4-1-第1課時　金屬礦物的開發(fā)利用

1、4-1-第1課時金屬礦物的開發(fā)利用一、選擇題1(2012·試題調(diào)研)有關(guān)金屬的冶煉原理下列說法正確的是()A肯定發(fā)生的是置換反應(yīng)B肯定發(fā)生的是分解反應(yīng)C肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)D只能用金屬做還原劑冶煉金屬答案：C點撥：金屬大部分以化合態(tài)存在于自然界中，且金屬元素無負化合價，所以金屬冶煉的實質(zhì)是將化合態(tài)金屬元素還原為游離態(tài)，必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是不一定是置換反應(yīng)，如CO還原Fe2O3。還原劑可以是金屬，如Fe還原CuSO4，也可以是非金屬，如H2還原CuO。2(2012·經(jīng)典習題選萃)下列說法正確的是()A有些活潑金屬如鋁可作熱還原法的還原劑B用電解NaCl溶液的方法來冶

2、煉金屬鈉C可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方法來冶煉鋁D回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物解析：本題主要考查金屬的冶煉方法。鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點的金屬，如2AlFe2O32FeAl2O3，A項對；電解NaCl溶液不能得到金屬鈉，金屬鈉應(yīng)該用電解熔融NaCl的方法制取，B項錯；鋁是活潑金屬，很難用還原劑把它還原出來，應(yīng)該用電解熔融Al2O3的方法制取，C項錯；D項對。答案：AD點撥：金屬冶煉方法的選擇要綜合考慮金屬的活動順序、生產(chǎn)成本等因素。3在冶金工業(yè)中，均不能用通?；瘜W還原劑制得的金屬組是()ANa、Ba、K、Al BNa、K、Zn、FeCZn、Fe、Cu、Ag DMg、Al、Z

3、n、Fe答案：A點撥：在金屬活動性順序表中，Zn、Cu之間的金屬一般采用化學還原劑制得。而KAl等活潑性金屬一般采用的是電解熔融鹽或氧化物的方法冶煉。4下列敘述錯誤的是()A煉鐵時，還原劑CO將鐵從鐵礦中還原出來B活潑金屬Na用電解法冶煉C汞的冶煉只能用還原劑法D鋁的冶煉一般用還原劑法答案：CD點撥：活潑金屬K、Na、Ca、Al用電解法冶煉，故D錯；多數(shù)金屬的冶煉用熱還原法如Fe、W、Cr等；有些不活潑金屬用熱分解法就可制得如Hg、Ag等，故C錯。5均能使氧化鐵還原成鐵的一組物質(zhì)是()ACO、O2、H2 BCO、H2、CCCO2、H2O、O2 DCO2、C、O2答案：B點撥：在金屬的冶煉中，熱

4、還原法主要是CO、H2、活潑金屬三種還原劑，C也可以作還原劑，自身被氧化為CO2。6(2012·經(jīng)典習題選萃)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。下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金屬的活動性大小答案：D點撥：從題給圖示可以歸納出金屬性越不活潑的金屬(如銅)越早被開發(fā)利用，故選D。7用鋁熱反應(yīng)冶煉出的金屬的狀態(tài)是()A固態(tài) B氣態(tài)C液態(tài) D三種狀態(tài)都有可能答案：C點撥：鋁熱反應(yīng)放出大量熱，使冶煉出的金屬呈液態(tài)。8下列冶煉方法中，可將化合物中的金屬元素還原為金屬

5、單質(zhì)的是()A加熱Al2O3B加熱CaCO3C電解熔融NaClD氯化鈉與鋁粉高溫共熱答案：C點撥：A加熱Al2O3不分解；B加熱CaCO3得到CaO，D不反應(yīng)，Al粉只能還原比自己更不活潑的金屬。9熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定是()A氧化還原反應(yīng) B置換反應(yīng)C復(fù)分解反應(yīng) D分解反應(yīng)答案：A點撥：熱還原法是用還原劑將金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)，一定會涉及到化合價的變化，所以一定是氧化還原反應(yīng)。10把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑并分成兩份，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)；第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是()A3:

6、4 B4:3C3:8 D8:3答案：A點撥：本題主要考查方程式的書寫。8Al3Fe3O49Fe4Al2O3，根據(jù)第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生的Fe與原來的鋁物質(zhì)的量之比為9:8，F(xiàn)e2HCl=FeCl2H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，所以二者產(chǎn)生的氣體之比為34。11下列化學方程式，能用于工業(yè)上冶煉金屬鎂的是()A2NaMgCl2=2NaClMgBMgCl2(熔融)MgCl2C2MgO2MgO2DMgOH2MgH2O答案：B12(2011·山東德州質(zhì)檢)氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是()A電解熔融NaCl制取金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被

7、還原，氯離子被氧化B濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1mol Fe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9mol eD鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化答案：C二、非選擇題13(2012·經(jīng)典習題選萃)鋁熱劑并不單指Fe2O3與鋁粉的混合物，實際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。如鋁粉與Fe3O4、V2O5或MnO2等均可發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(1)寫出上述鋁熱反應(yīng)的化學方程式：_；_；_。(2)據(jù)上述反應(yīng)可總結(jié)出鋁熱反應(yīng)的特點：鋁熱反應(yīng)實際上屬于四大基本反應(yīng)類型中的_，其中鋁表現(xiàn)了其_性，作_劑；鋁熱反應(yīng)常用于冶煉金屬性比鋁_(填“強”或“弱”)的

