2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明1金屬的冶煉方法課時作業(yè)含解析蘇教版必修2

PAGE7-金屬的冶煉方法1．下列反應(yīng)原理符合工業(yè)冶煉金屬鎂的是()A．2Na＋MgCl2=2NaCl＋MgB．MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑C．2MgOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Mg＋O2↑D．2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up7(高溫))3Mg＋Al2O32．用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是利用了鋁()①具有還原性②既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)③具有導(dǎo)電性④被氧化過程中放出大量的熱A．①B．①③④C．①④D．①②③④3．下列關(guān)于金屬的冶煉方法的敘述不正確的是()A．熱分解法適用于制備不活潑金屬B．熱還原法常用的還原劑是C、H2、CO、Al等C．電解法適用于制備不活潑金屬D．水溶液置換法適用于用活潑金屬制備不活潑金屬4．下列說法不正確的是()A．自然界中不存在游離態(tài)的金屬單質(zhì)B．金屬活動性不同，冶煉方法也有所不同C．地球上金屬礦物資源是有限的，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)境愛護(hù)5．金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的不同金屬，鋰可以釋放出更多的電子，故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則冶煉金屬鋰應(yīng)采納的方法是()A．電解法B．熱還原法C．熱分解法D．鋁熱法6．鉛的冶煉大致過程如下：①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選；②焙燒：2PbS＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2PbO＋2SO2；③制粗鉛：PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Pb＋CO↑；PbO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Pb＋CO2。下列說法正確的是()A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)改變B．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbOC．整個冶煉過程中，制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子D．將1molPbS冶煉成Pb理論上至少須要6g碳7．諾貝爾化學(xué)獎獲得者施羅克等人發(fā)覺金屬鉬的卡賓化合物可以作為特別有效的烯烴復(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)反應(yīng)過程為①2MoS2＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2MoO3＋4SO2②MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4＋H2O③(NH4)2MoO4＋2HCl=H2MoO4↓＋2NH4Cl④H2MoO4eq\o(=,\s\up7(高溫))MoO3＋H2O⑤用還原劑將MoO3還原成金屬鉬則下列說法中正確的是()A．MoS2煅燒產(chǎn)生的尾氣可干脆排放B．MoO3是金屬氧化物，也是堿性氧化物C．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3:3:28．把鋁粉和四氧化三鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份。第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物和足量鹽酸反應(yīng)；其次份干脆投入足量的NaOH溶液中，充分反應(yīng)。則前后兩種狀況下生成氣體的體積之比是(相同狀況下)()A．1:1B．9:8C．3:4D．4:39．依據(jù)CO還原鐵的氧化物的試驗裝置圖(如圖所示)，回答下列問題：(1)怎樣知道硬質(zhì)玻璃管中Fe2O3已起先反應(yīng)？__________________________________________________________________________________________________。(2)在A處點燃，可視察到的現(xiàn)象是_________________________________________________，為什么要在A處點燃？__________________________________________________________________________________________________。(3)試驗結(jié)束時應(yīng)留意的操作是________。①先停止通入CO②先熄滅酒精噴燈，并接著通入CO③熄滅酒精噴燈，同時停止通入CO④先熄滅酒精噴燈，接著通入CO至被還原的鐵粉冷卻并點燃排出的CO氣體10．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原；②用活潑金屬Na、Mg等還原；③利用鋁熱反應(yīng)還原；④電解法；⑤熱分解法。下列金屬各采納哪種方法冶煉最佳(用序號填寫下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬：________。(填序號，下同)(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：________。11．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(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________。(2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料，分別采納濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有：①木炭②鐵屑③生石灰④稀H2SO4，不得另選其他試劑，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。A．濕法冶煉：_________________________________________________；B．高溫冶煉：_________________________________________________。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(xué)方程式：_________________________________________________。(2)寫出赤鐵礦被CO還原成鐵的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________。(3)試驗室中可用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。13．