高中化學(xué) 第四章 第一節(jié) 金屬礦物的開發(fā)利用 第1課時課后作業(yè) 新人教版必修2

1、第1課時金屬礦物的開發(fā)利用一、金屬在自然界中的存在形式1金、鉑等極少數(shù)金屬以_形式存在。2絕大多數(shù)金屬以_形式存在。在金屬化合物中，金屬元素都顯_。二、金屬的冶煉方法1熱分解法適用于_金屬的冶煉。(1)加熱分解HgO：_。(2)加熱分解Ag2O：_。2電解法適用于_金屬的冶煉。(1)冶煉金屬鈉：_。(2)冶煉金屬鎂：_。(3)冶煉金屬鋁：_。3高溫還原法適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉，常用的還原劑有_、_、_等。(1)高爐煉鐵：_。(2)鋁熱反應(yīng)煉鐵：_。(3)用氫氣還原氧化銅：_。4其他方法(1)濕法煉銅：_。(2)火法煉銅：_。三、鋁熱反應(yīng)實驗探究實驗裝置及操作實驗現(xiàn)象鎂條_，放出一定的熱

2、，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)；反應(yīng)放出_，并發(fā)出_；紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)落下的是_原因分析鎂條燃燒，放出一定的熱量，KClO3作為_在受熱狀態(tài)下發(fā)生分解，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)：_，該反應(yīng)放出_，發(fā)出_，生成的_在高溫下呈熔融狀態(tài)原理應(yīng)用該反應(yīng)中鋁在高溫下還原出了_，在冶金工業(yè)上也常用這一原理制取_的金屬，如：釩、鉻、錳等，3MnO24Al2Al2O33Mn，另外該反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如_等四、有效利用金屬資源的途徑1提高金屬礦物的_；2減少金屬的_；3加強金屬資源的_；4使用_代替

3、金屬材料。知識點一金屬的冶煉原理1下列敘述中正確的是()A含金屬元素的離子一定是陽離子B在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)一定是氧化劑C某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素一定被還原D金屬陽離子被還原時，不一定得到金屬單質(zhì)2有關(guān)金屬的冶煉原理下列說法正確的是()A肯定發(fā)生的是置換反應(yīng)B肯定發(fā)生的是分解反應(yīng)C肯定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)D只能用金屬作還原劑冶煉金屬3用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是()AMnO2 BWO3 CCo3O4 DCr2O3知識點二金屬的冶煉方法4冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法；水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法；活潑金屬置換法；電解法。 四種方法在工業(yè)上均有

4、應(yīng)用。古代有()火燒孔雀石煉銅；()濕法煉銅；現(xiàn)代有()鋁熱法煉鉻；()從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是()A()用 B()用 C()用 D()用5下列各組金屬最適合用H2或CO把它們從化合物中還原出來的是()ACa、Mg BAl、FeCFe、Cu DHg、Ag6均能將Fe2O3還原成Fe的一組物質(zhì)是()ACO、O2、H2 BCO、H2、CCCO2、H2O、O2 DCO2、O2、C知識點三鋁熱反應(yīng)7鋁能用來冶煉難熔金屬(如Cr、V、Mn等)，這是因為鋁()A有兩性B有良好的導(dǎo)電性C熔點低D有還原性，且在反應(yīng)中放出大量熱8如圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周

5、都有四層。把內(nèi)層紙漏斗取出，在底部剪一個小孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿。把5 g炒干的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加上少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過以上實驗信息，回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；在該反應(yīng)中_是氧化劑，_是還原劑，該反應(yīng)稱為_反應(yīng)。(2)選出該實驗的實驗現(xiàn)象(填寫在橫線上)：_。鎂條劇烈燃燒放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射紙漏斗的下部被燒穿有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層紙漏斗底部剪一個

6、孔：_；蒸發(fā)皿盛沙：_；鎂條：_；氯酸鉀：_。練基礎(chǔ)落實1金屬冶煉的實質(zhì)是()A金屬元素失去電子B金屬元素獲得電子C金屬元素被氧化了D金屬元素可能被氧化了，也可能被還原了2金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的運用，下列關(guān)于金屬的說法不正確的是()A越活潑的金屬越難冶煉B合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解其熔融的氯化物制得的3從金屬被利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近幾百年的事。下列跟這個先后順序有關(guān)的是()地殼中金屬元素的含量金屬活動性順序金屬的導(dǎo)電性金屬冶煉的難易程度金屬的延展性A

