金属矿物的利用巩固练习 必修2
1.金属锂是密度最小的金属,质量的不同金属,锂能释放出更多的电子,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,则冶炼金属锂采用的方法是( )。
A.热还原法 B.电解法 C.热分解法 【答案】B
2.不同金属的冶炼方法可能不同,主要原因是( )。
A.金属在自然界中的分布不同 B.金属在自然界中的含量不同 C.金属在自然界中存在形式不同 D.金属的活泼性不同
【解析】金属采用不同的冶炼方法主要是由金属的活泼性所决的。 【答案】D
3.下列各种金属冶炼方法中,不能制得相金属的是( )。 ．．
A.加热氧化汞 B.高温煅烧碳酸钙 C.电解熔融氯化钠
D.氧化铁和铝粉在高温下共热
【解析】加热氧化汞可制得金属汞,高温煅烧碳酸钙得到氧化钙和二氧化碳,电解熔融氯化钠可制得金属钠,氧化铁和铝粉在高温下共热可制得金属铁。
【答案】B
D.铝热法
4.下列冶炼金属的反,一是置换反的是( )。
A.热分解法
B.电解法
C.铝热法炼铁 D.高炉炼铁 【答案】C
5.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( )。
A.焦炭还原法 B.湿法炼铜 C.铝热还原法 D.电解冶炼法
【解析】孔雀石受热发生分解反生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原成单质铜。
【答案】A
6.下列化学反在金属冶炼工业中还没有得到普遍用的是( )。 ．．
A.2NaCl(熔融)B.Al2O3+3CC.Fe2O3+3COD.2Ag2O
2Na+Cl2↑ 2Al+3CO↑ 2Fe+3CO2
4Ag+O2↑
【解析】B项,该反发生的温度为2125 ℃,必消耗大量的能量,经济效益不高,故不采用,工业上一般采用电解熔融Al2O3来冶炼铝。
【答案】B
7.钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备,下列方法中能够制备出金属钠的是( )。
A.高温加热NaCl晶体
B.用金属钾与NaCl溶液发生置换反
C.电解NaCl溶液 D.电解熔融的NaCl
【解析】电解NaCl溶液得到的是氢气、氯气和氢氧化钠。 【答案】D
8.工业上Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物来制得,但K不能用电解熔融KCl的方法得到,因为金属钾易溶于熔融态的KCl中而很难制得。现工业生产钾一般采用金属钠和熔融KCl反制取,有关的化学方程式为KCl+Na
NaCl+K↑,下列说法错误的是( )。 ．．
A.该反温度850 ℃的选择是基于熔、沸点的考虑 B.该反属于氧化还原反 C.该反属于置换反的类型 D.该反表明钠比钾的活动性强
【解析】钾的活动性比钠强,该反之所以能够进行是因为钾的沸点比较低,可以从反体系中逸出而分离。 【答案】D
9.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铝热反法 ③电解法 ④热分解法。下列金属的冶炼各采用哪种方法?
