2019学年高中化学课时作业18411金属矿物的开发利用含解析新人教版2.doc

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一、选择题
:①铁 ②镁 ③锰 ④钒 ⑤铬,可用铝热法制备的有( )
A.①②④ B.①②③⑤
C.①③④⑤D.①②③④⑤
【分析】 铝热法冶炼金属是利用了Al的还原性及反应过程中放出大批的热,可用于金属活动性比Al弱的金属的冶炼,题给五种金属中只有Mg的活动性比Al强,不可以用铝热法制备。
【答案】 C
,不吻合工业冶炼金真实质状况的是( )
+O2↑
+3MnO22Al2O3+3Mn
+O2↑
+Fe3O43Fe+4CO2
【分析】 A项,Hg为不爽朗金属,可以直接用加热分解的方法将Hg从其化合物中还原出来,正确;B项,Mn、W等高熔点金属可利用铝热法冶炼,正确;C项,Mg为爽朗金属,MgO在加热条件下难以分解,平时采纳电解熔融MgCl2的方法冶炼,错误;D项,Fe处于金属活动性序次表中的中间地址,平时是用还原剂(C、CO、H2、爽朗金属等)将Fe从其化合物中还原出来,正确。
【答案】 C
、青铜器到铁器时代,金属的冶炼表现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大体年限,之所以有先后,主要取决于( )





【分析】 因为人类掌握科学知识的限制性,越爽朗的金属越难以冶炼,故发现年代越晚。
【答案】 D
,等质量的金属,锂能开释出更多的电子,故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则以下能治炼出金属锂的方法是( )


【分析】 锂的金属性介于钠、镁之间,应该与Na、Mg的冶炼方法同样。
【答案】 A
,Na与KCl存在可逆反应:Na+KClNaCl+K,经过调整温度,可利用金属Na来制取K。
物质KNaKClNaCl
熔点/℃
沸点/℃77488315001413
依据上表的熔点和沸点,确立由Na与KCl反应制取K的适合温度为( )
℃℃
℃~801℃
【分析】 K、Na的爽朗性周边,要从上述可逆的置换反应中制取K,主若是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K气化。其他三种物质均为液体,便于生成的K蒸气不停逸出,使反应向生成K的方向进行而制得K。在801~883℃合理。
【答案】 C
,若获取金属各1mol,耗费铝最少的是( )


【分析】 制备1mol金属,依据氧化还原反应中得失电子数相等的原理,金属离子得电子数越多,需要铝的质量越大。而生成1mol金属,该金属在化合物中化合价越高,则耗费铝越多;反之则越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低,应选D。
【答案】 D
( )
、再利用
、冶炼、精髓三步

、一氧化碳、氢气和爽朗金属等
【分析】 爽朗金属的冶炼是电解其熔融盐(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的,电解其盐溶液得不到金属单质,C错误。
【答案】 C
(Cu2S)为原料冶炼铜,其反应原理可表示为Cu2S+O22Cu+SO2。以下说法不正确的选项是( )


,上述反应转移电子总物质的量为4mol
、回收后氧化生成SO3,作为制取硫酸的原料
【分析】 分析反应中化合价的变化:2+2+2+2,反应过程中Cu、S、O三种元素的化合价均发生改变;Cu2S中Cu元素化合价降低,S元素化合价高升,所以Cu2S既是氧化剂又是还原剂;依据S元素化合价的改变可知,当1molO2参加反应时,共转移电子6mol;SO2催化氧化可得SO3,SO3被水汲取可得H2SO4。
【答案】 C
,拥有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛,用以冶炼钛,主要有以下五个反应:
①FeTiO3+2H2SO4===TiOSO4+FeSO4+2H2O
②TiOSO4+2H2O===H2TiO3↓+H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
针对以上五个反应,以下表达错误的选项是( )
①是非氧化还原反应
②生成了两种酸
④中的TiO2是氧化剂
⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
【分析】 在反应①中没有化合价的变化,反应②中,化学式H2TiO3吻合酸的一般化学式,它是钛酸的化学式。反应④中,钛元素的化合价保持不变,***气是氧化剂,碳是还原剂,反应⑤中,镁是还原剂,钛是还原产物,所以镁的还原性强于钛。
【答案】 C
二、非选择题
10.(1)Al与Fe3O4发生铝热反应的化学方程式为______________________________,该反应中氧化剂是________,还原剂是________。
(2)工业上电解冶炼铝的化学方程式为________________________________________________。若电路中经过1mol电子,可以获取Al________g。
【答案】 (1)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe Fe3O4 Al
(2)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 9
:①焦炭法;②水煤气(或氢气或一氧化碳)法;③爽朗金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。
(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析,从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格:

