2022年高中化学 必修2 第四章 第一节 第1课时 金属矿物的开发利

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

第1课时金属矿物的开发利用

基础训练

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

答案:B

解析:大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在,其化合价为正价,在冶炼过程中得电子被还原。

2铝用来焊接钢轨是利用()

A.铝与氧气反应生成稳定的保护层

B.铝是热的良导体

C.铝是强还原剂,铝热反应放热

D.铝合金强度大

答案:C

解析:铝是强还原剂,铝热反应放出大量的热,可达到很高的温度,生成了Al2O3和液态铁,从而将钢轨焊接在一起。

3已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系,请你推测:下列事件发生在铁器时代之前的是()

A.金属铝的冶炼

B.青铜器时代

C.金属钾的使用

D.戴维发现金属钠

答案:B

解析:金属单质的发现和使用与金属活动性顺序相反,即金属越不活泼越易被还原成金属单质,被发现和使用的越早,比铁不活泼的金属在四个选项中只有Cu,故选B。

4下列金属冶炼的反应原理,错误的是()

A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑

B.MgO+H2Mg+H2O

C.Fe 3O 4+4CO

3Fe+4CO 2 D.2HgO

2Hg+O 2↑

答案:B 解析:K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等活泼金属不能用普通的还原剂把它们还原出来,一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。Zn 、Fe 、Sn 、Pb 、Cu 等金属可以用还原剂(如CO 、H 2、C)等高温还原的方法冶炼,必要时再用其他方法(比如铜的精炼)进一步精炼。更不活泼的金属由于它们的化合物更不稳定,因此一般采用热分解法冶炼。

5下列说法正确的是( )

A.有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂

B.用电解NaCl 溶液的方法来冶炼金属钠

C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝

D.回收旧金属不如冶炼矿石更经济

答案:A

解析:铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属,如2Al+Fe 2O 32Fe+Al 2O 3,A 项正确;电解NaCl 溶液不能得到金属钠,金属钠应该用电解熔融NaCl 的方法制取,B 项错误;铝是活泼金属,很难用还原剂把它还原出来,C 项错误;回收金属有很好的经济效益和社会效益,D 项错误。

6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( )

A.金属的化合价高低

B.金属的活动性强弱

C.金属的导电性强弱

D.金属在地壳中的含量多少

答案:B

解析:金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关,而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。

7用铝热法还原下列化合物,若获得金属各1 mol,消耗铝最少的是( )

A.MnO 2

B.Cr 2O 3

C.WO 3

D.CuO

答案:D

解析:生成1 mol金属,该金属在化合物中化合价越高,则消耗铝越多;反之则越少。在这四种化合物中D项中Cu的化合价最低,故选D。

8化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是()

A.人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关

B.人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品

C.工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al

D.工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4

答案:D

解析:选项A,人类对金属的认识与其在自然界中的分布有着密切的关系。选项B,石油是不可再生资源,总有一天,石油会消耗殆尽,它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法。选项C,AlCl3是共价化合物,电解熔融AlCl3得不到Al。选项D,将铜粉放在稀硫酸中,不断通入空气,加热即可生成CuSO4,反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。

9古代的“药金”外观与黄金相似,常被误认为是金子。其冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800 ℃,得到金光闪闪的“药金”。

(1)“药金”的主要成分是。

(2)有关冶炼的化学方程式是、、。

答案:(1)铜、锌

(2)ZnCO3ZnO+CO2↑

2Cu2O+C4Cu+CO2↑

2ZnO+C2Zn+CO2↑

解析:由石灰石的热稳定性可知,高温下碳酸锌分解生成氧化锌和CO2,木炭将Cu2O、ZnO还原为金属铜和锌,故药金的主要成分是铜、锌。

10冶炼金属常用以下几种方法:

①以C、CO或H2作还原剂还原;

②用较活泼金属Na、Mg等还原;

③利用铝热反应原理用Al还原;

④电解法;

⑤热分解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳?(填序号)

(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属。

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属。

(3)Hg、Ag等不活泼金属。

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属。

答案:(1)①(2)④(3)⑤(4)③

解析:金属冶炼的方法有多种,一般要选择最适合的方法。

(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属一般选择热还原法(还原剂C、CO、H2等);

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼的金属一般选择电解法;

(3)Hg、Ag等不活泼金属一般选择热分解法;

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属一般采用铝热反应,即以Al为还原剂进行冶炼。

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