金屬礦物的開發(fā)利用(精準(zhǔn)練習(xí))練(人教版2019必修第二冊)(解析版)

2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步學(xué)習(xí)高效學(xué)與練（精準(zhǔn)練習(xí)）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課時金屬礦物的開發(fā)利用1．（2021·河南·范縣第一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列物質(zhì)中，工業(yè)上常用電解法冶煉的是A．Fe B．Na C．Cu D．Ag【答案】B【解析】A．冶煉較不活潑的金屬Zn、Fe、Sn、Pb等，采用熱還原法，故A錯誤；B．冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物(Al是電解熔融的三氧化二鋁)制得，Na通常采用電解熔融氯化鈉的方法冶煉制備，故B正確；C．銅不活潑，不用電解法冶煉Cu，可用火法煉銅、濕法煉銅等，故C錯誤；D．Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得，故D錯誤；答案選B。2．（2020·湖南永州·高一期末）下列金屬的冶煉方法與工業(yè)上冶煉鋁的方法相同的是A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B．2Ag2O4Ag+O2↑C．Fe+CuSO4=FeSO4+CuD．2NaC1(熔融)2Na+C12↑【答案】D【解析】工業(yè)上煉鋁是利用電解熔融的氧化鋁，據(jù)此分析。A．工業(yè)上煉鐵是采用熱還原法冶煉鐵，與工業(yè)煉鋁的原理不同，故A不符合題意；B．工業(yè)上用熱分解法得到銀，與工業(yè)煉鋁的原理不同，故B不符合題意；C．屬于濕法煉銅，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，與工業(yè)煉鋁的原理不同，故C不符合題意；D．工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法得到鈉，與工業(yè)煉鋁的原理相同，故D符合題意；答案選D。3．（2022·黑龍江·哈九中高一期末）下列關(guān)于合金的說法中，正確的是A．合金的熔點一定比各成分金屬的低B．在我國使用的最早的合金是鋼C．鎂鋁合金的密度大、強度高，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料D．稀土金屬可以用作生產(chǎn)合金【答案】D【解析】A．合金的熔點一般比各成分金屬的低，但是汞與其它金屬形成合金時，熔點大于汞，A錯誤；B．在我國使用的最早的合金是銅合金，B錯誤；C．鎂鋁合金的密度小，C錯誤；D．稀土金屬可以改善合金性能，用作生產(chǎn)合金，D正確；故選D。4．（2022·江蘇省鄭梁梅高級中學(xué)高一階段練習(xí)）下列關(guān)于金屬冶煉的說法正確的是A．電解飽和食鹽水制取鈉 B．熱還原法制取汞、銀C．利用鋁熱反應(yīng)制取釩、鉻、錳 D．利用熱分解法制取銅【答案】C【解析】A．電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣，得不到金屬鈉，可利用電解熔融氯化鈉制取金屬鈉，A錯誤；B．利用熱分解法制取汞、銀，即加熱氧化汞分解制取汞，加熱氧化銀分解制取銀，B錯誤；C．鋁是較活潑的金屬，具有較強的還原性，可利用鋁熱反應(yīng)制取釩、鉻、錳，C正確；D．利用熱還原法制取銅，即用一氧化碳或氫氣還原氧化銅制取銅，D錯誤；答案選C。5．實驗室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為18g，則該氧化物粉末可能是①Fe2O3和MnO2②MnO2和V2O5③Cr2O3和V2O5④Fe3O4和FeOA．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】D【解析】反應(yīng)中鋁元素化合價由0變?yōu)?3，9g鋁參加反應(yīng)失去=1mol電子，因此有金屬氧化物得到1mol電子，對應(yīng)的質(zhì)量為18g；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知：Fe2O3中Fe元素得到1mol電子，得到Fe單質(zhì)的質(zhì)量約為；MnO2中Mn元素得到1mol電子，得到Mn單質(zhì)的質(zhì)量約為；V2O5中V元素得到1mol電子，得到V單質(zhì)的質(zhì)量約為；Cr2O3中Cr元素得到1mol