7、B C D4能用熱分解法制得的金屬是()AFe BAg CMg DNa5下列化學(xué)反應(yīng)在金屬冶煉工業(yè)中還沒有得到應(yīng)用的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BAl2O33C2Al3COCFe2O33CO2Fe3CO2D2Ag2O4AgO26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 C7

8、74882.9 D1 4131 500 7某無色氣體X可和紅熱的單質(zhì)固體Y反應(yīng)，得到另一種無色氣體Z，Y和Z都可以和灼熱的三氧化二鐵反應(yīng)生成X，則X、Z分別是()ACO2、CO BO2、CO2 CCO、O2 DCO、CO2練方法技巧金屬冶煉的計算技巧8有0.4 g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。這種鐵的氧化物的化學(xué)式是()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFeO和Fe2O39將氫氣通過10 g氧化銅粉末加熱片刻，冷卻后剩余固體的質(zhì)量為8.4 g，那么下列計算正確的是()A有1.6 g水生成B有8.4 g銅生成C有80%

9、的氧化銅被還原D實驗時所消耗的氫氣不足0.2 g題號123456789答案練綜合拓展10關(guān)于鋁的冶煉，有以下一些問題，請你通過努力，爭取完成。(1)工業(yè)制備鋁一般是通過鋁土礦制得純凈的Al2O3，然后電解Al2O3/Na3AlF6得到鋁。也可用電解NaClKClAlCl3共熔體方法制鋁，且比電解Al2O3/Na3AlF6制鋁節(jié)省電能約30%，但現(xiàn)在仍用前一種方法制鋁，其主要原因是()AAlCl3是共價化合物，其熔融體不導(dǎo)電B電解AlCl3生成的Cl2會污染大氣C自然界不存在富含AlCl3的礦石D生產(chǎn)無水AlCl3較困難，成本又較高(2)把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在

10、一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為()A123 B321 C631 D632(3)討論：含有活潑金屬元素的化合物一定是離子化合物嗎？并設(shè)計簡單實驗證明你的結(jié)論。_第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(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)利用基礎(chǔ)落實一、1游離態(tài)2化合態(tài)正價二、1不活潑(1)2HgO2HgO2(2)2Ag2O4AgO22活潑(1)2NaCl(熔融)2NaCl2(2)MgCl2(熔融)MgCl2(3)2Al2O3(熔融)4Al3O23焦炭一氧化碳氫氣(1)Fe2O33CO2Fe3CO2(2)Fe2O32Al2FeAl2O3(3)CuOH2CuH2O4

11、(1)CuSO4Fe=CuFeSO4(2)Cu2SO22CuSO2三、劇烈燃燒大量的熱耀眼的白光鐵珠引燃劑2AlFe2O32FeAl2O3大量的熱耀眼的白光鐵單質(zhì)鐵熔點較高焊接鋼軌四、1利用率2使用量3回收和再利用4其他材料對點訓(xùn)練1DA中如MnO、AlO都是陰離子；B中如H2、C在還原金屬氧化物時，都作還原劑；C中如2ClCl2，非金屬陰離子變成非金屬單質(zhì)時，化合價升高，被氧化；D中如Fe3Fe2，正確。2C金屬大部分以化合態(tài)形式存在于自然界中，且金屬元素?zé)o負化合價，所以金屬冶煉的實質(zhì)是將化合態(tài)金屬元素還原為游離態(tài)，必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是不一定是置換反應(yīng)，如CO還原Fe2O3。還原劑可以

