2024-2025学年新教材高中化学专题9金属与人类文明1金属的冶炼方法课时作业含解析苏教版必修2

PAGE7-金属的冶炼方法1．下列反应原理符合工业冶炼金属镁的是()A．2Na＋MgCl2=2NaCl＋MgB．MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑C．2MgOeq\o(=,\s\up7(高温))2Mg＋O2↑D．2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up7(高温))3Mg＋Al2O32．用铝热剂冶炼难熔金属，是利用了铝()①具有还原性②既能与酸反应又能与碱反应③具有导电性④被氧化过程中放出大量的热A．①B．①③④C．①④D．①②③④3．下列关于金属的冶炼方法的叙述不正确的是()A．热分解法适用于制备不活泼金属B．热还原法常用的还原剂是C、H2、CO、Al等C．电解法适用于制备不活泼金属D．水溶液置换法适用于用活泼金属制备不活泼金属4．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，有利于环境爱护5．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，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，则冶炼金属锂应采纳的方法是()A．电解法B．热还原法C．热分解法D．铝热法6．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＋3O2eq\o(=,\s\up7(高温))2PbO＋2SO2；③制粗铅：PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))Pb＋CO↑；PbO＋COeq\o(=,\s\up7(高温))Pb＋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．方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbOC．整个冶炼过程中，制取1molPb共转移2mol电子D．将1molPbS冶炼成Pb理论上至少须要6g碳7．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＋7O2eq\o(=,\s\up7(高温))2MoO3＋4SO2②MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4＋H2O③(NH4)2MoO4＋2HCl=H2MoO4↓＋2NH4Cl④H2MoO4eq\o(=,\s\up7(高温))MoO3＋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3:3:28．把铝粉和四氧化三铁粉末配成铝热剂，分成两等份。第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物和足量盐酸反应；其次份干脆投入足量的NaOH溶液中，充分反应。则前后两种状况下生成气体的体积之比是(相同状况下)()A．1:1B．9:8C．3:4D．4:39．依据CO还原铁的氧化物的试验装置图(如图所示)，回答下列问题：(1)怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已起先反应？__________________________________________________________________________________________________。(2)在A处点燃，可视察到的现象是_________________________________________________，为什么要在A处点燃？__________________________________________________________________________________________________。(3)试验结束时应留意的操作是________。①先停止通入CO②先熄灭酒精喷灯，并接着通入CO③熄灭酒精喷灯，同时停止通入CO④先熄灭酒精喷灯，接着通入CO至被还原的铁粉冷却并点燃排出的CO气体10．冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂还原；②用活泼金属Na、Mg等还原；③利用铝热反应还原；④电解法；⑤热分解法。下列金属各采纳哪种方法冶炼最佳(用序号填写下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：________。(填序号，下同)(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：________。11．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，分别采纳湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：①木炭②铁屑③生石灰④稀H2SO4，不得另选其他试剂，写出有关反应的化学方程式。A．湿法冶炼：_________________________________________________；B．高温冶炼：_________________________________________________。12．铁是地壳中含量很丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。(1)写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式：_________________________________________________。(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________。(3)试验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO________(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做________处理。13．钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：①FeTiO3＋2H2SO4=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O=H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3eq\o(=,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。