(2)请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示):
①
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
【答案】 (1)① ③ ③ ④
(2)①3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
②3H2+WO3W+3H2O
③3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
④2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
,金属铁是在高炉中冶炼的,在冶金工业中,常用焦炭来冶炼铁。
(1)写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式:__________________________________。
(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式:________________________________________。
(3)实验室中可用CO还原Fe2O3,在加热Fe2O3前应________,直到无________现象时才能点燃酒精灯加热,不然可能发生________现象,未反应完整的CO________(填“能”或“不可以”)排放到大气中,应做________办理。
【分析】 (1)在冶炼铁的过程中,为提升C的利用率,先发生反应C+O2CO2,再发生反应:CO2+C2CO,用CO还原Fe2O3,接触更充分,成效更好。
(3)加热Fe2O3从前应先检验CO的纯度,不然会发生爆炸,因为CO有毒,故未完整反应的CO应点燃,以防污染环境。
【答案】 (1)C+O2CO2,C+CO22CO
(2)3CO+Fe2O3Fe+3CO2
(3)验纯 爆鸣 爆炸 不可以 点燃

、石英、石灰石等混杂物。某化学兴趣小组从铁砂中分别出磁性氧化铁,并进行铝热反应实验,实验装置以以下图。
(1)取磁性氧化铁按图所示装置进行铝热反应,引起铝热反应的实验操作是____________________________。取少量反应生成的“铁块”溶于盐酸,向此中滴加KSCN溶液,发现溶液变成血红色。出现这类现象,一方面可能因为“铁块”中混有没反应的磁性氧化铁,另一方面可能因为____________________________________。
(2)请写出此铝热反应的化学方程式:________________,1molAl参加反应,转移的电子数为________。
(3)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的“铁块”中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为__________________________。
(4)除了磁性氧化铁可做铝热反应实验,以下试剂也可以发生铝热反应的是________(填字母,双选)。


【分析】 (1)铝热反应的引起:铝热剂上铺KClO3,插镁条并将其点燃,利用金属镁燃烧产生的大批的热来引起实验。取少量反应生成的“铁块”溶于盐酸,向此中滴加KSCN溶液,发现溶液变成血红色,证明存在Fe3+,原由可能是金属中混有没反应的磁性氧化铁或是生成的红热的铁在掉落到蒸发皿的过程中,表面被空气氧化为Fe3O4。
(2)Al和Fe3O4发生铝热反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,每8molAl参加反应,转移电子24mol,所以1molAl参加反应,转移的电子数为3NA。
(3)Fe和NaOH溶液不反应,但Al可以和NaOH溶液反应产生H2,所以证明上述所得的“铁块”中含有金属铝,可以向混杂物中加入NaOH溶液,看能否产生气体,如有气体产生,则“铁块”
中含有金属铝,反之则没有。
(4)铝热反应适用于高熔点金属的冶炼:如铁、铜、铬、锰等,这些金属的爽朗性比金属铝的弱,所以Na2O2和MgO都不适合,CuO、MnO2适合。
【答案】 (1)在铝热剂上铺KClO3,插镁条并将其点燃 生成的红热的铁在掉落到蒸发皿的过程中,表面被空气氧化为Fe3O4
(2)8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3
3NA(或3mol)
(3)NaOH溶液
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(4)AC
(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝平时有两种工艺,以以下图。因向铝土矿中加入NaOH时形成的赤泥(残渣)中常含有铝硅酸钠,故流程乙常办理SiO2含量小于8%的铝土矿,若SiO2含量较高则可采纳流程甲来办理。

请回答以下问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为__________________________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为____________________________________。
(3)流程甲滤液D中通入过分CO2反应的化学方程式为________________________________。
(4)“通入过分CO2”能否改用盐酸________(填“能”或“不可以”),原由是________________________________________。
(5)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式),写出该溶质的一种用途______________________。
【分析】 (1)流程甲加入盐酸后,铝土矿中的Al2O3、Fe2O3、MgO能和盐酸反应,Al2O3和盐酸反应生成AlC13和H2O,生成Al3+的离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
(2)流程乙加入NaOH后,铝土矿中的Al2O3、SiO2能和NaOH反应,此中SiO2与NaOH反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(3)流程甲加入盐酸后,铝土矿中的Al2O3、Fe2O3、MgO能和盐酸反应,所得的滤液B有AlCl3、FeCl3、MgCl2以及过分的盐酸,向此中加过分的烧碱,所得滤液D的主要成分为NaAlO2,通入过分CO2反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3。
(4)NaAlO2和过分的盐酸反应生成AlCl3、NaCl和H2O,不会获取Al(OH)3。
(5)滤液Y和D的成分主若是NaAlO2,向此中通入过分CO2获取含有NaHCO3溶质的溶液,所以NaHCO3是滤液E、K中溶质的主要成分,NaHCO3可以制纯碱或作发酵粉等。
【答案】 (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO+H2O
(3)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(4)不可以 Al(OH)3积淀会溶于过分的盐酸中
(5)NaHCO3 制纯碱或作发酵粉等