高中化學(xué)必修2 8.1.1 金屬礦物的開發(fā)利用 練習(xí)新解析版

1、第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用1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)生的是還原反應(yīng)D只能用金屬作還原劑冶煉金屬【答案】C【解析】金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子生成金屬單質(zhì)，發(fā)生了還原反應(yīng)，即：Mnne=M，發(fā)生的反應(yīng)可能是置換反應(yīng)，如：2AlFe2O3eq o(=,sup7(高溫)Al2O32Fe，也可能是分解反應(yīng)，如MgCl2(熔融)eq o(=,sup7(電解)MgCl2，也可能是其他類型反應(yīng)，如：Fe2O33COeq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2。2從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金

2、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金屬的化合價(jià)高低B金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱C金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱D金屬在地殼中的含量多少【答案】B【解析】金屬開發(fā)利用的先后順序與金屬冶煉的難易程度有關(guān)，而金屬冶煉的難易程度取決于金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。3中華民族有著光輝燦爛的發(fā)明史，下列發(fā)明創(chuàng)造不涉及化學(xué)反應(yīng)的是()A用膽礬煉銅 B用鐵礦石煉鐵C燒結(jié)黏土制陶瓷 D打磨磁石制指南針【答案】D【解析】膽礬為CuSO45H2O，冶煉得到Cu的過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵礦石的主要成分為鐵的化合物，煉鐵也需要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；燒制陶瓷過程中發(fā)

3、生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；打磨磁石制指南針的過程中沒有化學(xué)變化，D項(xiàng)正確。4在冶金工業(yè)上，均不能用通常的化學(xué)還原劑制得的一組是()ANa、Ca、Mg、Al、KBNa、K、Zn、Fe、HgCZn、Fe、Cu、Ag、SnDMg、Al、Zn、Fe、Pb【答案】A【解析】A項(xiàng)中的金屬均為活潑金屬，通常用電解法冶煉。5化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對(duì)人類文明進(jìn)步起到了極為重要的作用。下列認(rèn)識(shí)正確的是()A人類對(duì)金、銀、銅、鐵、鋁的認(rèn)識(shí)與其在自然界的分布無關(guān)B人類解決吃、穿、住、行最有效的方法就是大力開發(fā)石油及其產(chǎn)品C工業(yè)上可用電解熔融態(tài)的MgCl2、AlCl3來制備Mg、AlD工業(yè)上可用空氣、Cu、稀硫酸來制備

4、CuSO4【答案】D【解析】選項(xiàng)A，人類對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)與其在自然界中的分布有著密切的關(guān)系；選項(xiàng)B，石油是不可再生資源，總有一天，石油會(huì)消耗殆盡，它不是解決人類吃、穿、住、行最有效的方法；選項(xiàng)C，AlCl3是共價(jià)化合物，電解熔融AlCl3得不到Al；選項(xiàng)D，將銅粉放在稀硫酸中，不斷通入空氣，加熱即可生成CuSO4。6金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子，故常用來制造高能量電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則下列能冶煉出金屬鋰的方法是()A電解法 B熱還原法C熱分解法 D鋁熱法【答案】A【解析】可以根據(jù)金屬活動(dòng)性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來判斷，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)該與鈉

5、、鎂的冶煉方法相同，用電解法才能得到金屬鋰。7鋁用來焊接鋼軌是利用()A鋁與氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的保護(hù)層B鋁是熱的良導(dǎo)體C鋁是強(qiáng)還原劑，鋁熱反應(yīng)放熱D鋁合金強(qiáng)度大【答案】C【解析】鋁是強(qiáng)還原劑，鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，可達(dá)到很高的溫度，生成了Al2O3和液態(tài)鐵，從而將鋼軌焊接在一起。8下列反應(yīng)原理中，不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是()A2Ag2Oeq o(=,sup7()4AgO2B2Al2O3(熔融)eq o(=,sup7(電解),sdo5(冰晶石)4Al3O2C2MgOeq o(=,sup7(電解)2MgO2D4COFe3O4eq o(=,sup7(高溫)3Fe4CO2【答案】C【解析】金屬冶煉

