越活泼的金属越难以冶炼,故发觉年头越晚。2.C生铁为合金,其中含有铁和碳,属于混合物,A正确;熟铁比生铁质地更软,且延展性好,生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差,B正确;炒铁过程中降低了铁水中的碳含量,从而将生铁转化成熟铁,C错误;该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢,都是利用空气中氧气氧化C元素,其原理基本相同,D正确。3.C磁石的主要材料是Fe3O4,故A错误;SiO2是非金属氧化物,故B错误;生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,为降低含碳量,可以通过“炒”制,将碳元素氧化除去,故C正确;“剂钢”指的是铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,故D错误。4.B钙、钠是特殊活泼的金属,应当采纳电解的方法冶炼;铜是比较活泼的金属,采纳热还原法来冶炼。5.D铝热反应为放热反应,反应放出大量的热能使生成的铁熔化,A正确;铝的还原性强,且铝热反应放出大量的热,故可通过铝热反应冶炼某些高熔点金属,B正确;铝热反应猛烈,火星四溅,漏斗下方有红热熔融物流出,C正确;镁的活泼性强于铝,故不能用氧化镁和铝反应制取金属镁,D错误。6.CO2中O的化合价降低,是氧化剂,A项正确;SO2有漂白性,可使品红溶液褪色,B项正确;由化学方程式可知,反应O2得4个电子、Cu2S中的Cu得2个电子,即反应中转移的电子数为6,故3.2gO2(0.1mol)参加反应时,该反应中电子转移的总数约为6×6.02×1022,C项错误;反应所得气体为SO2,SO2催化氧化生成的SO3用浓硫酸汲取即得H2SO4,D项正确。7.【解析】(1)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为还原剂制得金属,金属与Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(2)其次步:Mg为活泼金属,在氩气作为爱护气的环境中还原TiCl4:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。(3)还原出的Ti与Mg混合分别时用强酸,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:(1)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COC(2)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti(3)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8.C工业上是采纳电解熔融的氧化铝制备铝,而不是电解氯化铝溶液(电解此溶液得到的是氢氧化铝),A项错误;“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”,发生的反应是Fe+Cu2+Fe2++Cu,此为置换反应,B项错误;金属铜可以用热还原法进行冶炼,C项正确;高温下NaCl不分解,工业上采纳电解熔融NaCl来制备金属钠,D项错误。9.B浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成,属于物理改变,故A错误;将1molPbS冶炼成Pb的过程中,依据化学方程式得出,2PbS~2PbO~C~2Pb,1molPbS冶炼成Pb理论上至少须要0.5mol碳,即须要6g碳,故B正确;方铅矿焙烧反应2PbS+3O22PbO+2SO2中,PbS中S元素化合价上升,是还原剂,氧元素化合价降低,还原产物有PbO和SO2,故C错误;整个冶炼过程中,依据Pb原子守恒,1molPbS转化为1molPbO转移电子6mol,1molPbO转化为1molPb转移电子2mol,所以制取1molPb共转移8mol电子,故D错误。10.A往四氯金酸中加入NaHSO3溶液,HAuCl4被还原,A项错误;王水溶金生成HAuCl4和NO:Au+HCl+HNO3HAuCl4+NO↑,Au上升3价、N降低3价,由电子守恒有1Au+HCl+1HNO31HAuCl4+NO↑,由氯原子守恒有1Au+4HCl+1HNO31HAuCl4+NO↑,最终由H、O守恒有Au+4HCl+HNO3HAuCl4+NO↑+2H2O,B项正确;操作A为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,C项正确;金粉会吸附铁的化合物,故加盐酸的目的是将吸附的铁的化合物溶解除去,D项正确。11.D生成物SO2对环境污染严峻,A项错误;依据②中生成物(NH4)2MoO4可知,该化合物属于盐,对应的酸是H2MoO4,故MoO3不属于碱性氧化物,B项错误;依据反应③H2MoO4是一种不溶性酸,溶液中c(H+)不行能很大,故H2MoO4不行能是强酸,C项错误;1molH2、1molCO和1molAl做还原剂时,失去的电子数分别为2mol、2mol和3mol,还原等量的MoO3转移电子相同,设转移电子的物质的量为1mol,则n(H2)∶n(CO)∶n(Al)