高中化學(xué) 4.1.1 金屬礦物的開發(fā)利用同步練習(xí) 新人教版必修2

【成才之路】-高中化學(xué)4.1.1金屬礦物的開發(fā)利用同步練習(xí)新人教版必修2一、選擇題1．(·鎮(zhèn)江高一檢測)(雙選)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對人類文明進步起到了極為重要的作用。下列認識正確的是()A．人類對金、銀、銅、鐵、鋁的認識與其在自然界分布關(guān)系最為緊密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來制備MgD．工業(yè)上可用空氣、Cu、稀硫酸來制備CuSO4答案：C、D點撥：選項A，Au是極不活潑的金屬，在自然界中有單質(zhì)存在，不需冶煉即可獲得，隨著化學(xué)科學(xué)的進步，人類逐漸冶煉出Cu、Fe、Al等金屬，可見人類認識和獲取金屬與金屬活動性順序密切相關(guān)。選項B，石油是不可再生資源，總有一天，石油會消耗殆盡，它不是解決人類吃、穿、住、行最有效的方法。選項C，MgCl2為離子化合物，在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電、電解熔融態(tài)的MgCl2可以得到金屬Mg。選項D，將Cu在空氣中充分燃燒后轉(zhuǎn)化為CuO，CuO與稀硫酸反應(yīng)即可得到CuSO4。2．(·南京高一檢測)下列各組物質(zhì)中，均能使Fe2O3還原成單質(zhì)鐵的是()A．O2、H2 B．CO、CC．CO2、H2O D．Al、Cu答案：B點撥：還原性強的物質(zhì)(如Al、C、H2、CO等)在一定條件下都能把鐵從其氧化物中還原出來。A中，O2是氧化劑；C中，CO2無還原性，D中，Cu活潑性比Fe弱。3．鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Fe、Mn等)，這是因為鋁()A．具有兩性B．導(dǎo)電性好C．熔點低D．還原性強及反應(yīng)中放出大量的熱答案：D點撥：鋁能夠與某些高熔點的金屬氧化物(如Fe2O3、MnO2、V2O5等)組成鋁熱劑，利用鋁的強還原性及冶煉反應(yīng)中放出大量熱，使難熔金屬熔化而分離出來。4．(·廈門高一檢測)(雙選)下列化工生產(chǎn)原理正確的是()A．用電解熔融氯化鈉的方法來制取金屬鈉B．用鈉加入到氯化鎂飽和溶液中制取鎂C．電解氯化鋁溶液制取鋁D．煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)既有放熱反應(yīng)，也有吸熱反應(yīng)答案：AD點撥：電解熔融氯化鈉可制取金屬鈉和氯氣，A正確；金屬鈉性質(zhì)活潑，當(dāng)加入到鹽溶液中時先與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，生成物再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，B錯誤；電解氯化鋁溶液生成氫氣和氯氣，得不到鋁，C錯誤；煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)既有放熱反應(yīng)，也有吸熱反應(yīng)，如C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2和C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO為放熱反應(yīng)，F(xiàn)e2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2和CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO為吸熱反應(yīng)，D正確。5．冶煉金屬一般有下列4種方法：①焦炭法；②水煤氣(或氫氣、一氧化碳)法；③活潑金屬置換法；④電解法。這4種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：Ⅰ.火燒孔雀石煉銅；Ⅱ.濕法煉銅。現(xiàn)代有：Ⅲ.鋁熱法煉鉻；Ⅳ.從光鹵石(MgCl2·6H2O)中煉鎂。對它們的冶煉方法的分類，不正確的是()A．Ⅰ，① B．Ⅱ，②C．Ⅲ，③ D．Ⅳ，④答案：B點撥：金屬冶煉方法的選擇與金屬在自然界中存在的狀態(tài)、金屬活動性等有關(guān)，需要在理解的基礎(chǔ)上加以記憶。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ發(fā)生的反應(yīng)分別是Ⅰ.Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2OC＋2CuOeq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑Ⅱ.Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuⅢ.2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2CrⅣ.先從光鹵石中提取MgCl2，再電解熔融的MgCl2；MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。則Ⅰ屬于方法①，Ⅱ?qū)儆诜椒á?，Ⅲ屬于方法③，Ⅳ屬于方法④。綜上分析，B選項不正確。6．(·青島高一檢測)工業(yè)制備鋁一般是通過鋁土礦制得純凈的Al2O3，然后得到鋁。而不是電解氯化鋁，其主要原因是()A．AlCl3是共價化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電B．電解AlCl3生成的Cl2會污染大氣C．用氫氣還原氧化鋁即可得到鋁D．AlCl3不存在答案：A點撥：AlCl3是共價化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電，A正確；Cl2雖然會污染大氣，但電解NaCl制金屬鈉時也產(chǎn)生Cl2，況且Cl2還是重要的化工原料，B錯誤；鋁是活潑金屬只能利用電解法制取，C錯誤；固體、溶液中均存在氯化鋁，D錯誤。7．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．熱還原性C．熱分解性 D．鋁熱法答案：A點撥：可以根據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來推斷，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)該與鈉、鎂的冶煉方法相同，即用電解法冶煉。8．(雙選)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2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，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性順序、生產(chǎn)成本等因素。