6、常用電解法、熱還原法、熱分解法，KAl常用電解法冶煉，ZnCu常用熱還原法冶煉，Cu以后的金屬常用熱分解法冶煉，冶煉銀，常用氧化銀的分解，符合實(shí)際，故A錯(cuò)誤；電解氧化鋁冶煉鋁單質(zhì)，符合實(shí)際，故B錯(cuò)誤；工業(yè)常電解氯化鎂冶煉鎂，因?yàn)檠趸V的熔點(diǎn)高，熔化時(shí)需要消耗大量的能量，因此電解氧化鎂冶煉金屬鎂，不符合實(shí)際，故C正確；冶煉鐵，用熱還原法，符合實(shí)際，故D錯(cuò)誤。9據(jù)天工開物記載，我國古代以米爐甘石(主要成分是ZnCO3)來升煉倭鉛(即鋅)，其原理如圖2。已知鋅的熔點(diǎn)為420 、沸點(diǎn)為906 。則下列說法不正確的是()A升煉倭鉛過程包含氧化還原反應(yīng)B“鋅火”是鋅蒸氣和一氧化碳在空氣中燃燒形成的C“泥封

7、”的目的是為了防止得到的鋅被氧化D冶煉時(shí)鋅變?yōu)檎魵庠诙凳依淠秊楣腆w【答案】D【解析】“升煉倭鉛”的反應(yīng)：ZnCO3eq o(=,sup7(高溫)CO2ZnO、CO2Ceq o(=,sup7(高溫)2CO、ZnOCOeq o(=,sup7(高溫)Zn(g)CO2，有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，根據(jù)以上分析知CO2Ceq o(=,sup7(高溫)2CO、ZnOCOeq o(=,sup7(高溫)Zn(g)CO2為氧化還原反應(yīng)，A正確；“鋅火”是未反應(yīng)完的CO和Zn蒸氣從“兜室”逸出燃燒形成的，B正確；Zn易被空氣氧化，為防止Zn被氧化而用“泥封”的方法隔絕空氣，C正確；反應(yīng)區(qū)溫度達(dá)到1 1001

8、300 時(shí)，Zn變?yōu)檎魵馀c雜質(zhì)分離，在“兜室”冷凝為液體流出(冷凝區(qū)溫度高于Zn的熔點(diǎn))，D錯(cuò)誤。10金屬K與Na金屬性相近，用K與鈉鹽共熔時(shí)，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(diǎn)如下：KNaKClNaCl熔點(diǎn)/63.6597.8770801沸點(diǎn)/774882.91 500(升華)1 431根據(jù)平衡移動(dòng)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(dòng)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

9、KCl共熔，其共熔體中Na、K、Cl和e自由移動(dòng)，如果繼續(xù)加熱，則Na、K、NaCl和KCl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?yàn)镵的沸點(diǎn)比Na、NaCl、KCl的沸點(diǎn)都低，且低于NaCl的熔點(diǎn)。11下列金屬的冶煉方法中正確的是()A電解氯化鈉溶液冶煉金屬鈉B電解熔融的氯化鋁冶煉金屬鋁C將鐵粉與氧化鎂混合加熱冶煉鎂D用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵【答案】D【解析】冶煉金屬鈉應(yīng)電解熔融的氯化鈉，而不是氯化鈉溶液；冶煉金屬鋁應(yīng)電解熔融的三氧化二鋁，而不是氯化鋁；鐵不能將氧化鎂中的鎂還原出來。12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

10、案】A【解析】熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng)，也一定不是分解反應(yīng)，不一定是置換反應(yīng)，如3COFe2O3eq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2，但一定是氧化還原反應(yīng)。13我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800 ，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是()A“藥金”實(shí)質(zhì)上是銅鋅合金B(yǎng)冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅C用王水可區(qū)別黃金和“藥金”D用灼燒法不能區(qū)別黃金和“藥金”【答案】A【解析】冶煉“藥金”的相關(guān)反應(yīng)方程式為ZnCO3eq o(=,sup7(高溫)ZnOCO2，2ZnOCeq o(=,s

11、up7(高溫)2ZnCO2，2Cu2OCeq o(=,sup7(高溫)4CuCO2，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；用灼燒法可以區(qū)別黃金和“藥金”，因?yàn)楦邷叵曼S金與氧氣不反應(yīng)，而“藥金”可以與氧氣反應(yīng)，故灼燒后的“藥金”顏色有變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14以輝銅礦(Cu2S)為原料冶煉銅，其反應(yīng)原理可表示為Cu2SO2eq o(=,sup7(高溫)2CuSO2。下列說法不正確的是()A化合價(jià)發(fā)生變化的元素有3種BCu2S在該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑C1 mol O2參加反應(yīng)時(shí)，上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為4 molDSO2被分離、回收后氧化生成SO3，可作為制取硫酸的原料

