高中人教版化學(xué)必修二專題25金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用教師版

1、模型直破專題25 金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用知識(shí)體系解金雇布自然界中的存在形式：掌押金屬的冶煤方法-方及悔啜金屬活莉性與金屬治煤方法閡必備知識(shí).Pl.金屬的冶煉（1）冶煉的原理M nM n + + ne =M 。實(shí)質(zhì)：根據(jù)氧化還原反應(yīng)，使金屬礦物中的金屬陽(yáng)離子得到電子生成金屬單質(zhì):（2）冶煉方法熱分解法適用于不活潑金屬的冶煉。如：HgO： 2HgO=2Hg + O2 T 5化學(xué)方程式，后同）。Ag 20: 2Ag 2O=4Ag + O2 T。電解法適用于非?；顫娊饘俚囊睙?。如：一 電解NaCl: 2NaCl（熔融）=2Na + Cl2f。一 電解MgCl2： MgCl2（熔融）=Mg + Cl2%一

2、電解Al 2O3： 2Al2O3（熔融）=4Al+3O2%冰晶石熱還原法適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉，常用的還原劑有C、H2、CO等。如：局溫a.高爐煉鐵：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。tWj溫b.鋁熱法煉鐵：Fe2O3 + 2Al= 2Fe+ Al 2O3。c.用氫氣還原氧化銅：CuO + H2=Cu + H2O0其他方法tWj溫a.火法煉銅：Cu2S+O2=2Cu+SO2。b.濕法煉銅：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。.金屬資源的合理開(kāi)發(fā)利用（1）合理開(kāi)發(fā)利用金屬資源的意義金屬礦物資源是不可再生資源且貯量有限，冶煉過(guò)程中會(huì)消耗大量能量，也易造成環(huán)境污染。故應(yīng)合理開(kāi)發(fā)利用金屬資

3、源。（2）有效利用金屬資源的途徑提高金屬礦物的利用率。減少金屬的使用量。加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用。使用其他材料代替金屬材料等?！镜淅?】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.對(duì)廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B.提煉金屬要經(jīng)過(guò)礦石的富集、冶煉、精煉三步C.活潑金屬的冶煉都是通過(guò)電解其鹽溶液D.熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等【答案】C【解析】活潑金屬的冶煉是電解其熔融鹽（如MgCl2、NaCl等）或熔融氧化物（如AI2O3等）制得的，電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì)，C錯(cuò)誤。提關(guān)鍵能力鋁熱反應(yīng)及實(shí)驗(yàn).鋁熱反應(yīng)概念鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)原理Al作還原劑，另一

4、種氧化物作氧化劑，用鋁將氧化物中的金屬置換出來(lái)鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物（Fe2O3、Cr2O3、V2O5等）組成的混合物反應(yīng)特點(diǎn)在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與AI2O3分離應(yīng)用冶煉難熔的相對(duì)較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；焊接鋼軌等.鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）鎂條劇烈燃燒；（2）氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光；(4)濾紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論在同溫下，?？谂c F&03發(fā)生反應(yīng)，放出大里的熱注息事項(xiàng)(1)鎂條要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點(diǎn)燃(2)氧化鐵粉末要十燥，鋁粉要沒(méi)有被氧

5、化，否則難以反應(yīng)(3)要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤(rùn)濕，以防高溫物質(zhì)從四周濺出(4)蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體 濺出傷人(5)實(shí)驗(yàn)裝置要與人有一定距離，防止人被燒傷【典例2】如圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中還缺。引發(fā)鋁熱反應(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)鋁熱反應(yīng)的用途有哪些 ?！敬鸢浮?1)鎂帶和氯酸鉀 在混合物中間插一根鎂帶，將氯酸鉀放在混合物上鎂帶的周圍，點(diǎn)燃鎂帶(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(答案合理

6、即可)KC1O3分解產(chǎn)生0KC1O3分解產(chǎn)生02,使鎂帶快速燃燒。(2) Mg比Al活潑，Al不能從MgO中置換出Mg。金屬活動(dòng)性與金屬冶煉方法活動(dòng)性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au單質(zhì)還原性（原子失電子能力）強(qiáng)弱陽(yáng)離子氧化性（離了得電子能力）弱 f強(qiáng)金屬冶煉方法電解熔融鹽或羊1化物熱還原法熱分解法富集法還原劑或特殊措施直流電提 供電子H2、CO、C、Al等，加熱（或高溫）加熱（或 高溫）物理方法或化學(xué)方法【典例3】金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，下列關(guān)于金屬的說(shuō)法不正確的是（）A.越活潑的金屬越難冶煉B.合金的性質(zhì)與其成分金屬的性

7、質(zhì)不完全相同C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D.工業(yè)上金屬 Mg、Al都是用電解熔融的氯化物制得的【答案】D【解析】金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子被還原成金屬原子，因此金屬越活潑，對(duì)應(yīng)金屬陽(yáng)離子氧化性越弱，則金屬越難冶煉， A、C正確；合金要比各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低，硬度大，B正確；因AlCl 3為共價(jià)化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電，因此不能用電解 AlCl 3的方法來(lái)冶煉鋁，而通常用電解 AI2O3的方法 來(lái)冶煉鋁。.從石器、青銅器到鐵器時(shí)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(kāi)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(qiáng)弱B.金

