2014-2015学年高中化学第四章第一节金属矿物的开发利用第1课时课后作业新人教版必修2

1第1课时金属矿物的开发利用一、金属在自然界中的存在形式1．金、铂等极少数金属以________形式存在。2．绝大多数金属以________形式存在。在金属化合物中，金属元素都显______。二、金属的冶炼方法1．热分解法适用于________金属的冶炼。(1)加热分解HgO：________________________________________________________________________。(2)加热分解Ag2O：________________________________________________________________________。2．电解法适用于______金属的冶炼。(1)冶炼金属钠：________________________________________________________________________。(2)冶炼金属镁：________________________________________________________________________。(3)冶炼金属铝：________________________________________________________________________。3．高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有__________、__________、________等。(1)高炉炼铁：________________________________________________________________________。(2)铝热反应炼铁：________________________________________________________________________。(3)用氢气还原氧化铜：________________________________________________________________________。4．其他方法(1)湿法炼铜：________________________________________________________________________。(2)火法炼铜：________________________________________________________________________。三、铝热反应实验探究实验装置及操作实验现象镁条________，放出一定的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出________，并发出__________；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔2渣，仔细观察，可以发现落下的是____原因分析镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3作为______在受热状态下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应：____________________________________________________，该反应放出________，发出____________，生成的______在高温下呈熔融状态原理应用该反应中铝在高温下还原出了______，在冶金工业上也常用这一原理制取________的金属，如：钒、铬、锰等，3MnO2＋4Al=====高温2Al2O3＋3Mn，另外该反应原理可以应用在生产上，如________等四、有效利用金属资源的途径1．提高金属矿物的________；2．减少金属的________；3．加强金属资源的____________；4．使用__________代替金属材料。知识点一金属的冶炼原理1．下列叙述中正确的是()A．含金属元素的离子一定是阳离子B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C．某元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原D．金属阳离子被还原时，不一定得到金属单质2．有关金属的冶炼原理下列说法正确的是()A．肯定发生的是置换反应B．肯定发生的是分解反应C．肯定发生的是氧化还原反应D．只能用金属作还原剂冶炼金属3．用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是()A．MnO2B．WO3C．Co3O4D．Cr2O3知识点二金属的冶炼方法4．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A．(Ⅰ)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④5．下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是()A．Ca、MgB．Al、FeC．Fe、CuD．Hg、Ag6．均能将Fe2O3还原成Fe的一组物质是()A．CO、O2、H2B．CO、H2、CC．CO2、H2O、O2D．CO2、O2、C知识点三铝热反应7．铝能用来冶炼难熔金属(如Cr、V、Mn等)，这是因为铝()A．有两性B．有良好的导电性C．熔点低D．有还原性，且在反应中放出大量热8．如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内3层纸漏斗取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加上少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题：(1)写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________；在该反应中________是氧化剂，________是还原剂，该反应称为________反应。(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上)：________________________________________________________________________。①镁条剧烈燃烧②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射③纸漏斗的下部被烧穿④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：__________________；蒸发皿盛沙：____________________；镁条：____________________；氯酸钾：____________________。练基础落实1．金属冶炼的实质是()A．金属元素失去电子B．金属元素获得电子C．金属元素被氧化了D．金属元素可能被氧化了，也可能被还原了2．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是()A．越活泼的金属越难冶炼B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的3．从金属被利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。下列跟这个先后顺序有关的是()①地壳中金属元素的含量②金属活动性顺序③金属的导电性④金属冶炼的难易程度⑤金属的延展性A．①③B．②⑤C．③⑤D．②④4．能用热分解法制得的金属是()A．FeB．AgC．MgD．Na5．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是()A．2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑B．Al2O3＋3C=====2125℃2Al＋3CO↑C．Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2D．2Ag2O=====△4Ag＋O2↑46．金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔、沸点如下：KNaKClNaCl熔点(℃)63.6597.8770801沸点(℃)774882.91500(升华)1431根据平衡移动原理可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是()A．97.8～770℃B．770～774℃C．774～882.9℃D．1413～1500℃7．某无色气体X可和红热的单质固体Y反应，得到另一种无色气体Z，Y和Z都可以和灼热的三氧化二铁反应生成X，则X、Z分别是()A．CO2、COB．O2、CO2C．CO、O2D．CO、CO2练方法技巧——金属冶炼的计算技巧8．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()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeO和Fe2O39．将氢气通过10g氧化铜粉末加热片刻，冷却后剩余固体的质量为8.4g，那么下列计算正确的是()A．有1.6g水生成B．有8.4g铜生成C．有80%的氧化铜被还原D．实验时所消耗的氢气不足0.2g题号123456789答案练综合拓展10．关于铝的冶炼，有以下一些问题，请你通过努力，争取完成。(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3，然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝，且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%，但现在仍用前一种方法制铝，其主要原因是()A．AlCl3是共价化合物，其熔融体不导电B．电解AlCl3生成的Cl2会污染大气C．自然界不存在富含AlCl3的矿石D．生产无水AlCl3较困难，成本又较高(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．6∶3∶1D．6∶3∶2(3)讨论：含有活泼金属元素的化合物一定是离子化合物吗？并设计简单实验证明你的结论。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源5第1课时金属矿物的开发利用基础落实一、1．游离态2．化合态正价二、1．不活泼(1)2HgO=====△2Hg＋O2↑(2)2Ag2O=====△4Ag＋O2↑2．活泼(1)2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑(2)MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑(3)2Al2O3(熔融)=====电解4Al＋3O2↑3．焦炭一氧化碳氢气(1)Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2(2)Fe2O3＋2Al=====高温2Fe＋Al2O3(3)CuO＋H2=====高温Cu＋H2O4．(1)CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4(2)Cu2S＋O2=====高温2Cu＋SO2三、剧烈燃烧大量的热耀眼的白光铁珠引燃剂2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3大量的热耀眼的白光铁单质铁熔点较高焊接钢轨四、1．利用率2．使用量3．回收和再利用4．其他材料对点训练1．D[A中如MnO－4、AlO－2都是阴离子；B中如H2、C在还原金属氧化物时，都作还原剂；C中如2Cl－→Cl2，非金属阴离子变成非金属单质时，化合价升高，被氧化；D中如Fe3＋→Fe2＋，正确。]2．C[金属大部分以化合态形式存在于自然界中，且金属元素无负化合价，所以金属冶炼的实质是将化合态金属元素还原为游离态，必定发生氧化还原反