高中化學人教版必修2同步練習 第4章 化學與自然資源的開發(fā)利用 第1節(jié) 第1課時 金屬礦物的開發(fā)利用

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1、 第四章　第一節(jié)　第1課時 一、選擇題 1．(2013鎮(zhèn)江高一檢測)(雙選)化學科學的發(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)石油及其產品 C．工業(yè)上可用電解熔融態(tài)的MgCl2來制備Mg D．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，在自然界中有單質存在，不需冶煉即可獲得，隨著化學科學的進步，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。

2、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化為CuO，CuO與稀硫酸反應即可得到CuSO4。 2．(2013南京高一檢測)下列各組物質中，均能使Fe2O3還原成單質鐵的是(　　) A．O2、H2 B．CO、C C．CO2、H2O D．Al、Cu 答案：B 點撥：還原性強的物質(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、。 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．導電性好 C．熔點低 D．還原性強及反應中放出大量的熱 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中放出大量熱，使難熔金屬熔化而分離出來。 4．(2013廈門高一檢測)(雙選)下列化工生產原理正確的是(　　) 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)生的反應既有放熱反應，也有吸熱反應 答案：AD 點撥：電解熔融氯化鈉可制

4、取金屬鈉和氯氣，A正確；金屬鈉性質活潑，當加入到鹽溶液中時先與水反應生成氫氣和氫氧化鈉，生成物再與鹽發(fā)生復分解反應，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)生的反應既有放熱反應，也有吸熱反應，如C＋O2CO2和C＋O22CO為放熱反應，F(xiàn)e2O3＋3CO2Fe＋3CO2和CO2＋C2CO為吸熱反應，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)上均有應用。古代有：Ⅰ.火燒孔雀石煉銅；Ⅱ.濕法煉銅?，F(xiàn)代有：Ⅲ.鋁熱法煉鉻；Ⅳ.從光鹵石(MgCl26H2O)中煉鎂。對它們的冶煉方法的分

5、類，不正確的是(　　) A．Ⅰ，① B．Ⅱ，② C．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，需要在理解的基礎上加以記憶。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ發(fā)生的反應分別是 Ⅰ.Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O C＋2CuO2Cu＋CO2↑ Ⅱ.Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Ⅲ.2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr Ⅳ.先從光鹵石中提取MgCl2，再電解熔融的MgCl2；MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 則Ⅰ屬于方法①，Ⅱ屬于方法③，Ⅲ屬于方法③，Ⅳ屬于方法④。綜上分析，B選項不正確。 6．(2013青

6、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)不導電，A正確；Cl2雖然會污染大氣，但電解NaCl制金屬鈉時也產生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

7、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＋Fe2O32Fe＋Al2O3，A項對

8、；電解NaCl溶液不能得到金屬鈉，金屬鈉應該用電解熔融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、生產成本等因素。 9．熱還原法冶煉金屬的反應一定是(　　) A．氧化還原反應 B．置換反應 C．復分解反應 D．分解反應 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，一定會涉及到化合價的變化，所以一定是氧化還原反應。 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，然后將生成物與足量鹽酸充分反應

9、；第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應，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．4:3 C．3:8 D．8:3 答案：A 點撥：本題主要考查方程式的書寫。8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，根據(jù)第一份在高溫下恰好完全反應，產生的Fe與原來的鋁物質的量之比為9:8， Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，所以二者產生的氣體之比為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

10、對應的氧化物MnO2、Co3O4和Cr2O3為原料冶煉。則： (1)應選擇的還原劑是______________(寫化學式)。 (2)寫出有關的化學反應方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③_______________________________________________________________

11、_________。 答案：(1)Al　(2)①3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 ②3Co3O4＋8Al9Co＋4Al2O3 ③Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3 12．冶煉金屬常用以下幾種方法： ①以C、CO或H2作還原劑還原?、谝暂^活潑金屬Na、Mg等還原?、劾娩X熱反應原理用Al還原 ④電解法?、轃岱纸夥? 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______________________________

12、________。 (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)② 13．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，反應原理如下： Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O， AlCl3＋

13、3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl， 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O， ___________________________________________________________(完成該反應)， 并指出該反應中生成標準狀況下6.72 L氧氣，冶煉出鋁的物質的量是________mol，利用冶煉出的鋁在高溫下與氧化鐵反應，寫出該反應的化學方程式______________________ ________________________________________________________________________。 答案：2Al2O3

14、(熔融)4Al＋3O2↑ 0．4 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 點撥：據(jù)給出的反應可知最后一步是電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，化學方程式是2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，該反應中生成標準狀況下6.72 L氧氣，即氧氣是6.72 L22.4 Lmol－1＝0.3 mol，故冶煉出鋁的物質的量是0.3 mol43＝0.4 mol，冶煉出的鋁在高溫下與氧化鐵反應的化學方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。 14．(2014經典習題選萃)孔雀石的主要成分為CuCO3Cu(OH)2，某同學設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將反應后的混

15、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步反應中的現(xiàn)象為_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第③步中加入的金屬粉末是________，理由是_______________________________ _________________________________________________________________

16、_______ ________________________________________________________________________。 (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，當加入過量稀硫酸時發(fā)生反應，固體逐漸溶解，產生二氧化碳氣體、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

17、，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式： ________________________________________________________________________。 (2)寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學方程式： ______________________________________________

18、__________________________。 (3)試寫出焦炭在高爐高溫環(huán)境下參與反應，最終生成一種還原性氣體的化學方程式： ________________________________________________________________________。 答案：(1)Fe3O4　(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (或Fe2O3＋3C2Fe＋3CO) (3)C＋O2CO2，　CO2＋C2CO 16．(2014試題調研)粉末狀試樣A是由等物質的量的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，產物中有單質B生成； ②另取

19、20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL－1的鹽酸中，得溶液C； ③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標準狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質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)鋁熱反應的實驗操作是___________________________________， 產物中的單質B是________。 (2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是： ________________________________________________________________________。 (3)③中所發(fā)生的

20、各反應的離子方程式是： ________________________________________________________________________。 (4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為________，c(Fe2＋)為________。 答案：(1)在鋁熱劑上面加少量KClO3，插入Mg條并將其點燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O， MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，F(xiàn)e＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 molL－1　2.3 molL－

21、1 點撥：本題考查鋁熱反應的原理、鋁熱反應的條件，同時考查了Fe、Fe3＋的性質以及有關離子物質的量濃度的計算。解答本題時應抓住實驗操作各步驟中的化學反應，然后作分析判斷，計算有關離子濃度時要抓住守恒這一基本原則。 (2)中MgO、Fe2O3都與鹽酸反應，由③知鹽酸過量。 (3)中Fe剩余，則可知Fe與鹽酸、FeCl3反應得到MgCl2、FeCl2混合液。 (4)設20 g A中的MgO、Fe2O3的物質的量都是x，則： 40 g mol－1x＋160 g mol－1x＝20 g 解得x＝0.1 mol c(Mg2＋)＝0.1 mol0.15 L＝0.67 molL－1 據(jù)Cl－守恒：c(Fe2＋)＝[(6.0 molL－10.15 L－0.1 mol2)2]0.15 L＝2.3 molL－1。 所有資源來自網(wǎng)絡；更多免費資源關注公眾號：化學研究edu