8、屬在地殼中的含量多少C.金屬的化合價(jià)高低D.金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱【答案】D【解析】由于人類掌握科學(xué)知識(shí)的局限性，越活潑的金屬越難以冶煉，故發(fā)現(xiàn)年代越晚。.下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是（）選項(xiàng)冶煉原理方法A2HgO2Hg + O2 T熱分解法B一一 一一.電解 一一.2Al 2。3（熔融）源= 4Al + 3O2 T電解法CWj溫CU2S+O22Cu+SO2熱分解法DWj溫Fe2O3+ 2Al2Fe+ Al 2O3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，

9、故 A、B、D正確，C錯(cuò)誤。.成語(yǔ)、詩(shī)詞話科學(xué)一一對(duì)下列成語(yǔ)或詩(shī)句所描述現(xiàn)象白解釋，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是（）成語(yǔ)或詩(shī)句用化學(xué)知識(shí)解釋A唐代李白詩(shī)句風(fēng)吹柳花滿店香”這是生活中常見(jiàn)的一種分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)B烈火見(jiàn)真金”金的性質(zhì)穩(wěn)定，在烈火中也不會(huì)發(fā)生反應(yīng)C明代于謙詩(shī)句粉身碎骨渾不怕”它指石灰石碾碎成粉末狀的物理變化過(guò)程D成語(yǔ)百煉成鋼”通過(guò)反復(fù)錘煉，減少鐵合金中碳兀素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【答案】C【解析】詩(shī)句 粉身碎骨渾不怕”，描述的是生石灰遇水生成氫氧化鈣的過(guò)程，是化學(xué)過(guò)程。.關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是（）A.工業(yè)上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵B.金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備C.電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂D.用足量

10、CO還原磁鐵礦得到 9 mol鐵時(shí)轉(zhuǎn)移24 mol電子 【答案】D【解析】A選項(xiàng)，鋁熱反應(yīng)可以用來(lái)冶煉高熔點(diǎn)金屬，如金屬鐵，但是大量金屬鐵的冶煉是采用熱還原法，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，金屬鈉、鋁等活潑金屬的冶煉采用電解法，錯(cuò)誤； C選項(xiàng)，電解熔融氯化鎂可以獲得金屬鎂，電解飽和氯化鎂溶液可得氫氧化鎂、氫氣和氯氣，錯(cuò)誤； D選項(xiàng)，F(xiàn)e3O4中Fe元素化合價(jià)有+ 2 價(jià)、+3價(jià)，1 mol Fe3O4被CO全部還原成Fe時(shí)，轉(zhuǎn)移8 mol電子，得到9 mol鐵時(shí)轉(zhuǎn)移24 mol電子， 正確。.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鋁的卡賓化合物可以作為非常有效的烯燃復(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鋁的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為 2

11、MoS2 + 7O2=2=2MoO 3+ 4SO2MoO3+2NH3 -也O=（NH4）2MoO4 + H2O（NH 4）2MoO 4+ 2HCl=H 2MoO 4 2NH4Cl小-高溫- - H2MoO 4=MoO 3 + H2O用還原劑將 MoO3還原成金屬鋁。則下列說(shuō)法中正確的是 （）MoS2煨燒產(chǎn)生的尾氣可直接排放MoO3是金屬氧化物，也是堿性氧化物H2MoO4是一種強(qiáng)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3 ： 3 ： 2【答案】D【解析】A項(xiàng)明顯錯(cuò)誤，生成物 SO2對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；B項(xiàng)，根據(jù)中生成物（NH4）2MoO4可知，該化合物屬于鹽，

12、對(duì)應(yīng)的酸是 H2MoO4,故MoO3不屬于堿性氧化物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)H2MoO4是一種不溶性酸，由 HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得，故 H2MoO4不可能是強(qiáng)酸；D項(xiàng)，1 mol H2、1 mol CO和 1 mol Al作還原劑時(shí)，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(shí) n(H2): n(CO) : n(Al) = 3 ： 3 ： 2.冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法；水煤氣(H2或CO)法；活潑金屬置換法或鋁熱法；電解法。四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在工業(yè)上均有應(yīng)用。一種無(wú)色氣體 A與紅熱的炭反應(yīng)，得到另一種無(wú)色氣體 B, B與灼熱的氧化銅反應(yīng)， 又得到A,則A、 B分另J為(填字母，下同)。A. O2、CO2B. O2、COC. CO2、COD. CO、CO2(2)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。A.對(duì)廢舊金屬最好的處理方法是回收再利用B.提煉金屬要經(jīng)過(guò)礦石的富集、冶煉、精煉三步C.活潑金屬的冶煉都是通過(guò)電解其鹽溶液制得D.熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等(3)鈦(Ti)有朱來(lái)鋼鐵”之稱，工業(yè)上常以TiCl4+2Mg=Ti + 2MgCl2獲得海綿狀鈦，該反應(yīng)在下列哪種 環(huán)境中進(jìn)行。A,稀有氣體中B,空氣中C.氮?dú)庵?D. CO2氣