2019年學年高中化學 課時作業(yè)18 4.1.1 金屬礦物開發(fā)利用含解析新人教版必修2

2019年學年高中化學課時作業(yè)184.1.1金屬礦物開發(fā)利用含剖析新人教版必修22019年學年高中化學課時作業(yè)184.1.1金屬礦物開發(fā)利用含剖析新人教版必修2PAGE/PAGE52019年學年高中化學課時作業(yè)184.1.1金屬礦物開發(fā)利用含剖析新人教版必修2PAGE課時作業(yè)18金屬礦物的開發(fā)利用一、選擇題1．以下金屬：①鐵②鎂③錳④釩⑤鉻，可用鋁熱法制備的有()A．①②④B．①②③⑤C．①③④⑤D．①②③④⑤【剖析】鋁熱法冶煉金屬是利用了Al的還原性及反應(yīng)過程中放出大批的熱，可用于金屬活動性比Al弱的金屬的冶煉，題給五種金屬中只有Mg的活動性比Al強，不可以用鋁熱法制備?！敬鸢浮緾2．以下反應(yīng)原理中，不符合工業(yè)冶煉金真實質(zhì)狀況的是()A．2HgO2Hg＋O2↑B．4Al＋3MnO22Al2O3＋3MnC．2MgO2Mg＋O2↑D．4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2【剖析】A項，Hg為不開朗金屬，可以直接用加熱分解的方法將Hg從其化合物中還原出來，正確；B項，Mn、W等高熔點金屬可利用鋁熱法冶煉，正確；C項，Mg為開朗金屬，MgO在加熱條件下難以分解，平時采納電解熔融MgCl2的方法冶煉，錯誤；D項，F(xiàn)e處于金屬活動性序次表中的中間地點，平時是用還原劑(C、CO、H2、開朗金屬等)將Fe從其化合物中還原出來，正確。【答案】C3．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉表現(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)利用的大體年限，之所以有先后，主要取決于()A．金屬的導電性強弱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【剖析】因為人類掌握科學知識的限制性，越開朗的金屬越難以冶煉，故發(fā)現(xiàn)年月越晚?！敬鸢浮緿4．金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬，鋰能開釋出更多的電子，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，則以下能治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【剖析】鋰的金屬性介于鈉、鎂之間，應(yīng)該與Na、Mg的冶煉方法同樣。【答案】A5．在熔融狀態(tài)下，Na與KCl存在可逆反應(yīng)：Na＋KClNaCl＋K，經(jīng)過調(diào)整溫度，可利用金屬Na來制取K。物質(zhì)KNaKClNaCl熔點/℃沸點/℃77488315001413依據(jù)上表的熔點和沸點，確立由Na與KCl反應(yīng)制取K的適合溫度為()A．770℃B．801℃C．850℃D．770～801℃【剖析】K、Na的開朗性周邊，要從上述可逆的置換反應(yīng)中制取K，主若是利用K的沸點比Na的低而控制溫度使K氣化。其他三種物質(zhì)均為液體，便于生成的K蒸氣不停逸出，使反應(yīng)向生成K的方向進行而制得K。在801～883℃合理。【答案】C6．用鋁熱法還原以下化合物，若獲取金屬各1mol，耗費鋁最少的是()A．MnO2B．Cr2O3C．WO3D．CuO【剖析】制備1mol金屬，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等的原理，金屬離子得電子數(shù)越多，需要鋁的質(zhì)量越大。而生成1mol金屬，該金屬在化合物中化合價越高，則耗費鋁越多；反之則越少。在這四種化合物中只有D項中Cu的化合價最低，應(yīng)選D?！敬鸢浮緿7．以下說法錯誤的選項是()A．對廢舊金屬的最好辦理方法是回收、再利用B．提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精髓三步C．開朗金屬的冶煉都是經(jīng)過電解其鹽溶液D．熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和開朗金屬等【剖析】開朗金屬的冶煉是電解其熔融鹽(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的，電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì)，C錯誤?！敬鸢浮緾8．以輝銅礦(Cu2S)為原料冶煉銅，其反應(yīng)原理可表示為Cu2S＋O22Cu＋SO2。以下說法不正確的選項是()A．化合價發(fā)生變化的元素有3種B．Cu2S在該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑C．1molO2參加反應(yīng)時，上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為4molD．SO2被分別、回收后氧化生成SO3，作為制取硫酸的原料【剖析】剖析反應(yīng)中化合價的變化：2＋2＋2＋2，反應(yīng)過程中Cu、S、O三種元素的化合價均發(fā)生改變；Cu2S中Cu元素化合價降低，S元素化合價高升，所以Cu2S既是氧化劑又是還原劑；依據(jù)S元素化合價的改變可知，當1molO2參加反應(yīng)時，共轉(zhuǎn)移電子6mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水汲取可得H2SO4?！敬鸢浮緾9．鈦是一種開朗金屬，擁有密度小、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)：①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti針對以上五個反應(yīng)，以下表達錯誤的選項是()A．反應(yīng)①是非氧化還原反應(yīng)B．反應(yīng)②生成了兩種酸C．反應(yīng)④中的TiO2是氧化劑D．反應(yīng)⑤表現(xiàn)了金屬鎂比金屬鈦的還原性強【剖析】在反應(yīng)①中沒有化合價的變化，反應(yīng)②中，化學式H2TiO3符合酸的一般化學式，它是鈦酸的化學式。反應(yīng)④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)⑤中，鎂是還原劑，鈦是還原產(chǎn)物，所以鎂的還原性強于鈦?！敬鸢浮緾二、非選擇題10．(1)Al與Fe3O4發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學方程式為______________________________，該反應(yīng)中氧化劑是________，還原劑是________。(2)工業(yè)上電解冶煉鋁的化學方程式為________________________________________________。若電路中經(jīng)過1mol電子，可以獲取Al________g?！敬鸢浮?1)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9FeFe3O4Al(2)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑911．冶煉金屬一般有以下方法：①焦炭法；②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法；③開朗金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。