12、是金屬，如Fe還原CuSO4，也可以是非金屬，如H2還原CuO。3C利用電子守恒：制1 mol Mn，需電子4 mol，制1 mol W，需電子6 mol，制1 mol Co，需電子 mol，制1 mol Cr，需電子3 mol，可見制1 mol Co消耗Al最少。4B5C金屬活動性順序中，KAl等較活潑的金屬一般用電解法，ZnCu等較不活潑的金屬一般用熱還原法，Hg等可用熱分解法，當然各金屬的冶煉方法無嚴格的界線，如Cu可用熱還原法，也可用電解法。6BCO、H2、C等還原劑均可將Fe2O3還原為Fe。7D活潑的金屬可以作還原劑，將相對不活潑的金屬還原出來，鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，使煉得的金屬變

13、為液態(tài)，便于分離。8(1)Fe2O32AlAl2O32FeFe2O3Al鋁熱(2)(3)使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿引起氯酸鉀分解引發(fā)鋁熱反應(yīng)解析(1)鋁熱反應(yīng)為2AlFe2O32FeAl2O3，該反應(yīng)中Fe2O3作氧化劑，Al作還原劑。(2)全為該鋁熱反應(yīng)的現(xiàn)象。(3)鋁熱反應(yīng)實驗中為使熔融物易落下，通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔；為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿，蒸發(fā)皿內(nèi)盛細沙；反應(yīng)中鎂條引起氯酸鉀分解；氯酸鉀引發(fā)鋁熱反應(yīng)。課后作業(yè)1B大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合態(tài)形式存在，其化合價為正價，在冶煉過程中得電子被還原，故B項正確。2D金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子，因此金屬

14、越活潑，對應(yīng)金屬陽離子氧化性越弱，則金屬越難冶煉，A、C正確；合金要比各成分金屬的熔、沸點低，硬度大，B正確；因為AlCl3為共價化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電，因此不能用電解AlCl3的方法來冶煉鋁，而通常用電解Al2O3的方法。3D金屬的活潑性決定了金屬冶煉的難易程度。4B熱分解法一般用于很不活潑的銀、汞等金屬的冶煉，它們的化合物大多數(shù)不穩(wěn)定，受熱時能夠分解為相應(yīng)的金屬單質(zhì)；而活潑金屬的化合物一般相當穩(wěn)定，受熱難分解。因此，比較活潑的鈉、鎂和鐵不能夠通過熱分解法制得。5B目前金屬鋁的制備方法是電解氧化鋁，其他選項中所涉及的內(nèi)容均符合生產(chǎn)實際。6C在金屬活動性順序表中，Na排在K的后面，似乎不能從K

15、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。7A由Y和Z都可以和灼熱的Fe2O3反應(yīng)生成X，可判斷X為CO2，Y為C。CO2和紅熱的炭反應(yīng)制得CO。8BCO和鐵的氧化物反應(yīng)時，氧化物中的一個O原子可以生成一個CO2分子，每一個CO2分子可以生成一個CaCO3，所以有下列的關(guān)系式，假設(shè)0.4 g該氧化物中含x g OOCO2CaCO316100x0.75 g解得x0.1223。9C10 g C

16、uO粉末反應(yīng)后固體的質(zhì)量為8.4 g，即減少了1.6 g，該差量應(yīng)該是生成的水中氧元素的質(zhì)量，生成水中氧元素的物質(zhì)的量為0.1 mol；水的物質(zhì)的量為0.1 mol，質(zhì)量為1.8 g，A項不正確；反應(yīng)的CuO的物質(zhì)的量為0.1 mol，其質(zhì)量為8 g，CuO的轉(zhuǎn)化率為80%，C項正確；生成Cu的物質(zhì)的量為0.1 mol，消耗H2的質(zhì)量為0.2 g，加上在加熱之前排除空氣及停止加熱后繼續(xù)冷卻通入的氫氣，總質(zhì)量超過0.2 g，D項不正確。所以應(yīng)該選C。10(1)CD(2)D(3)不一定。將AlCl3固體加熱使之熔化，測其導(dǎo)電性，若不導(dǎo)電，即證明AlCl3不是離子化合物，是共價化合物。解析本題是對電解冶煉鋁知識的挖掘，考查了學(xué)生運用知識分析問題和解決問題的能力，綜合性較強，有一定的挑戰(zhàn)性。(1)題中已說明：可以用電解NaClKClAlCl3共熔體方法制鋁，所以A選項理由不成立；Cl2雖然會