新教材2024高中化学第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用课时1金属矿物的开发利用同步测试新人教版必修第二册

第一节自然资源的开发利用课时1金属矿物的开发利用【基础巩固】1.下列说法中正确的是()A.金属的冶炼是把金属单质从其矿物中分别出来B.金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被氧化C.金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被还原D.金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原答案:C2.金属锂是密度最小的金属,等质量的不同金属,锂可以释放出更多的电子,故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采纳的方法是()A.电解法B.热还原法C.热分解法 D.铝热法答案:A3.电解无水MgCl2所得镁蒸气冷却后即得固体镁。镁可在下列气体氛围中冷却的是()A.H2 B.CO2C.O2 D.空气解析:Mg在加热条件下可与O2、CO2、N2反应。答案:A4.(2024·广东东莞)铁是人类较早运用的金属之一,据有关报道,目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际运用范围有限,人们大量运用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。下列关于不锈钢和一般钢的相识中,正确的是()A.它们的组成元素是相同的B.耐腐蚀的性能不同C.都属于钢,物理性质相同D.构成一般钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质完全相同解析:一般钢主要成分是Fe、C,不锈钢则是由一般钢与Cr、Ni、Mo等熔合而成,因此两者组成元素是不同的,A项错误;不锈钢抗腐蚀性能比一般钢强,B项正确;不锈钢和一般钢尽管都属于钢,但由于组成成分不同,物理及机械性能都存在较大的差异,C项错误;不锈钢中含有Ni、Cr、Mo等元素,使不锈钢的化学性质有别于一般钢,D项错误。答案:B5.(2024·广东广州外国语学校等三校高一联考)某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:物质熔点密度硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金25007.47.42.3铁15354.54.51.7已知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作()A.炉具 B.门窗框C.导线 D.飞机外壳解析:铁常作炉具材料,该合金熔点比铁高,故可用作炉具,A项正确;该合金硬度比铁大得多,故可用作门窗框,B项正确;一般不用铁作导线,该合金导电实力比铁稍强,故不适合用作导线,C项错误;该合金耐腐蚀、强度大,故可用作飞机外壳,D项正确。答案:C6.(2024·广东普宁)下列化工生产原理错误的是()①可以通过电解熔融的NaCl来制取金属Na;②可以将Na加入饱和MgCl2溶液中制取Mg;③用电解法冶炼Al时,原料是AlCl3;④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应,故无须加热。A.②③ B.①③C.①② D.②③④解析:常用电解熔融NaCl的方法冶炼金属Na,①正确;Na特别活泼,将Na加入饱和MgCl2溶液中,Na先与H2O反应生成NaOH和H2,Mg2+再与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,②错误;AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电,冶炼铝运用的是Al2O3,③错误;高炉炼铁时所发生的反应有些是放热反应,如煤炭燃烧,但仍须要加热,④错误。综上所述,②③④错误,故选D项。答案:D【拓展提高】7.(2024·广东茂名)Ti具备优良的抗腐蚀性,被称为将来金属,工业上可以采纳镁热还原法(高温)制备,工艺流程如下。已知:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,下列说法错误的是()A.镁热还原的化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2B.整个工艺流程中,氯元素化合价始终不变C.Ti和Mg高温下化学性质特别活泼,镁还原TiCl4时需在惰性气氛中进行D.Mg的循环运用可以提高原料利用率,降低成本解析:在镁热还原过程中,Mg将TiCl4还原为Ti,Mg被氧化为MgCl2,化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2,A项正确;电解熔融的MgCl2时,发生反应MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,氯元素化合价由-1价上升为0价,B项错误;高温条件下,由于Ti和Mg很简单被空气中的氧气氧化,所以镁还原TiCl4时,需在惰性气氛中进行,C项正确;Mg还原TiCl4后转化为MgCl2,MgCl2(熔融)电解再生成Mg,可实现镁的循环运用,从而提高原料利用率,降低生产成本,D项正确。答案:B8.铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到目前为止,人类研制出了许多炼铁的方法。某探讨性学习小组的同学在试验室中模拟工业炼铁的过程,试验装置如下:(1)写出得到单质铁的化学方程式:。

(2)试验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色渐渐变黑,请设计一个试验来验证生成了单质铁:。

(3)装置末端气球的作用为。

试验结束时,应当(填“先停止加热”或“先停止通入CO”),目的是。

答案:(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)取少量粉末放于试管中,加少量盐酸,若产生无色无味气体,则证明生成了单质铁(3)收集未反应的CO,防止污染空气先停止加热防止生成的铁再次被氧化9.孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下:①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸;②将反应后的混合物过滤;③向滤液中加入一种金属粉末。依据上述试验方案,试回答:(1)第①步反应中的现象为。

(2)第③步加入的金属粉末是,理由是

。

(3)若向滤液中加入过量生石灰后,过滤,将沉淀加热灼烧后再通入,可制得较纯净的铜。

答案:(1)固体溶解,有无色气体生成,溶液变成蓝色(2)Fe铁的金属活动性比铜的金属活动性强,可从溶液中置换出铜(或其他合理答案)(3)氢气(或其他合理答案)【挑战创新】10.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,我国的钛铁矿储量居世界首位。用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如图所示。(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(