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()A．3:4 B．4:3C．3:8 D．8:3答案：A點撥：本題主要考查方程式的書寫。8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))9Fe＋4Al2O3，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)e＋2HCl=FeCl2＋H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，所以二者產(chǎn)生的氣體之比為3:4。二、非選擇題11．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(xué)式)。(2)寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案：(1)Al(2)①3MnO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn＋2Al2O3②3Co3O4＋8Aleq\o(=,\s\up7(高溫))9Co＋4Al2O3③Cr2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Cr＋Al2O312．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以較活潑金屬Na、Mg等還原③利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原④電解法⑤熱分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)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②13．以鋁土礦(主要成分氧化鋁)、鹽酸、氨水為主要原料制備金屬鋁，反應(yīng)原理如下：Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O，AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O，___________________________________________________________(完成該反應(yīng))，并指出該反應(yīng)中生成標(biāo)準狀況下6.72L氧氣，冶煉出鋁的物質(zhì)的量是________mol，利用冶煉出的鋁在高溫下與氧化鐵反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________。答案：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑0．42Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3點撥：據(jù)給出的反應(yīng)可知最后一步是電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，化學(xué)方程式是2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑，該反應(yīng)中生成標(biāo)準狀況下6.72L氧氣，即氧氣是6.72L÷22.4L·mol－1＝0.3mol，故冶煉出鋁的物質(zhì)的量是0.3mol×4÷3＝0.4mol，冶煉出的鋁在高溫下與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。14．(·經(jīng)典習(xí)題選萃)孔雀石的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2，某同學(xué)設(shè)計從孔雀石中冶煉金屬銅的方案如下：①將孔雀石粉碎后加過量的稀硫酸②將反應(yīng)后的混合物過濾③向濾液中加入一種金屬粉末根據(jù)上述實驗方案，試回答：(1)第①步反應(yīng)中的現(xiàn)象為_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第③步中加入的金屬粉末是________，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若向濾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。答案：(1)固體溶解，有無色氣體生成，溶液變成藍色(2)Fe鐵的活潑性比銅強，可從溶液中置換出銅(3)氫氣點撥：孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅，當(dāng)加入過量稀硫酸時發(fā)生反應(yīng)，固體逐漸溶解，產(chǎn)生二氧化碳氣體、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；若向濾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后生成氧化銅，通入氫氣生成銅和水。15．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(xué)式：________________________________________________________________________。(2)寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)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(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案：(1)Fe3O4(2)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(或Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO)(3)C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO16．(·試題調(diào)研)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：①取適量A進行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1的鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)準狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是___________________________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是：____________________________________________________________________