電子，得到Cr單質(zhì)的質(zhì)量約為；Fe3O4中Fe元素得到1mol電子，得到Fe單質(zhì)的質(zhì)量約為；FeO中Fe元素得到1mol電子，得到Fe單質(zhì)的質(zhì)量約為；①Fe2O3和MnO2和鋁完全反應(yīng)生成金屬質(zhì)量在18.7g～13.75g之間，故可能；②MnO2和V2O5和鋁完全反應(yīng)生成金屬質(zhì)量在10.2g～13.75g之間，故不可能；③Cr2O3和V2O5和鋁完全反應(yīng)生成金屬質(zhì)量在10.2g～16.3g之間，故不可能；④Fe3O4和FeO和鋁完全反應(yīng)生成金屬質(zhì)量在21g～28g之間，如果鋁沒有完全反應(yīng)，則可能生成18g金屬單質(zhì)，故可能；綜上所述①④滿足題意，D正確；答案選D。6．（2020·江蘇省西亭高級中學(xué)高一期中）下列金屬冶煉過程中不涉及化學(xué)變化的是A．鋁熱反應(yīng) B．高爐煉鐵 C．沙里淘金 D．濕法煉銅【答案】C【解析】A.鋁與某些金屬氧化物發(fā)生的置換反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，例如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，涉及化學(xué)變化；B.高爐煉鐵的主要原理為3CO+Fe2O32Fe+3CO2，涉及化學(xué)變化；C.沙里淘金，利用密度差把粗金塊分離出來，屬于物理變化，不涉及化學(xué)變化；D.濕法煉銅的原理為：，涉及化學(xué)變化；答案選C。7．下列金屬的工業(yè)制法正確的是A．制鈦：用金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B．煉鐵：煉鐵高爐中碳在高溫下還原鐵礦石中的鐵C．制鈉：用海水作原料制得精鹽，再電解熔融氯化鈉得到金屬鈉D．煉硅：用焦炭與二氧化硅在高溫下反應(yīng)生成粗硅和二氧化碳【答案】C【解析】A．工業(yè)上用金屬鈉置換出熔融氯化鈦(TiCl4)中的鈦。在氯化鈦水溶液中鈉會和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，而不會置換出鈦，A項錯誤；B．煉鐵高爐中利用還原劑CO在高溫條件下將鐵礦石中的鐵還原出來，B項錯誤；C．用海水作原料制得精鹽，再電解熔融氯化鈉得到金屬鈉，C項正確；D．高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅，同時生成了一氧化碳，而不是二氧化碳，D項錯誤；答案選C。8．（2020·陜西·西安中學(xué)高一期末）下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是（）①可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉；②可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂；③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁；④高爐煉鐵的反應(yīng)是放熱的，故無需加熱．A．②③ B．①③ C．①②③ D．②③④【答案】D【解析】①鈉是活潑金屬，可以用電解熔融的氯化鈉的方法來制取金屬鈉，①正確；②鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，將Na加入氯化鎂溶液中，Na先和水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再和氯化鎂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，將鈉加入氯化鎂飽和溶液中得不到Mg單質(zhì)，工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉Mg，②錯誤；③電解冶煉鋁時，原料是氧化鋁，因為氯化鋁屬于共價化合物，在熔融狀態(tài)下以分子存在而不是離子，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，③錯誤；④雖然高爐煉鐵的反應(yīng)是放熱的，但仍需加熱反應(yīng)才能發(fā)生，④錯誤。答案選D。9．（2020·黑龍江·哈爾濱市第三十二中學(xué)校高一期中）高爐煉鐵中發(fā)生的主要反應(yīng)為：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A．反應(yīng)前后氧元素化合價發(fā)生變化 B．CO作還原劑C．Fe2O3發(fā)生氧化反應(yīng) D．CO被還原【答案】B【解析】A．由Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，氧元素化合價在反應(yīng)前后均為-2價，化合價沒有發(fā)生變化，故A錯誤；B．由Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，CO中的C元素的化合價由+2價失電子升高到+4價，被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，則CO是還原劑，故B正確；C．由Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，氧化鐵中鐵元素化合價由+3價得電子降低到0價，被還原發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．由Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，CO中的C元素的化合價由+2價失電子升高到+4價，被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯誤；答案為B。10．氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法正確的是A．冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等，其中焦炭的作用是氧化劑B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C．工業(yè)上Mg由電解熔融的MgO制取，Na由電解熔融的NaCl制取D．越活潑的金屬越容易冶煉【答案】B【解析】A．煉鐵時要用到焦炭，它有兩個作用，生成還原劑CO，燃燒放熱，維持爐溫，則C元素化合價升高，失電子作還原劑，故A錯誤；B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素化合價由+2價變?yōu)?價，得電子化合價降低，Cu元素被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；C．MgO的熔點高，電解MgO制取Mg消耗能源高，應(yīng)電解熔融的氯化鎂制取Mg，故C錯誤；D．越活潑金屬對應(yīng)的陽離子越難以得到電子被還原，難以冶煉，故D錯誤；答案為B。11．（2021·浙江·金華市方格外國語學(xué)校高一階段練習(xí)）鋁土礦主要成分為Al2O3，主要雜質(zhì)為Fe2O3、SiO2，某實驗小組設(shè)計了如圖流程制備鋁：下列說法不正確的是A．步驟①過濾得到的濾渣主要為SiO2B．步驟②的沉淀劑可以選用NaOH、氨水或Ca(OH)2，考慮成本，Ca(OH)2最合適C．步驟④加入冰晶石的目的是降低Al2O3熔融的溫度，降低能耗D．該方案的缺陷在于未能很好的將Fe2O3雜質(zhì)除去【答案】B【解析】鋁土礦主要成分為Al2O3，主要雜質(zhì)為Fe2O3、SiO2，加入鹽酸，過濾，濾渣為二氧化硅，濾液中含有Al3+、Fe3+；將濾液加入弱堿，得到氫氧化鋁，灼燒得到三氧化二鋁，電解得到Al；A．二氧化硅不溶于HCl，故步驟①得到的濾渣為二氧化硅，A正確；B．步驟②的沉淀劑應(yīng)選用弱堿，否則生成的氫氧化鋁會溶于強堿，B錯誤；C．加入冰晶石可降低三氧化二鋁熔融的溫度，降低能耗，C正確；D．在步驟②時得到的沉淀有氫氧化鋁和氫氧化鐵，故灼燒會得到三氧化二鐵，D正確；答案選B。12．（2021·廣東潮州·高一期末）下列說法錯誤的是A．活潑金屬鈉的冶煉是通過電解其鹽溶液制得B．對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用C．提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步D．熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等【答案】A【解析】A．活潑金屬鈉的冶煉是通過電解熔融的NaCl制得。若電解鹽溶液，由于H+放電能力比Na+強，不能發(fā)生產(chǎn)生H2，A錯誤；B．廢舊金屬進行回收、利用，可以節(jié)約大量礦產(chǎn)資源，同時也可以節(jié)省大量能量，也會減少對環(huán)境的污染，故對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用，B正確；C．根據(jù)金屬提煉步驟分析，先要富集提高金屬元素的含量，然后冶煉得到粗產(chǎn)品，最后再進行精煉，C正確；D．還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等常用作金屬冶煉時的還原劑，D正確；故合理選項是A。13．（2022·江蘇南京·高一期末）海洋中的水資源、化學(xué)資源和生物資源具有十分巨大的開發(fā)潛力。海水中O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、Sr、C、B、F等13種元素的總含量超過99%。以傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)為基礎(chǔ)可制取鎂、鉀、溴及其它化工產(chǎn)品。工業(yè)冶煉金屬鉀的反應(yīng)為。下列有關(guān)說法不正確的A．單質(zhì)的沸點：Na＞KB．元素的金屬性：Na＞KC．單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度：K＞NaD．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性：KOH＞NaOH【答案】B【解析】A．在850℃時Na是液態(tài)，K是氣態(tài)，說明物質(zhì)的沸點：Na＞K，利用K的沸點低于，反應(yīng)中變成氣態(tài)從而使反應(yīng)發(fā)生，A正確；B．K、Na是同一主族元素，原子核外電子層數(shù)越多，最外層電子受到原子核吸引力就越小，越容易失去電子，該元素的金屬性就越強，所以元素的金屬性：Na＞K，但該反應(yīng)中用Na制取K與物質(zhì)的金屬性強弱無關(guān)，是利用物質(zhì)沸點的高低。該反應(yīng)屬于金屬置換反應(yīng)，但不符合金屬活動性順序中活動性強的置換活動性弱的規(guī)律，是一個特例，B錯誤；C．元素的金屬性越強，其單質(zhì)與水發(fā)生置換反應(yīng)就越容易進行。根據(jù)選項B分析可知元素的金屬性：Na＞K，所以單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈程度：K＞Na，C正確；D．元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性就越強。元素的金屬性：K＞Na，所以堿性：KOH＞NaOH，D正確；故合理選項是B。14．（2021·陜西·延安市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列有關(guān)金屬的說法中，正確的是A．Al是地殼中含量最高的元素B．Fe是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，鋁熱法冶煉Fe工藝簡單，可以大規(guī)模推廣C．純Cu多應(yīng)用于電氣工業(yè)，Cu元素在自然界都是以化合態(tài)形式存在D．Na常應(yīng)用于制高壓鈉燈、Na-K合金做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑等【答案】D【解析】A．地殼中元素的含量為O＞Si＞Al＞Fe等，則Al是地殼中含量最高的金屬元素，Ａ不正確；B．鋁的價格比鐵高，所以雖然鋁熱法冶煉Fe工藝簡單，但不可以大規(guī)模推廣，Ｂ不正確；C．Cu的性質(zhì)不活潑，Cu元素在自然界既能以游離態(tài)形式存在，又能以化合態(tài)形式存在，C不正確；D．鈉的黃色光可以穿透云霧，所以Na常應(yīng)用于制高壓鈉燈、Na-K合金常溫下呈液態(tài)，導(dǎo)熱能力強，可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑等，D正確；故選D。15．（2020·四川成都·高一期末）下列金屬的冶煉方法正確的是A．.電解氯化鈉溶液冶煉金屬鈉（電解法）B．用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵（熱還原法）C．電解熔融的氯化鋁冶煉金屬鋁（電解法）D．用鋁粉與氧化鎂粉末高溫下冶煉鎂（鋁熱法）【答案】B【解析】A．電解熔融氯化鈉冶煉金屬鈉（電解法），電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，故A錯誤；B．鐵比較活潑，常用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵（熱還原法），故B正確；C．電解熔融的氧化鋁冶煉金屬鋁（電解法），氯化鋁是共價化合物，液態(tài)不導(dǎo)電，故C錯誤；D．鎂是活潑金屬，用電解熔融無水氯化鎂的方法冶煉鎂（電解法），故D錯誤；故選B。16．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或作還原劑還原

②用活潑金屬Na、Mg等還原

③利用鋁熱反應(yīng)原理還原

④電解法

⑤熱分解法。請回答下列金屬的冶煉應(yīng)采用哪種方法：(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_______。【答案】

①

④

⑤

③【解析】金屬的冶煉一般根據(jù)金屬的活潑性選擇不同的冶煉方法?；顫姷慕饘僖话悴捎秒娊夥?，不活潑的金屬一般采用加熱分解法，處于中間的金屬，一般采用還原劑還原。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬，冶煉方法采用熱還原法，①以C、CO或H2做還原劑，故答案為：①(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬，冶煉方法用④電解法，故答案為：④；(3)Hg、Ag等不活潑金屬，冶煉方法用⑤熱分解法，故答案為：⑤；(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬，冶煉方法利用鋁熱反應(yīng)原理還原，故答案為：③；17．金屬冶煉常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是_______。a.

b.

c.

d.(2)輝銅礦(主要成分是)可用于火法煉銅，反高溫應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)的氧化劑是_______，當(dāng)有發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_______。【答案】

bd

和

6【解析】(1)活潑金屬采用電解法冶煉，鈉、鋁都是活潑金屬，采用電解熔融的、的方法冶煉，故選bd；(2)在該反應(yīng)中，元素的化合價由降低到0，S元素的化合價由升高到，O元素的化合價由0降低到，所以既作還原劑又作氧化劑，作氧化劑；當(dāng)有參與反應(yīng)時，中的S元素失去電子，即還原劑所失電子的物質(zhì)的量為。18．金屬元素的原子結(jié)構(gòu)決定了金屬元素的性質(zhì)、在自然界中的存在形式及冶煉方法。(1)金屬的冶煉一般有下列方法：a.焦炭法b.水煤氣(氫氣和一氧化碳)法c.活潑金屬置換法d.電解法請從上述四種方法中選擇相應(yīng)的字母填入表中空格：高爐煉鐵濕法煉銅鋁熱法煉鉻工業(yè)上冶煉鋁________________________寫出Al與Cr2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________。(2)銅在地殼中的含量遠(yuǎn)低于鋁，但人類利用銅的歷史遠(yuǎn)早于鋁，這與古代發(fā)生的森林大火有一定的關(guān)系，因為人類在大火之后的灰燼中會發(fā)現(xiàn)紅色發(fā)亮的物質(zhì)?，F(xiàn)在人們認(rèn)識到，這種物質(zhì)就是孔雀石[主要成分為Cu2(OH)2CO3，熱穩(wěn)定性差]在大火中轉(zhuǎn)化而生成的銅，寫出大火中與銅元素有關(guān)的三個化學(xué)方程式：______?！敬鸢浮?1)

a

c

c

d

2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr(2)Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑、2CuO＋C2Cu＋CO2↑、CuO＋COCu＋CO219．（2020·江西·南昌縣蓮塘第二中學(xué)高一期末）金屬鋁在生產(chǎn)生活中有廣泛用途。(1)用化學(xué)方程式表示工業(yè)制備鋁單質(zhì)______。(2)鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌，如圖為鋁熱反應(yīng)的實驗裝置圖。①該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。②鋁熱反應(yīng)在工業(yè)上用于冶煉______金屬(填編號)。A．強還原性

B．難熔性

C．易導(dǎo)電

D．活潑③反應(yīng)結(jié)束后，從沙中取出生成的固體物質(zhì)，有同學(xué)推測該固體是鐵鋁合金，他設(shè)計了如下實驗證明此固體中含有金屬鋁：取少量固體于試管中，滴加______，當(dāng)觀察到______現(xiàn)象時，證明固體中含有金屬鋁?！敬鸢浮?/p>

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

2Al+Fe2O32Fe+Al2O3

B

NaOH溶液

固體部分溶解，且有無色氣泡產(chǎn)生【解析】(1)電解熔融氧化鋁生成鋁和氧氣，化學(xué)方程式為：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；(2)①鋁與氧化鐵高溫反應(yīng)生成鐵和氧化鋁,方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；②鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，可以用于冶煉熔點高的金屬；故選：B；③鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，所以要證明此固體中含有金屬鋁：取少量固體于試管中，滴加NaOH溶液，當(dāng)觀察到有氣泡生成現(xiàn)象時，證明固體中含有金屬鋁；故答案為：NaOH溶液；固體部分溶解，且有無色氣泡產(chǎn)生。20．（2020·山西太原·高一期末）鋁土礦的主要成分是Al2O3?3H2O，還含有SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。工業(yè)上從鋁土礦中提取Al可采用如圖所示工藝流程。（部分操作名稱及反應(yīng)條件已略去）(1)B是___，X是___，若將鹽酸與X互換，則B是___。(2)生成C的離子方程式是___。(3)D中的溶質(zhì)是___，通入CO2后生成F的化學(xué)方程式是___，F(xiàn)的一種用途是___。(4)由M生成鋁的化學(xué)方程式是___，當(dāng)有5.4g鋁生成時，轉(zhuǎn)移電子___mol。(5)上述流程中的CO2能否用鹽酸代替？理由是___。【答案】

SiO2

NaOH

Fe2O3

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

NaCl、NaOH、NaAlO2

NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3

中和胃酸過多

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

0.6

不能，若用鹽酸代替，則過量鹽酸會溶解Al(OH)3，無法得到沉淀【解析】鋁土礦的主要成分是Al2O3?3H2O，還含有SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，加入過量鹽酸