人教版必修2 第4章第1節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 作業(yè).doc

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時金屬礦物的開發(fā)利用1下列金屬元素在自然界中可以游離態(tài)形式存在的是()ak bna cca dau答案d2下列說法錯誤的是()a對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用b提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步c活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液d熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等答案c解析活潑金屬的冶煉是電解其熔融鹽(如mgcl2、nacl等)或熔融氧化物(如al2o3等)制得的，電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì)，c錯誤。3用鋁熱法還原下列化合物，若獲得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是()amno2 bcr2o3cwo3 dcuo答案d解析制備1 mol金屬，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等的原理，金屬離子得電子數(shù)越多，需要鋁的質(zhì)量越大。而生成1 mol金屬，該金屬在化合物中化合價越高，則消耗鋁越多；反之則越少。在這四種化合物中只有d項中cu的化合價最低，故選d。4下列說法中，正確的是()a簡單地說，金屬的冶煉就是把金屬單質(zhì)從其礦物中分離出來b金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被氧化c金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被還原d金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原答案c解析金屬冶煉的原理是利用氧化還原反應(yīng)，把金屬礦物中的金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)，因此，金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被還原。5(1)al與fe3o4發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _，該反應(yīng)中氧化劑是_，還原劑是_。(2)工業(yè)上電解冶煉鋁的化學(xué)方程式為_ _。若電路中通過1 mol電子，可以得到al_g。答案(1)8al3fe3o44al2o39fefe3o4al(2)2al2o3(熔融)4al3o29經(jīng)典基礎(chǔ)題題組1金屬及其冶煉方法的選擇1從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()a金屬的導(dǎo)電性強弱b金屬在地殼中的含量多少c金屬的化合價高低d金屬的活動性強弱答案d解析由于人類掌握科學(xué)知識的局限性，越活潑的金屬越難以冶煉，故發(fā)現(xiàn)年代越晚。2下列金屬一般用電解熔融鹽的方法冶煉的是()a活動性強的金屬 b活動性弱的金屬c人類較早使用的金屬 d明代作貨幣的金屬答案a解析金屬活動性強的金屬如na、k、mg、ca等，一般用電解熔融鹽的方法冶煉。3我國古代的濕法冶金術(shù)是世界聞名的。我國在世界上最先應(yīng)用濕法冶金術(shù)冶煉出來的金屬是()afe bcu cag dhg答案b解析銅的鹽溶液與鐵等較活潑的金屬可發(fā)生置換反應(yīng)。4下列冶煉方法中，不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是()a加熱al2o3 b加熱hgoc電解熔融nacl d鋁粉和fe2o3共熱答案a解析金屬鈉是活潑金屬，用電解法制取，汞用加熱hgo制取，a項中加熱al2o3難以分解；d項中鋁粉和fe2o3組成鋁熱劑，可將fe2o3中的鐵還原成單質(zhì)。5下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁煉鐵時高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱的，故無需加熱a b c d答案d解析鈉特別活潑，加入氯化鎂溶液時鈉先與水反應(yīng)生成naoh和h2，mg2和oh反應(yīng)生成mg(oh)2沉淀，錯；冶煉鋁使用的是al2o3，錯；高爐煉鐵中所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但仍需要高溫，錯。6金屬k與na金屬性相近，用k與鈉鹽共熔時，很難將na從混合物中分離。若調(diào)整溫度到一定程度，則可用na與kcl反應(yīng)制取金屬k。已知四種物質(zhì)的熔、沸點如下：knakclnacl熔點()63.6597.8770801沸點()774882.91 500(升華)1 431根據(jù)平衡移動原理可推知，用na與kcl反應(yīng)制k的適宜溫度是 ()a97.8770 b770774 c774882.9 d1 4131 500 答案c解析在金屬活動性順序表中，na排在k的后面，似乎不能從k的熔融鹽中置換出k。但將na與kcl共熔，其共熔體中na、k、cl和e自由移動，如果繼續(xù)加熱，則na、k、nacl和kcl首先沸騰者先逸出。工業(yè)上，就是采用這種原理用na還原k的，因為k的沸點比na、nacl、kcl的沸點都低，且低于nacl的熔點。題組2鐵的冶煉7實驗室欲使1.6 g氧化鐵完全還原，事先應(yīng)準(zhǔn)備的co在標(biāo)況下的體積為 ()a672 ml b336 mlc大于672 ml d小于336 ml答案c解析由3cofe2o32fe3co2可知消耗co 672 ml，但氣體與固體反應(yīng)不充分，反應(yīng)前要先通入一會兒co趕盡空氣，fe冷卻要在co的氣氛中，故co實際用量應(yīng)大于672 ml。