第一节第1课时金属矿物的开发利用

第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时金属矿物的开发利用(时间:30分钟)测控导航表知识点题号(难易度)金属的回收与利用4(易)铝热反应3(易),7(易)金属冶炼原理、方法2(易),5(易),6(易),9(中),10(易),11(易)信息读取与应用1(易),8(中),12(中)基础达标1.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。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于(D)A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量C.金属的化合价高低D.金属的活泼性强弱解析:从题给的图示,可以归纳出金属活泼性越弱的金属(如铜),越早被开发利用。2.目前工业上冶炼铝通常采用的方法是(C)A.CO或H2还原法B.铝热反应法C.电解法D.热分解法解析:目前工业上冶炼金属铝采用的是电解熔融的Al2O3来得到金属铝。3.(2011年镇江普通高中学业水平测试)下列有关化学能与热能的说法正确的是(B)A.铝热反应属于吸热反应B.H2→H+H的变化需要吸收能量C.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应D.若某反应生成物的总能量大于反应物的总能量,则该反应为放热反应解析:A中,铝热反应属于放热反应;C中,某些化学反应需要加热,但却是放热反应,如碳的燃烧。D中,生成物的总能量大于反应物的总能量时,反应为吸热反应。4.下列说法错误的是(A)A.回收照相业中的废定影液可提取镁B.回收不锈钢可提取铬或镍以及铁C.回收可口可乐易拉罐可回收铝D.回收精炼铜的阳极泥可得金、银等贵重金属解析:A中,照相业中的定影液主要含有硫代硫酸钠(Na2S2O3),能与底片上的感光材料上未感光的AgBr形成络离子,溶解在定影液中。然后将定影液中的Ag+转化为单质银而回收。B中,不锈钢主要含有Fe、Cr、Ni等金属;C中易拉罐主要成分是Al;D中阳极泥含有未溶解的不活泼金属Au、Ag等。5.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(C)冶炼原理方法A2HgO2Hg+O2↑热分解法B2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解法CCu2S+O22Cu+SO2热分解法DFe2O3+2Al2Fe+Al2O3热还原法解析:C中,反应Cu2S+O22Cu+SO2是火法炼铜,利用的是氧化还原反应原理,将Cu2S中+1价铜转化为单质铜,该反应不属于分解反应,不是热分解法。6.下列说法中不正确的是(B)A.金属的冶炼原理,就是运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,一定是被还原D.金属单质被发现和应用的越早,其活动性一般较弱解析:金属的冶炼就是把金属从其化合物中还原出来;有些金属冶炼时不需要还原剂,例如:Hg和Ag的冶炼,工业上用加热HgO和Ag2O使其分解的方法来获得Hg和Ag;金属在化合态中一定显正价,变成游离态一定是被还原;金属活动性越弱,金属的获取越容易,金属单质被发现和应用的越早。7.用铝热法还原下列氧化物,制得金属各1mol,消耗铝最少的是(D)A.MnO2B.WO3C.Cr2O3D.Co3O4解析:用铝热法还原金属氧化物时,Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质,显然,在氧化物中金属化合价越高,变为单质时需获得的电子越多,消耗铝越多;金属化合价越低,得电子数越少,耗铝越少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为:Mn(+4)、W(+6)、Cr(+3)、Co(+)。Co化合价最低,耗铝最少。8.在熔融状态下,Na与KCl存在可逆反应:Na+KClNaCl+K,通过调整温度,可利用金属Na来制取K。物质KNaKClNaCl熔点(℃)63.697.8770801沸点(℃)77488315001413根据上表的熔点和沸点,确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为(C)A.770℃B.801℃C.850℃D.770℃~801℃解析:K、Na的活泼性相近,要从上述可逆的置换反应中制取K,主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K气化。其余三种物质均为液体,便于生成的K蒸气不断逸出,使反应向生成K的方向进行而制得K。应在801℃~883℃间合理。9.有0.4g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中,得到0.75g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是(B)A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.FeO和Fe2O3解析:CO和铁的氧化物反应时,氧化物中的一个O原子对应一个CO2分子,每一个CO2分子对应一个CaCO3,所以有下列的关系式,假设0.4g该氧化物中含xgO原子。O~CO2~CaCO316100xg0.75g解得x=0.12N(Fe)∶N(O)=-·-∶·-=2∶3。故此氧化物的化学式为Fe2O3。能力提升10.古代的“药金”外观与金相似,常误以为是金子。冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金”。(1)“药金”的主要成分是。(2)有关的化学方程式是。解析:混合物加热至800℃时,ZnCO3受热分解产生ZnO,在加热条件下木炭还原ZnO和Cu2O生成Zn和Cu,因此“药金”的主要成分是Cu和Zn。答案:(1)Cu、Zn(2)ZnCO3ZnO+CO2↑,ZnO+CZn+CO↑,Cu2O+C2Cu+CO↑11.(1)在一次化学晚会上,一位同学表演了一个有趣的魔术:用蘸有饱和硫酸铜溶液的玻璃棒在一洁净的铁片上点上数处,所点之处,点铁成“金”。你知道其中的奥妙吗?请用化学方程式表示其反应原理:。(2)铜在自然界多以+1价矿石存在,因为在固态或是高温下+1价铜比+2价稳定。辉铜矿(Cu2S)炼铜的方法之一是将矿石高温通空气焙烧,生成两种氧化物。将焙烧过的矿石加上比它质量约少一半的未经焙烧的矿石,混合后隔绝空气再进行高温焙烧,结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。这两个反应的化学方程式为,。解析:(1)Fe能置换CuSO4中的铜,化学反应方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(2)因为在固态或高温下+1价铜比+2价铜更稳定,所以高温通空气焙烧Cu2S时,生成两种氧化物为Cu2O和SO2,而后Cu2O与Cu2S在隔绝空气时高温焙烧生成Cu和SO2,结合氧化还原的知识即可写出两化学方程式。答案:(1)Fe+CuSO4Cu+FeSO4(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑12.已知有关物质的熔点、沸点数据如下表:MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点(℃)28502072714190(2.5×105Pa)沸点(℃)360029801412182.7请参考表中数据回答下列问题:(1)工业上用电解法生产镁,通常是电解MgCl2而不是电解MgO,主要理由是:。(2)工业上用电解法生产铝,通常是电解Al2O3而不是电解AlCl3,主要理由是:。答案:(1)MgO比MgCl2熔点高,电解MgO比电解MgCl2耗能大,不经济(2)Al2O3在熔融状态下能被电解生成单质Al,而AlCl3属于共价化合物,熔融状态下不能导电