高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 第1課時《金屬礦物的開發(fā)利用》基礎(chǔ)提升練習(xí) 新人教版必修2.doc

第1課時金屬礦物的開發(fā)利用基礎(chǔ)過關(guān)題組1金屬及其冶煉方法的選擇1從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()a金屬的導(dǎo)電性強弱 b金屬在地殼中的含量多少c金屬的化合價高低 d金屬的活動性強弱答案d解析由于人類掌握科學(xué)知識的局限性，越活潑的金屬越難以冶煉，故發(fā)現(xiàn)年代越晚。2下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項冶煉原理方法a2hgo2hgo2熱分解法b2al2o3(熔融)4al3o2電解法ccu2so22cuso2熱分解法dfe2o32al2feal2o3熱還原法答案c解析活潑金屬k、ca、na、mg、al等用電解法冶煉，中等活潑金屬zn、fe、sn、pb、cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬hg、ag利用熱分解法冶煉，故a、b、d正確，c錯誤。3已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2cu=cu2cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時，可能產(chǎn)生cu或cu2o，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實驗現(xiàn)象有紅色固體剩余和溶液變?yōu)樗{色產(chǎn)生無色氣體產(chǎn)生無色氣體、溶液變?yōu)樗{色產(chǎn)生紅棕色氣體、溶液變?yōu)榫G色由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物()a是cub是cu2oc一定有cu，一定有cu2od一定有cu2o，可能有cu答案d解析濃h2so4(加熱)、硝酸均能氧化cu或cu2o；而稀h2so4與cu不反應(yīng)，與cu2o反應(yīng)。4下列冶煉方法中，不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是()a加熱al2o3 b加熱hgoc電解熔融nacl d鋁粉和fe2o3共熱答案a解析金屬鈉是活潑金屬，用電解法制?。还眉訜醜go制??；加熱al2o3難以分解；鋁粉和fe2o3組成鋁熱劑，可將fe2o3中的鐵還原成單質(zhì)。5下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁煉鐵時高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱的，故無需加熱a b c d答案d解析鈉特別活潑，加入氯化鎂溶液時鈉先與水反應(yīng)生成naoh和h2，mg2和oh反應(yīng)生成mg(oh)2沉淀，錯；冶煉鋁使用的是al2o3，錯；高爐煉鐵中所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但仍需要高溫，錯。6金屬k與na金屬性相近，用k與鈉鹽共熔時，很難將na從混合物中分離。若調(diào)整溫度到一定程度，則可用na與kcl反應(yīng)制取金屬k。已知四種物質(zhì)的熔、沸點如下：knakclnacl熔點()63.6597.8770801沸點()774882.91 500(升華)1 431根據(jù)平衡移動原理可推知，用na與kcl反應(yīng)制k的適宜溫度是()a97.8770 b770774 c774882.9 d1 4131 500 答案c解析在金屬活動性順序表中，na排在k的后面，似乎不能從k的熔融鹽中置換出k。但將na與kcl共熔，其共熔體中na、k、cl和e自由移動，如果繼續(xù)加熱，則na、k、nacl和kcl首先沸騰者先逸出。工業(yè)上，就是采用這種原理用na還原k的，因為k的沸點比na、nacl、kcl的沸點都低，且低于nacl的熔點。題組2鐵的冶煉7實驗室欲使1.6 g氧化鐵完全還原，事先應(yīng)準備的co在標況下的體積為()a672 ml b336 mlc大于672 ml d小于336 ml答案c解析由3cofe2o32fe3co2可知消耗co 672 ml，但氣體與固體反應(yīng)不充分，反應(yīng)前要先通入一會兒co趕盡空氣，fe冷卻要在co的氣氛中，故co實際用量應(yīng)大于672 ml。8鐵是地殼中含量很豐富的元素， 金屬鐵是在高爐中冶煉的，在冶金工業(yè)中，常用焦炭來冶煉鐵。(1)寫出焦炭在高爐中所參與的兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)寫出赤鐵礦被co還原成鐵的化學(xué)方程式：_。(3)實驗室中可用co還原fe2o3，在加熱fe2o3前應(yīng)_，直到無_現(xiàn)象時才能點燃酒精燈加熱，否則可能發(fā)生_現(xiàn)象，未反應(yīng)完全的co_(填“能”或“不能”)排放到大氣中，應(yīng)做_處理。答案(1)co2co2，cco22co(2)3cofe2o32fe3co2(3)驗純爆鳴爆炸不能點燃解析(1)在冶煉鐵的過程中，為提高c的利用率，先發(fā)生反應(yīng)co2co2，再發(fā)生反應(yīng)：co2c2co，用co還原fe2o3，接觸更充分，效果更好。