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第四章化学与自然资源的开发利用训练1金属矿物的开发利用[基础过关]一、金属的性质及应用1.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。如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.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低 D.金属的活动性强弱2.我国古代炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写到:“金入于猛火,色不夺精光。”这句话的意思是指黄金的性质在强热条件下()A.活泼 B.稳定 C.易氧化 D.易还原3.下列物质投入溶液中,溶液质量减轻的是 ()A.CaCO3投入到HCl溶液中 B.Na2CO3投入稀硫酸中C.Fe粉投入CuSO4溶液中 D.Fe粉投入稀HCl溶液中4.除去Cu粉中的Al粉不能 ()A.加入稀H2SO4,过滤 B.加入NaCl溶液,过滤C.加入NaOH溶液,过滤 D.加入CuSO4溶液,过滤5.实验室欲使1.6g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标况下的体积为A.672mL B.336mL C.大于672mL D.小于336mL6.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.770C.774~882.9℃ D.1413~1二、金属的冶炼方法7.不能用热分解法制得的金属是 ()①Fe②Ag③Mg④HgA.①③ B.②④ C.①④ D.②③8.热还原法冶炼金属的反应一定是 ()A.氧化还原反应 B.置换反应 C.复分解反应 D.分解反应9.电解无水MgCl2所得镁蒸气冷却后即得固体镁。镁可在下列哪种气体氛围中冷却()A.H2 B.CO2 C.O2 D.10.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是 ()A.用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁B.在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝C.用铝热法炼得熔点较高的金属铬D.直接加热氧化汞得到金属汞11.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12.铜的冶炼大致可分为:①富集,将硫化物矿进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;④电解精炼铜。下列说法不正确的是A.上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸B.上述过程中,由6molCuFeS2制取6molCu时共消耗15molO2C.在反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化剂D.电解精炼铜时,粗铜应与外接电源的正极相连接[能力提升]13.铁是地壳中含量很丰富的元素,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与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,否则可能发生________现象,未反应完全的CO________(填“能”或“不能”)排放到大气中,应做________处理。14.某地产孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式:___________________________________________________________________________________________________________。(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料,分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有:①木炭②铁屑③生石灰④稀H2SO4,不得另选其他试剂,写出有关反应的化学方程式。A.湿法冶炼:___________________________________________________________________________________________________________________________________;B.高温冶炼:___________________________________________________________。15.某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”;“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金,你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为____________________________。(3)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是______(填序号),并说明理由:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液[拓展探究]16.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁储量居世界首位。含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下:(1)步骤①加Fe的目的是_________________________________________________;步骤②冷却的目的是_____________________________________________________。(2)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是__________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入______处理。(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti),涉及到的步骤为eq\x(TiO2)→eq\x(TiCl4)eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(800℃,Ar))eq\x(Ti)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是______________________。答案1.D2.B3.C4.B5.C6.C7.A8.A9.A10.B11.C12.C13.(1)C+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2、C+CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO(2)3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe+3CO2(3)验纯爆鸣爆炸不能点燃14.(1)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))2CuO+H2O↑+CO2↑(2)A:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe+CuSO4=FeSO4+CuB:2CuO+Ceq\o(=,\s\up7(高温))2Cu+CO2↑(或CuO+Ceq\o(=,\s\up7(高温))Cu+CO↑)15.(1)合理(2)
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