8、金屬。答案：(1)8Al3Fe3O44Al2O39Fe10Al3V2O55Al2O36V4Al3MnO22Al2O33Mn(2)置換反應(yīng)還原還原弱點撥：鋁熱反應(yīng)的實質(zhì)是在較高溫度下，用較活潑的還原劑鋁，把活潑性相對弱的金屬從其氧化物中還原出來。14銅在自然界多以1價礦石存在，因為在固態(tài)特別是高溫下1價銅的化合物比2價穩(wěn)定。從輝銅礦(Cu2S)煉銅的方法之一是：將礦石高溫通空氣焙燒，生成兩種氧化物。將焙燒過的礦石加上比它質(zhì)量約少一半的未經(jīng)焙燒過的礦石，混合后隔絕空氣再進行高溫燃燒，結(jié)果得到金屬銅和一種具有刺激性氣味的氣體。寫出這兩個反應(yīng)的化學方程式。答案：2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu

9、2OCu2S6CuSO2點撥：寫第一個方程式時，要注意C比C穩(wěn)定。15金屬活動性順序中，Mn、Cr、Co應(yīng)該排在H的前面，Al的后面。已知金屬Mn、Cr、Co熔點較高，它們可分別由對應(yīng)的氧化物MnO2、Co3O4和Cr2O3為原料冶煉。則：(1)應(yīng)選擇的還原劑是_(寫化學式)。(2)寫出有關(guān)的化學反應(yīng)方程式：_；_；_。答案：(1)Al(2)3MnO24Al3Mn2Al2O33Co3O48Al9Co4Al2O3Cr2O32Al2CrAl2O316(2012·試題調(diào)研)冶煉金屬常用以下幾種方法：以C、CO或H2作還原劑還原以較活潑金屬Na、Mg等還原利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原電解法熱分

10、解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_。(3)Hg、Ag等不活潑金屬_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬_。(5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)17某地產(chǎn)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)試寫出該孔雀石高溫分解的化學方程式：_。(2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料，分別采用濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有：木炭，鐵屑，生石灰，稀硫酸，不得另選其他試劑，寫出反應(yīng)的化學方程式。A濕法冶煉_、_(可不填滿、也可補充，下同)。B高溫冶煉

11、：_、_。答案：(1)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(2)A：CuOH2SO4=CuSO4H2OFeCuSO4=FeSO4CuB：2CuOC2CuCO2(或CCuOCuCO)18鐵是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中的鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，它們的主要成分都是鐵的氧化物。金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐冶鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨?1)試寫出磁鐵礦主要成分的化學式：_。(2)寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學方程式_。(3)試寫出焦炭在高爐高溫環(huán)境下參與反應(yīng)，最終生成一種還原性氣體的化學方程式_。答案：(1)Fe3O4(2)Fe2O33CO2F

12、e3CO2(或Fe2O33C2Fe3CO)(3)CO2CO2，CO2C2CO19(2012·經(jīng)典習題選萃)鈦(Ti)是一種活潑的金屬，其作為金屬材料，具有密度小，熔點高、可塑性強、機械強度高、親生物性好等優(yōu)良的性能，有“未來金屬”之稱。工業(yè)上常用硫酸分解鈦鐵礦石(FeTiO3)的方法來制取二氧化鈦(TiO2)，再由二氧化鈦制金屬鈦，主要有以下五個反應(yīng)：FeTiO32H2SO4=TiOSO4FeSO42H2OTiOSO42H2O=H2TiO3H2SO4H2TiO3TiO2H2OTiO22C2Cl2TiCl42COTiCl42Mg=2MgCl2Ti(1)針對以上五個化學反應(yīng)，下列敘述錯誤

13、的是()A反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)B反應(yīng)生成兩種酸C反應(yīng)中的TiO2是氧化劑D反應(yīng)表現(xiàn)了金屬鎂比金屬鈦還原性強(2)鈦具有很強的耐腐蝕性，以下對其原因的分析中正確的是_(填寫代號)。鈦是像金、鉑一樣不活潑的金屬金屬鈦的表面易形成致密的氧化膜鈦與氧氣、酸等腐蝕劑不發(fā)生化學反應(yīng)答案：(1)C(2)鋁的冶煉史1825年，丹麥的奧斯特分離出少量的純鋁。1827年，德國化學家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應(yīng)而制得了鋁。但是鉀太昂貴了，所以不允許大規(guī)模地生產(chǎn)鋁。又過了27年，法國化學家德維爾用金屬鈉與無水氯化鋁一起加熱而獲得閃著金屬光澤的小鋁球。因此在19世紀，鋁是一種珍貴的金屬，它的價格同黃金相當。1884年，在美國奧伯林學院化學系，有一位叫做查爾斯·馬丁·霍爾的青年學生。當時他只有二十一歲。一次，他聽一位教授(這位教授正是維勒的學生)說：“不管誰能發(fā)明一種低成本的煉鋁法，都會出人頭地?！边@使霍爾意識到只有探索廉價的煉鋁方法，才能使鋁被普遍應(yīng)用?；魻栐谧约杭依锏牟穹恐修k一個家庭實驗室，經(jīng)過兩年的不斷探索終于在1886年2月的一天，他終于看到小球狀的鋁聚集在陰極上，后來，這些鋁球竟成為“王冠寶石”，至今仍珍存在美國制鋁公司的陳列廳中。還有一件值得提及的事，非常巧合，一位與霍爾同齡的年輕的法國化