(3)加熱fe2o3之前應(yīng)先檢驗co的純度，否則會發(fā)生爆炸，由于co有毒，故未完全反應(yīng)的co應(yīng)點燃，以防污染環(huán)境。題組3稀有金屬的冶煉9諾貝爾化學(xué)獎獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)反應(yīng)過程為2mos27o22moo34so2moo32nh3h2o=(nh4)2moo4h2o(nh4)2moo42hcl=h2moo42nh4clh2moo4moo3h2o用還原劑將moo3還原成金屬鉬。則下列說法正確的是()amos2煅燒產(chǎn)生的尾氣可直接排放bmoo3是金屬氧化物，也是堿性氧化物ch2moo4是一種強酸d利用h2、co和al分別還原等量的moo3，所消耗還原劑的物質(zhì)的量之比為332答案d解析a項明顯錯誤，生成物so2對環(huán)境污染嚴重；b項，根據(jù)中生成物(nh4)2moo4可知，該化合物屬于鹽，對應(yīng)的酸是h2moo4，故moo3不屬于堿性氧化物，b項錯；c項，根據(jù)反應(yīng)h2moo4是一種不溶性酸，溶液中c(h)不可能很大，故h2moo4不可能是強酸；d項，1 mol h2、1 mol co和1 mol al作還原劑時，失去的電子數(shù)分別為2 mol、2 mol和3 mol，還原等量的moo3轉(zhuǎn)移電子相同，此時n(h2)n(co)n(al)332。10鈦是一種活潑金屬，具有密度小、熔點高、可塑性強、機械強度高等性能。工業(yè)上常用硫酸分解鐵鈦礦石來制備二氧化鈦，用以冶煉鈦，主要有以下五個反應(yīng)：fetio32h2so4=tioso4feso42h2otioso42h2o=h2tio3h2so4h2tio3tio2h2otio22c2cl2ticl42coticl42mg2mgcl2ti(1)針對以上五個反應(yīng)，下列敘述錯誤的是_。a反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)b反應(yīng)生成了兩種酸c反應(yīng)中的tio2是氧化劑d反應(yīng)表現(xiàn)了金屬鎂比金屬鈦的還原性強(2)鈦具有很強的耐腐蝕性，以下對其原因的分析正確的是_。a鈦是像金、鉑一樣的不活潑金屬b金屬鈦的表面易形成致密的氧化膜c鈦與氧氣、酸等腐蝕劑不反應(yīng)d鈦有很高的強度答案(1)c(2)b解析(1)在反應(yīng)中沒有化合價的變化，反應(yīng)中，化學(xué)式h2tio3符合酸的一般化學(xué)式，它是鈦酸的化學(xué)式；反應(yīng)中，鈦元素的化合價保持不變，氯氣是氧化劑，碳是還原劑；反應(yīng)，鎂是還原劑，鈦是還原產(chǎn)物，所以鎂的還原性強于鈦。(2)題目中一開始就指出：鈦是一種活潑的金屬，但是鈦耐腐蝕性強，聯(lián)系金屬鋁的性質(zhì)，鋁表面易形成致密的保護膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)進行，以此類推鈦，很容易選擇b。能力提升11鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，自遠古時代人類就學(xué)會了煉鐵，到目前為止，人類研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實驗室中模擬工業(yè)煉鐵的過程，實驗裝置如下：(1)寫出得到單質(zhì)鐵的化學(xué)方程式：_。(2)實驗過程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑，請設(shè)計一個實驗來驗證生成了單質(zhì)鐵：_。(3)裝置末端氣球的作用：_。實驗結(jié)束時，應(yīng)該先停止加熱還是先停止通入co？原因是什么？_。答案(1)fe2o33co2fe3co2(2)取少量粉末放于試管中，加少量鹽酸，若產(chǎn)生無色無味氣體，則證明生成了單質(zhì)鐵(答案合理即可)(3)收集co，防止污染空氣先停止加熱，防止生成的鐵再次被氧化解析(2)檢驗是否生成鐵單質(zhì)，在反應(yīng)結(jié)束后，待玻璃管內(nèi)的固體冷卻，取少量放于試管中，加少量鹽酸，若產(chǎn)生無色無味氣體(h2)，則證明生成了單質(zhì)鐵。(3)反應(yīng)結(jié)束后，得到的鐵還是熾熱的，若先停止通入co，會導(dǎo)致鐵又被氧化，所以，應(yīng)該先停止加熱，待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后，再停止通入co。拓展探究12鈦(ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(tio2)是目前最好的白色顏料。制備tio2和ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵儲量居世界首位。含fe2o3的鈦鐵礦(主要成分為fetio3)制備tio2流程如下： (1)步驟加fe的目的是_；步驟冷卻的目的是_。(2)上述制備tio2的過程中，可以利用的副產(chǎn)物是_；考慮成本和廢物綜合利用因素，水浸后廢液中應(yīng)加入_處理。(3)由金紅石(tio2)制取單質(zhì)鈦(ti)，涉及到的步驟為反應(yīng)ticl42mg=2mgcl2ti在ar氣氛中進行的理由是_。答案(1)將fe3還原為fe2析出綠礬(feso47h2o)(2)綠礬(feso47h2