8鐵是地殼中含量很豐富的元素，金屬鐵是在高爐中冶煉的，在冶金工業(yè)中，常用焦炭來冶煉鐵。(1)寫出焦炭在高爐中所參與的兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)寫出赤鐵礦被co還原成鐵的化學(xué)方程式：_ _。(3)實驗室中可用co還原fe2o3，在加熱fe2o3前應(yīng)_，直到無_現(xiàn)象時才能點燃酒精燈加熱，否則可能發(fā)生_現(xiàn)象，未反應(yīng)完全的co_(填“能”或“不能”)排放到大氣中，應(yīng)做_處理。答案(1)co2co2，cco22co(2)3cofe2o32fe3co2(3)驗純爆鳴爆炸不能點燃解析(1)在冶煉鐵的過程中，為提高c的利用率，先發(fā)生反應(yīng)co2co2，再發(fā)生反應(yīng)：co2c2co，用co還原fe2o3，接觸更充分，效果更好。(3)加熱fe2o3之前應(yīng)先檢驗co的純度，否則會發(fā)生爆炸，由于co有毒，故未完全反應(yīng)的co應(yīng)點燃，以防污染環(huán)境。題組3稀有金屬的冶煉9諾貝爾化學(xué)獎獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)反應(yīng)過程為2mos27o22moo34so2moo32nh3h2o=(nh4)2moo4h2o(nh4)2moo42hcl=h2moo42nh4clh2moo4moo3h2o用還原劑將moo3還原成金屬鉬。則下列說法正確的是()amos2煅燒產(chǎn)生的尾氣可直接排放bmoo3是金屬氧化物，也是堿性氧化物ch2moo4是一種強酸d利用h2、co和al分別還原等量的moo3，所消耗還原劑的物質(zhì)的量之比為332答案d解析a項明顯錯誤，生成物so2對環(huán)境污染嚴(yán)重；b項，根據(jù)中生成物(nh4)2moo4可知，該化合物屬于鹽，對應(yīng)的酸是h2moo4，故moo3不屬于堿性氧化物，b項錯；c項，根據(jù)反應(yīng)h2moo4是一種不溶性酸，溶液中c(h)不可能很大，故h2moo4不可能是強酸；d項，1 mol h2、1 mol co和1 mol al作還原劑時，失去的電子數(shù)分別為2 mol、2 mol和3 mol，還原等量的moo3，故轉(zhuǎn)移電子相同，此時n(h2)n(co)n(al)332。10鈦是一種活潑金屬，具有密度小、熔點高、可塑性強、機械強度高等性能。工業(yè)上常用硫酸分解鐵鈦礦石來制備二氧化鈦，用以冶煉鈦，主要有以下五個反應(yīng)：fetio32h2so4=tioso4feso42h2otioso42h2o=h2tio3h2so4h2tio3tio2h2otio22c2cl2ticl42coticl42mg2mgcl2ti(1)針對以上五個反應(yīng)，下列敘述錯誤的是_。a反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)b反應(yīng)生成了兩種酸c反應(yīng)中的tio2是氧化劑d反應(yīng)表現(xiàn)了金屬鎂比金屬鈦的還原性強(2)鈦具有很強的耐腐蝕性，以下對其原因的分析正確的是_。a鈦是像金、鉑一樣的不活潑金屬b金屬鈦的表面易形成致密的氧化膜c鈦與氧氣、酸等腐蝕劑不反應(yīng)d鈦有很高的強度答案(1)c(2)b解析(1)在反應(yīng)中沒有化合價的變化，反應(yīng)中，化學(xué)式h2tio3符合酸的一般化學(xué)式，它是鈦酸的化學(xué)式。反應(yīng)中，鈦元素的化合價保持不變，氯氣是氧化劑，碳是還原劑，反應(yīng)，鎂是還原劑，鈦是還原產(chǎn)物，所以鎂的還原性強于鈦。(2)題目中一開始就指出：鈦是一種活潑的金屬，但是鈦耐腐蝕性強，聯(lián)系金屬鋁的性質(zhì)，鋁表面易形成致密的保護(hù)膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，以此類推鈦，很容易選擇b。能力提升題11鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，自遠(yuǎn)古時代人類就學(xué)會了煉鐵，到目前為止，人類研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實驗室中模擬工業(yè)煉鐵的過程，實驗裝置如下：(1)寫出得到單質(zhì)鐵的化學(xué)方程式：_。(2)實驗過程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑，請設(shè)計一個實驗來驗證生成了單質(zhì)鐵：_。(3)裝置末端氣球的作用為_。實驗結(jié)束時，應(yīng)該先停止加熱還是先停止通入co？原因是什么？_。答案(1)fe2o33co2fe3co2(2)取少量粉末放于試管中，加少量鹽酸，若產(chǎn)生無色無味氣體，則證明生成了單質(zhì)鐵(3)收集co，防止污染空氣先停止加熱，防止生成的鐵再次被氧化解析檢驗是否生成單質(zhì)，在反應(yīng)結(jié)束后，待玻璃管內(nèi)的固體冷卻，取少量放于試管中，加少量鹽酸，若產(chǎn)生無色無味氣體(h2)，則證明生成了單質(zhì)鐵；反應(yīng)結(jié)束后，得到的鐵還是熾熱的，若先停止通入co，會導(dǎo)致鐵又被氧化，所以，應(yīng)該先停止加熱，待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后，再停止通入co。12鈦(ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(tio2)是目前最好的白色顏料。制備tio2和ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵儲量居世界首位。含fe2o3的鈦鐵礦(主要成分為fetio3)制備tio2流程如下： (1)步驟加fe的目的是_；步驟冷卻的目的是_ _。(2)上述制備tio2的過程中，可以利用的副產(chǎn)物是_；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液中應(yīng)加入_處理。(3)由金紅石(tio2)制取單質(zhì)鈦(ti)，涉及到的步驟為反應(yīng)ticl42mg=2mgcl2ti在ar氣氛中進(jìn)行的理由是_ _。答案(1)將fe3還原為fe2析出綠礬(feso