12、【答案】C【解析】分析反應(yīng)中化合價(jià)的變化：eq o(Cu,sup6(1)2eq o(S,sup6(2)eq o(O,sup6(0)2eq o(=,sup7(高溫)2eq o(Cu,sup6(0)eq o(S,sup6(4)eq o(O,sup6(2)2，反應(yīng)過程中Cu、S、O三種元素的化合價(jià)均發(fā)生改變；Cu2S中Cu元素化合價(jià)降低，S元素化合價(jià)升高，因此Cu2S既是氧化劑又是還原劑；根據(jù)S元素化合價(jià)的改變可知，當(dāng)1 mol O2參加反應(yīng)時(shí)，共轉(zhuǎn)移電子6 mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水吸收可得H2SO4。15下列說法不正確的是()A自然界中不存在游離態(tài)的金屬B金屬活動(dòng)性不同，冶煉方

13、法也有所不同C地球上金屬礦物資源有限，因此應(yīng)提高金屬礦物的利用率D廢舊金屬的回收利用有利于環(huán)境保護(hù)【答案】A【解析】自然界中存在游離態(tài)的金屬，如金、鉑等。16能用鋁作原料來冶煉難熔的金屬是因?yàn)?)A鋁的密度小，熔點(diǎn)較低B鋁在空氣中燃燒放出大量的熱C鋁在金屬活動(dòng)性順序表中排在較前面D鋁具有還原性，發(fā)生鋁熱反應(yīng)時(shí)放出大量熱【答案】D【解析】利用鋁來冶煉難熔的金屬是利用鋁熱反應(yīng)來進(jìn)行的。在鋁熱反應(yīng)中，鋁表現(xiàn)出還原性，可置換出其他金屬；另外鋁熱反應(yīng)還有一個(gè)特點(diǎn)就是反應(yīng)能放出大量的熱，可使置換出的金屬熔化，達(dá)到冶煉的目的。17如圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題：(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中還缺_，引發(fā)鋁熱反

14、應(yīng)的操作為_。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)發(fā)生，理由是_。(3)寫出鋁熱反應(yīng)的兩個(gè)用途_?！敬鸢浮?1)鎂條和氯酸鉀在混合物中間插一根鎂條，將氯酸鉀放在混合物上鎂條的周圍，點(diǎn)燃鎂條(2)不能鎂比鋁活潑，鋁不能置換鎂(3)用于焊接鋼軌；冶煉某些熔點(diǎn)高的金屬【解析】(1)利用鎂條燃燒放熱從而引發(fā)鋁熱反應(yīng)，同時(shí)促使KClO3分解產(chǎn)生O2，使鎂條快速燃燒。(2)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，Mg比Al活潑，Al不能從MgO中置換出Mg。18孔雀石的主要成分為CuCO3Cu(OH)2，某同學(xué)設(shè)計(jì)從孔雀石中冶煉金屬銅的方案如下：將孔雀石粉碎后加過量的稀硫酸；將反應(yīng)后的混合物過濾；向?yàn)V

15、液中加入一種金屬粉末。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，試回答：(1)第步反應(yīng)中的現(xiàn)象為_。(2)第步加入的金屬粉末是_，理由是_。(3)若向?yàn)V液中加入過量生石灰后，過濾，將沉淀加熱灼燒后再通入_氣體，可制得較純凈的銅?！敬鸢浮?1)固體溶解，有無色氣體生成，溶液變成藍(lán)色(2)Fe鐵的活潑性比銅強(qiáng)，可從溶液中置換出銅(3)氫氣【解析】孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅，當(dāng)加入過量稀硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)，固體逐漸溶解，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、水和硫酸銅；為冶煉金屬銅，可加入過量的鐵粉，把銅從硫酸銅溶液中置換出來；若向?yàn)V液中加入過量生石灰后生成氫氧化銅，過濾，將沉淀氫氧化銅加熱灼燒后生成氧化銅，通入氫氣生成銅和水。19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，我國的鈦鐵礦儲(chǔ)量居世界首位。用含F(xiàn)e2O3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，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eq x(TiO2)eq x(TiCl4)eq o(,sup7(Mg),sdo5(800 ，Ar)eq x(Ti)反應(yīng)TiCl42Mg=2MgCl2Ti在