鈦是一種活潑金屬，具有密度小、熔點高、可塑性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)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↓＋H2SO4③H2TiO3eq\o(=,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)針對以上五個反應(yīng)，下列敘述錯誤的是________。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(qiáng)(2)鈦具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，以下對其緣由的分析正確的是________。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(qiáng)度14．如圖所示進(jìn)行鋁熱反應(yīng)：視察發(fā)生的現(xiàn)象，回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________。在該反應(yīng)中________是氧化劑，________是還原劑。(2)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的試驗操作是__________________________________________________________________________________________________。(3)該試驗的試驗現(xiàn)象為________(填寫序號)。①鎂帶猛烈燃燒；②放出大量的熱，并發(fā)出刺眼的光線，火星四射；③紙漏斗的下部被燒穿；④有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。(4)某同學(xué)為探討該試驗，查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù)：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點/℃660205415351462沸點/℃246729802750——①該同學(xué)推想，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的說明是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。②設(shè)計一個簡潔的試驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該試驗所用的試劑是________，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________。課時作業(yè)18金屬的冶煉方法1．解析：鈉比鎂珍貴，鈉的工業(yè)操作要求、經(jīng)濟(jì)價值較高，所以該反應(yīng)不宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，A項錯誤；Mg為活潑金屬，通常采納電解熔融金屬化合物的方法冶煉，操作相對簡便，經(jīng)濟(jì)價值較高，宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，B項正確；MgO的熔點很高(2800℃)，在加熱條件下難以分解，加熱分解能耗大，所以該反應(yīng)不宜用于工業(yè)上冶煉金屬鎂，C項錯誤；Mg比Al活潑不能用鋁熱反應(yīng)冶煉Mg，D項錯誤。答案：B2．解析：鋁熱劑法是活潑金屬還原劑冶煉金屬的一種方法，除利用鋁的還原性外，還由于該反應(yīng)過程中放出大量的熱可使“難熔金屬”熔化，從而進(jìn)一步將其分別出來。答案：C3．答案：C4．答案：A5．解析：Na、Mg都是活潑金屬，常用電解法冶煉，而Li的金屬性介于Na與Mg之間，故Li應(yīng)采納電解法冶煉。答案：A6．解析：浮選法富集方鉛礦的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理改變，故A錯誤；方鉛礦焙燒反應(yīng)2PbS＋3O2eq\o(=,\s\up12(高溫))2PbO＋2SO2中，PbS中硫元素化合價上升，是還原劑，氧元素化合價降低，還原產(chǎn)物有PbO和SO2，故B錯誤；整個冶煉過程中，1molPbS轉(zhuǎn)化為PbO轉(zhuǎn)移電子是6mol,1molPbO轉(zhuǎn)化為Pb轉(zhuǎn)移電子是2mol，所以制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mol電子，故C錯誤；將1molPbS冶煉成Pb的過程中，依據(jù)方程式得出：2PbS～2PbO～C～2Pb,1molPbS冶煉成Pb理論上至少須要0.5mol的碳，即須要6g碳，故D正確。答案：D7．解析：A項明顯錯誤，生成物SO2對環(huán)境污染嚴(yán)峻；依據(jù)②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，依據(jù)反應(yīng)③可知H2MoO4是一種不溶性酸；D項，1molH2、1molCO和1molAl作還原劑時，失去的電子數(shù)分別為2mol、2mol和3mol，還原等量的MoO3，則轉(zhuǎn)移電子相同，此時n(H2):n(CO):n(Al)＝3:3:2。答案：D8．解析：依據(jù)鋁粉和四氧化三鐵粉末恰好完全反應(yīng)可得，鋁粉和四氧化三鐵粉末的物質(zhì)的量之比為8:3，故反應(yīng)前后的鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量之比為8:9，再通過鐵粉與鹽酸的反應(yīng)，以及鋁粉與NaOH溶液的反應(yīng)可知，生成氣體的體積之比為9:12，即3:4。答案：C9．解析：(1)起先發(fā)生反應(yīng)時，硬質(zhì)玻璃管中紅色物質(zhì)漸漸變黑，B中澄清石灰水起先變渾濁；(2)CO燃燒可見淺藍(lán)色的火焰；因CO有毒，為防止CO污染空氣，必需點燃處理未反應(yīng)的CO；(3)先熄滅酒精噴燈，接著通入CO至被還原的鐵粉冷卻，并點燃排出的CO氣體，這樣可以防止鐵在冷卻過程中被氧化及CO污染空氣或使人中毒。答案：(1)當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中紅色物質(zhì)起先變黑時，B中澄清石灰水起先變渾濁，說明起先發(fā)生反應(yīng)(2)有淺藍(lán)色的火焰因CO有毒，為防止CO污染空氣，必需點燃處理未反應(yīng)的CO(3)④10．解析：依據(jù)每種金屬的特點選擇最佳冶煉方案。其中K、Rb、Cs、Ti等的冶煉原理比較特殊，不是用活潑金屬置換不活潑金屬，而是利用平衡原理，如Na＋KCleq\o(,\s\up12(高溫))NaCl＋K↑，分別出鉀蒸氣使此反應(yīng)得以接著進(jìn)行。答案：(1)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②11．答案：(1)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up12(高溫))2CuO＋H2O＋CO2↑(2)A：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，CuSO4＋Fe=FeSO4＋CuB：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up12(高溫))CO2↑＋2Cu12．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)C＋O2eq\o(=,\s\up12(點燃))CO2，再發(fā)生反應(yīng)：CO2＋Ceq\o(=,\s\up12(高溫))2CO，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。答案：(1)C＋O2eq\o(=,\s\up12(點燃