(1)請對下表中的金屬冶煉方法進行剖析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號填入表中空格：(2)請再舉出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(用化學方程式表示)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)①③③④(2)①3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑②3H2＋WO3W＋3H2O③3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3④2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑12．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加的兩個反應(yīng)的化學方程式：__________________________________。(2)寫出赤鐵礦被CO還原成鐵的化學方程式：________________________________________。(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，不然可能發(fā)生________現(xiàn)象，未反應(yīng)圓滿的CO________(填“能”或“不可以”)排放到大氣中，應(yīng)做________辦理?！酒饰觥?1)在冶煉鐵的過程中，為提升C的利用率，先發(fā)生反應(yīng)C＋O2CO2，再發(fā)生反應(yīng)：CO2＋C2CO，用CO還原Fe2O3，接觸更充分，見效更好。(3)加熱Fe2O3以前應(yīng)先檢驗CO的純度，不然會發(fā)生爆炸，因為CO有毒，故未圓滿反應(yīng)的CO應(yīng)點燃，以防污染環(huán)境?！敬鸢浮?1)C＋O2CO2，C＋CO22CO(2)3CO＋Fe2O3Fe＋3CO2(3)驗純爆鳴爆炸不可以點燃13．鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英、石灰石等混雜物。某化學興趣小組從鐵砂中分別出磁性氧化鐵，并進行鋁熱反應(yīng)實驗，實驗裝置以以以以下圖。(1)取磁性氧化鐵按圖所示裝置進行鋁熱反應(yīng)，引起鋁熱反應(yīng)的實驗操作是____________________________。取少量反應(yīng)生成的“鐵塊”溶于鹽酸，向此中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變成血紅色。出現(xiàn)這類現(xiàn)象，一方面可能因為“鐵塊”中混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵，另一方面可能因為____________________________________。(2)請寫出此鋁熱反應(yīng)的化學方程式：________________，1molAl參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。(3)設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的“鐵塊”中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是________，反應(yīng)的離子方程式為__________________________。(4)除了磁性氧化鐵可做鋁熱反應(yīng)實驗，以下試劑也可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是________(填字母，雙選)。A．CuOB．Na2O2C．MnO2D．MgO【剖析】(1)鋁熱反應(yīng)的引起：鋁熱劑上鋪KClO3，插鎂條并將其點燃，利用金屬鎂燃燒產(chǎn)生的大批的熱來引起實驗。取少量反應(yīng)生成的“鐵塊”溶于鹽酸，向此中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變成血紅色，證明存在Fe3＋，原由可能是金屬中混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵或是生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿的過程中，表面被空氣氧化為Fe3O4。(2)Al和Fe3O4發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學方程式為8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe，每8molAl參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子24mol，所以1molAl參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA。(3)Fe和NaOH溶液不反應(yīng)，但Al可以和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，所以證明上述所得的“鐵塊”中含有金屬鋁，可以向混雜物中加入NaOH溶液，看能否產(chǎn)生氣體，如有氣體產(chǎn)生，則“鐵塊”中含有金屬鋁，反之則沒有。(4)鋁熱反應(yīng)合用于高熔點金屬的冶煉：如鐵、銅、鉻、錳等，這些金屬的開朗性比金屬鋁的弱，所以Na2O2和MgO都不適合，CuO、MnO2適合。【答案】(1)在鋁熱劑上鋪KClO3，插鎂條并將其點燃生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿的過程中，表面被空氣氧化為Fe3O4(2)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O33NA(或3mol)(3)NaOH溶液2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(4)AC14．從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁平時有兩種工藝，以以以以下圖。因向鋁土礦中加入NaOH時形成的赤泥(殘渣)中常含有鋁硅酸鈉，故流程乙常辦理SiO2含量小于8%的鋁土礦，若SiO2含量較高則可采納流程甲來辦理。請回答以下問題：(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為__________________________________。(2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為____________________________________。(3)流程甲濾液D中通入過分CO2反應(yīng)的化學方程式為________________________________。(4)“通入過分CO2”能否改用鹽酸________(填“能”或“不可以”)，原由是________________________________________。(5)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學式)，寫出該溶質(zhì)的一種用途______________________?！酒饰觥?1)流程甲加入鹽酸后，鋁土礦中的Al2O3、Fe2O3、MgO能和鹽酸反應(yīng)，Al2O3和鹽酸反應(yīng)生成AlC13和H2O，生成Al3＋的離子方程式為Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。(2)流程乙加入NaOH后，鋁土礦中的Al2O3、SiO2能和NaOH反應(yīng)，此中SiO2與NaOH反應(yīng)的離子方程式為SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(3)流程甲加入鹽酸后，鋁土礦中的Al2O3、Fe2O3、MgO能和鹽酸反應(yīng)，所得的濾液B有AlCl3、FeCl3、MgCl2以及過分的鹽酸，向此中加過分的燒堿，所得濾液D的主要成分為NaAlO2，通入過分CO2反應(yīng)的化學方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH