2019年高中化学 第四章 第一节 第一课时 金属矿物的开发利用应用创新演练 新人教版必修2.doc

2019年高中化学 第四章 第一节 第一课时 金属矿物的开发利用应用创新演练 新人教版必修21从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于()A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性大小解析：金属活动性顺序中，越靠后的金属出现的年代越早，越靠前的金属出现的越晚，说明金属越活泼，越难冶炼。答案：D2我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜，孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是()A焦炭还原法 B湿法炼铜C铝热还原法 D电解冶炼法解析：火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO22CuOC2CuCO2，属于焦炭还原法。答案：A3下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是()ACO、O2、H2 BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2 DAl、C、H2解析：Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。答案：D4下列关于铝热反应2AlFe2O3Al2O32Fe的说法不正确的是()A该反应中Al作还原剂B该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为12C该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子D该反应可用于焊接钢轨解析：由题中化学方程式可知，反应中Fe元素的化合价由3价降为0价，则冶炼1 mol Fe应转移3 mol电子。答案：C5下图是一氧化碳还原铁的氧化物的实验装置，请回答下列问题：(1)判断硬质玻璃管中已开始发生反应的现象是_；反应过程中产生的现象是_。(2)在A处点燃可见淡蓝色火焰的原因是_。(3)实验结束时正确的操作是_。先停止通入CO先熄灭酒精灯，并继续通入CO熄灭酒精灯，同时停止通入CO先熄灭酒精灯，继续通入CO，并点燃排出的CO气体解析：(1)硬质玻璃管中发生反应：3COFe2O32Fe3CO2，故硬质玻璃管中红棕色固体变黑。(2)CO有毒，污染环境，应在A处点燃。(3)实验过程中若先停止通CO，则生成的铁可能被氧化，而且可能发生倒吸现象，故应先熄灭酒精灯，继续通CO至玻璃管冷却。答案：(1)B中澄清石灰水变浑浊玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑，B中澄清石灰水变浑浊(2)从A导管逸出的尾气中有未反应的CO，而CO燃烧时，火焰呈淡蓝色(3)课时跟踪训练一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是()AMgCl2(熔融)MgCl2BAl2O33C2Al3COCFe2O33CO2Fe3CO2D2Ag2O4AgO2解析：Mg、Al很活泼，应用电解法冶炼，A正确，B错误；铁属于较活泼的金属，可用热还原法，C正确；较不活泼的Ag可用热分解法，D正确。答案：B2下列说法中，不正确的是()A金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C金属由化合态变为游离态，都是被还原D金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱解析：金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A项正确；有的金属化合物在发生氧化还原反应冶炼金属的时候，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，如HgO，B项错误；金属元素在化合物中一定显正价，当变成金属单质后，化合价就变为0，所以是被还原，C项正确；金属被发现和应用得早，说明该金属容易被还原，从而也说明这些金属的活动性一般是较弱的，D项正确。答案：B3双选题下列说法中正确的是()A有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂B用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化镁的方法来冶炼镁D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：铝可以作还原剂，冶炼一些高熔点的金属，如Fe、Cr、Mn等；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融NaCl的方法制取；镁是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。答案：AD4金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()A电解法 B热还原法C热分解法 D铝热法解析：锂的金属性介于钠、镁之间，应该与Na、Mg的冶炼方法相同。答案：A5用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是()AMnO2 BCr2O3CWO3 DCuO解析：得到选项中的1 mol金属时转移电子的物质的量越少，则消耗Al越少，从1 mol CuO中获得1 mol Cu，只转移2 mol电子，耗Al量最少。答案：D6双选题赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O)，辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S)，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应：Cu2S2Cu2O6CuSO2。下列对于该反应的说法中，正确的是()A该反应中的氧化剂只有Cu2OBCu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂CCu既是氧化产物又是还原产物D氧化产物与还原产物的物质的量之比为16解析：该反应分析如下：Cu2S既是氧化剂又是还原剂，Cu2O是氧化剂；Cu是还原产物，SO2是氧化产物。答案：BD7双选题实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是()AFe2O3和MnO2 BMnO2和V2O5CCr2O3和V2O5 DFe3O4和FeO解析：9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子对应的质量就应该是18 g。三价Fe得到1 mol电子对应的质量为18.7 g，四价Mn得到1 mol电子对应的质量为13.8 g，故A对。五价V得到1 mol电子对应的质量为10.2 g，三价Cr得到1 mol电子对应的质量为17.3 g，B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故都错。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的质量为21 g，二价Fe得到1 mol电子对应的质量为28 g，当铝粉有剩余时，D对。答案：AD二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(6分)冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2做还原剂的热还原性利用铝热反应原理还原的铝热法电解法热分解法下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)：(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。解析：非常活泼的金属，如Na、Mg、Al用电解法冶炼，不活泼的金属，如Hg、Ag用热分解法冶炼，较活泼的金属，如Fe、Zn、Cu用热还原法冶炼，难熔金属如V、Cr、Mn、W等用铝热反应冶炼。答案：(1)(2)(3)(4)9(14分).下图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：(1)纸漏斗中铺在氧化铁和铝粉的混合物上面的物质是_。(2)引发铝热反应的操作为_。(3)若将氧化铁换成氧化镁，该反应能否发生？_(填“能”或“不能”)，理由是_。.铝热剂并不单指Fe2O3与铝粉的混合物，实际上铝粉可以与许多金属氧化物配成铝热剂。如铝粉与Fe3O4、V2O5、MnO2等均可发生铝热反应。(1)写出上述铝热反应的化学方程式：_；_；_。(2)据上述反应可总结出铝热反应的特点：铝热反应实际上属于四大基本反应类型中的_，其中铝表现了其_性，作_剂；铝热反应常用于冶炼金属性比铝_(填“强”或“弱”)的金属。解析：铝热反应的实质是在较高温度下，用较活泼的还原剂铝，把活泼性相对较弱的金属从其氧化物中还原出来。答案：.(1)氯酸钾(或KClO3)(2)在混合物中间插一根镁条，并用小木条点燃镁条(3)不能镁比铝活泼，铝不能置换镁.(1)8Al3Fe3O44Al2O39Fe10Al3V2O55Al2O36V4Al3MnO22Al2O33Mn(2)置换反应还原还原弱10(9分)钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下，钛不和非金属、强酸反应；红热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_，该反应的还原剂是_。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。(1)此反应的化学方程式是_。(2)简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤_。解析：TiO2(金红石)与炭粉及Cl2在高温下反应生成TiCl4及可燃性气体，由元素守恒判断该可燃性气体为CO；TiCl4与镁在加热条件下可以制得钛，反应的化学方程式为TiCl42Mg2MgCl2Ti。由于加入的Mg过量故得到的是Mg和Ti的混合物，根据信息，Ti与强酸(如盐酸)不反应，而Mg与盐酸反应，故可用盐酸除去Ti中的Mg。答案：第一步：TiO22C2Cl2TiCl42CO炭粉第二步：(1)TiCl42MgTi2MgCl2(2)加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛11(10分)在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。甲、乙两位同学分别设计了如下两个制取铜的实验方案。甲：CuO溶于适量稀硫酸中；在的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。乙：铁与稀硫酸反应得氢气；用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填选项的标号)()A相同B甲多C乙多 D以上三种情况均有可能(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因是_，完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入_，不断搅拌，然后_即得到纯净的铜。解析：(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，赶走空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原，故生成的铜少。(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有FeSO4；而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。答案：(1)B(2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干