(1)Fe、Zn、Cu相对较活泼金属 (填序号,下同); (2)Na、Mg、Al活泼金属 ; (3)Hg、Ag不活泼金属 ; (4)V、Cr、Mn、W高熔点金属 。
【答案】(1)① (2)③ (3)④
(4)②
10.铝是一种用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2。从铝土提炼Al2O3的流程如下: ②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下: 请回答下列问题:
(1)写出反①的化学方程式: 。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 (填化学式),反②的离子方程式为 。
(3)写出由气体D制备冰晶石的化学方程式: 。
【解析】(1)铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2,加入NaOH溶液与Al2O3和SiO2都能发生反;(2)滤液Ⅰ是NaAlO2和Na2SiO3混合溶液,加入CaO后将生成CaSiO3沉淀,从而除去Si;反②向NaAlO2溶液中通入CO2,目的
是生成Al(OH)3沉淀,进而制得Al2O3,故反②的离子方程式为2Al+CO2+3H2OAl+CO2+2H2O
2Al(OH)3↓+C[或
Al(OH)3↓+HC];(3)气体D为HF,其与Na2CO3、Al(OH)3反制备冰晶石的化学方程式为
2Na3AlF6+3CO2+9H2O。
2NaAlO2+H2O,SiO2+2NaOH
Na2SiO3+H2O
Al(OH)3↓+HC]
12HF+2Al(OH)3+3Na2CO3
【答案】(1)Al2O3+2NaOH(2)CaSiO3;2Al+CO2+3H2O(3)12HF+2Al(OH)3+3Na2CO3
2Al(OH)3↓+C[或Al+CO2+2H2O2Na3AlF6+3CO2+9H2O
11.某研究性学习小组对铝热反展开了研究。已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下:
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 —
(1)某同学推测,铝热反所得到的熔融物是铁铝合金。理由是该反放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理? (填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该所用的试剂是 ,反的化学方程式为 。 (3)室溶解该熔融物,下列试剂中最好选择 (填字母)。 A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
【答案】(1)合理
(2)NaOH溶液;2Al+2NaOH+2H2O(3)B
12.下列各组物质中,均能使Fe2O3还原成单质铁的是( )。
A.CO、O2、He
B.CO、CO2、C
2NaAlO2+3H2↑
C.CO2、H2O、O2 D.Al、C、H2 【答案】D
13.“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采矿石。例如,在氧化亚铁杆菌的存在下,黄铁矿被空气氧化为Fe2(SO4)3,使溶液的酸性增强,其反为4FeS2+15O2+2H2O金”特点的是( )。
A.对贫矿、尾矿的开采利用更有价值 B.反须在高温下方能进行 C.可以获得一些重要的副产物
D.该方法能大大降低能源消耗、减少污染
2Fe2(SO4)3+2H2SO4。下列不属于“细菌冶．．．
【答案】B
14.2090年代初,上提出了“预防污染”这一概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产的各个环节中都实现净化和无污染的反途径。
(1)下列各项符合绿色化学要求的是 (填字母)。 A.处理废弃物 B.治理污染点 C.减少有毒物 D.杜绝污染源
(2)在我国西部大中,某省为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,你认为其中可行的是 (填字母)。
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.建在水资源丰富、交通便利且远离城市的郊区 C.企业可根据自身利益自主选择厂址 D.不建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中主要含有Mg、Fe、Cu、Hg四种阳离子。甲、乙、丙三位同学分别设计了从该污水中回收纯净金属铜的方案:
在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染? 。增加哪些措施防治污染? 。
【答案】(1)D (2)BD
(3)丙方案的③;增加冷凝回收装置
15.可以用下图装置进行CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)并测其中铁元素的含量的(假设杂质不参加反)。请回答下列问题:
2+
3+
2+
2+
(1)该中炼铁的方法是 (填字母)。 A.热分解法
B.热还原法
C.电解法 D.湿法冶金 (2)开始后,B
中的现象是
,A
中有关反的化学方程式
是 。
(3)C处须进行尾气处理,其方法是 。
(4)若样品的质量为3.6 g,通入足量的CO充分反后,B增重2.64 g,则样品中铁元素的质量分数为 (结果保留一位小数)。
【解析】(1)本用CO在加热条件下还原Fe2O3,属于热还原法冶炼金属;(2)开始后A中发生
反:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,生成的CO2通入澄清石灰水中,使澄清石灰水变浑浊;(3)C处尾气为有毒的CO,处
理的方法是点燃;(4)通入足量的CO充分反后,B增重2.64 g,即生成的CO2为2.64 g,根据反
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2可知生成的Fe为0.04 mol,故样品中w(Fe)==62.2%。
【答案】(1)B
(2)澄清石灰水变浑浊;Fe2O3+3CO(3)直接点燃尾气 (4)62.2%
2Fe+3CO2
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