A．反应①是非氧化还原反应B．反应②生成了两种酸C．反应④中的TiO2是氧化剂D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其缘由的分析正确的是________。A．钛是像金、铂一样的不活泼金属B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应D．钛有很高的强度14．如图所示进行铝热反应：视察发生的现象，回答下列问题：(1)写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________。在该反应中________是氧化剂，________是还原剂。(2)引发铝热反应的试验操作是__________________________________________________________________________________________________。(3)该试验的试验现象为________(填写序号)。①镁带猛烈燃烧；②放出大量的热，并发出刺眼的光线，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。(4)某同学为探讨该试验，查阅有关资料得到如下数据：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750——①该同学推想，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的说明是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。②设计一个简洁的试验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该试验所用的试剂是________，反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________。课时作业18金属的冶炼方法1．解析：钠比镁珍贵，钠的工业操作要求、经济价值较高，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，A项错误；Mg为活泼金属，通常采纳电解熔融金属化合物的方法冶炼，操作相对简便，经济价值较高，宜用于工业上冶炼金属镁，B项正确；MgO的熔点很高(2800℃)，在加热条件下难以分解，加热分解能耗大，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，C项错误；Mg比Al活泼不能用铝热反应冶炼Mg，D项错误。答案：B2．解析：铝热剂法是活泼金属还原剂冶炼金属的一种方法，除利用铝的还原性外，还由于该反应过程中放出大量的热可使“难熔金属”熔化，从而进一步将其分别出来。答案：C3．答案：C4．答案：A5．解析：Na、Mg都是活泼金属，常用电解法冶炼，而Li的金属性介于Na与Mg之间，故Li应采纳电解法冶炼。答案：A6．解析：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；方铅矿焙烧反应2PbS＋3O2eq\o(=,\s\up12(高温))2PbO＋2SO2中，PbS中硫元素化合价上升，是还原剂，氧元素化合价降低，还原产物有PbO和SO2，故B错误；整个冶炼过程中，1molPbS转化为PbO转移电子是6mol,1molPbO转化为Pb转移电子是2mol，所以制取1molPb共转移8mol电子，故C错误；将1molPbS冶炼成Pb的过程中，依据方程式得出：2PbS～2PbO～C～2Pb,1molPbS冶炼成Pb理论上至少须要0.5mol的碳，即须要6g碳，故D正确。答案：D7．解析：A项明显错误，生成物SO2对环境污染严峻；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；C项，依据反应③可知H2MoO4是一种不溶性酸；D项，1molH2、1molCO和1molAl作还原剂时，失去的电子数分别为2mol、2mol和3mol，还原等量的MoO3，则转移电子相同，此时n(H2):n(CO):n(Al)＝3:3:2。答案：D8．解析：依据铝粉和四氧化三铁粉末恰好完全反应可得，铝粉和四氧化三铁粉末的物质的量之比为8:3，故反应前后的铝粉和铁粉的物质的量之比为8:9，再通过铁粉与盐酸的反应，以及铝粉与NaOH溶液的反应可知，生成气体的体积之比为9:12，即3:4。答案：C9．解析：(1)起先发生反应时，硬质玻璃管中红色物质渐渐变黑，B中澄清石灰水起先变浑浊；(2)CO燃烧可见浅蓝色的火焰；因CO有毒，为防止CO污染空气，必需点燃处理未反应的CO；(3)先熄灭酒精喷灯，接着通入CO至被还原的铁粉冷却，并点燃排出的CO气体，这样可以防止铁在冷却过程中被氧化及CO污染空气或使人中毒。答案：(1)当硬质玻璃管中红色物质起先变黑时，B中澄清石灰水起先变浑浊，说明起先发生反应(2)有浅蓝色的火焰因CO有毒，为防止CO污染空气，必需点燃处理未反应的CO(3)④10．解析：依据每种金属的特点选择最佳冶炼方案。其中K、Rb、Cs、Ti等的冶炼原理比较特殊，不是用活泼金属置换不活泼金属，而是利用平衡原理，如Na＋KCleq\o(,\s\up12(高温))NaCl＋K↑，分别出钾蒸气使此反应得以接着进行。答案：(1)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②11．答案：(1)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up12(高温))2CuO＋H2O＋CO2↑(2)A：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，CuSO4＋Fe=FeSO4＋CuB：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up12(高温))CO2↑＋2Cu12．解析：(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C＋O2eq\o(=,\s\up12(点燃))CO2，再发生反应：CO2＋Ceq\o(=,\s\up12(高温))2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。答案：(1)C＋O2eq\o(=,\s\up12(点燃