标签: 2018年高中化学第三单元化学与材料的发展3.2.1从矿石中获得金属同步配套练习新人教版选修2  
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doc 第1课时 从矿石中获得金属 课时过关·能力提升 1在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是(  ) A.两个过程中碳原子都被氧化,都只起着提供热源的作用 B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用 C.炼钢过程中碳被还原,从而达到降低含碳量的目的 D.炼铁过程中碳参加反应,只起产生CO的作用 解析:在炼铁时,焦炭的主要作用有两个:一是通过焦炭燃烧放出大量热,提供炼铁过程所需的热量;二是产生炼铁所需的还原剂CO。在炼铁过程中碳被氧化。炼钢时用来降低碳含量的主要反应为C+FeOCO↑+Fe,这个反应在碳被氧化的同时吸收热量。 答案:B 2把生铁冶炼成碳素钢的主要目的是(  ) A.把生铁提纯,除生铁中杂质 B.加入各种元素,改善生铁的性能 C.用还原剂把氧化亚铁还原成铁 D.适当降低生铁含碳量,除去大部分硫、磷等杂质 解析:生铁与钢的主要区别在于含碳量不同,以生铁为原料,通过降低碳的含量而炼制钢。 答案:D 3下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是(  ) A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ C.2MgO2Mg+O2↑ D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2 答案:C 4下列可被工业上采用的冶金方法是(  ) A.电解熔融的氯化铝制铝 B.电解熔融的氯化镁制镁 C.电解氯化钠溶液制钠 D.高温下用H2还原氧化镁制镁 解析:氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝,A错误;含Na+、Mg2+、Al3+的水溶液电解时,H+被还原,因而电解这样的水溶液是得不到金属单质的,C错误;比Al活泼的金属很难用一般的还原剂(如H2、CO、C等)把它们从化合物中还原出来。MgO的熔点很高,工业上制取镁是采用电解熔融MgCl2的方法,D错误。 答案:B 5金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中错误的是(  ) A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的 C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.越活泼的金属越难冶炼 解析:金属镁的制备是通过电解熔融的氯化镁,而金属铝是通过电解熔融的氧化铝得到,因为氯化铝是共价化合物,B项错误。 答案:B 6氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法错误的是(  ) A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化 B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应 C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol e- D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化 解析:由Fe3O4+8e-3Fe,知1 mol Fe3O4(磁铁矿)被还原为Fe时应转移8 mol电子。 答案:C 7用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为(  ) A.1∶1∶1 B.1∶3∶14 C.1∶6∶14 D.2∶1∶2 解析:等质量的氧化铁在反应时得到的电子的物质的量是相等的,所以根据氧化还原反应中电子守恒原则,可知氢气、碳、一氧化碳在反应中要失去等物质的量的电子。三者都失去4 mol电子时,氢气需要2 mol,质量是4 g;碳需要1 mol,质量是12 g;一氧化碳需要2 mol,质量是56 g。 答案:B 8铅的冶炼大致过程如下: ①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选; ②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2; ③制粗铅:PbO+CPb+CO↑;PbO+COPb+CO2。 下列说法正确的是(  ) A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化 B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO C.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子 D.将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳 解析:焙烧方铅矿(PbS)的反应中还原剂是PbS,还原产物是PbO和SO2,B错误;冶炼过程中,由1 mol PbS制取1 mol Pb转移4 mol电子,C错误;Pb的冶炼过程:2PbS→2PbO→2 mol Pb,因此,1 mol PbS完全冶炼成Pb,理论上至少需要0.5 mol C,即6 g碳。 答案:D 9把1 g含脉石(SiO2)的黄铁矿样品在氧气流中灼烧,反应完全后得0.78 g残渣,则此黄铁矿的纯度是(  ) A.33% B.66% C.78% D.88% 解析:本题采用差量法计算。设1 g样品中含FeS2的质量为x。 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 质量差(Δm) 4×120 2×160 480-320=160 x 1 g-0.78 g=0.22 g g 黄铁矿的纯度 答案:B 10古代的“药金”外观与金相似,常被误认为是金子,冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到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 。  解析:高温下碳酸锌分解成氧化锌和二氧化碳,木炭将赤铜和氧化锌还原成铜和锌。 答案:(1)锌和铜 (2)ZnCO3ZnO+CO2↑,2Cu2O+C4Cu+CO2↑,2ZnO+C2Zn+CO2↑ 11冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;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: 火烧孔雀 石炼铜 湿法炼铜 铝热法 炼铬 从光卤石 中炼镁 火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个):         、        。  (2)请再举出使用活泼金属置换法和电解法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示): ① ;  ② 。  解析:火烧孔雀石炼铜和铝热法炼铬都属于热还原法。湿法炼铜和铝热法炼铬都属于活泼金属置换法。从光卤石中炼镁属于电解法。 答案:(1)① ③ ③ ④ Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O C+2CuO2Cu+CO2↑ (2)①4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 ②2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(其他合理答案也可) 12钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。 (1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在    部分发生反应,在    部分开始生成生铁和炉渣。  (2)炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是      。  (3)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是    。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作       。  解析:(1)炼铁高炉内,铁矿石的还原和生铁的生成主要在炉身和炉腰两部分。 (2)炼钢时加入硅、锰等目的是脱除过量的氧,调整钢中的硅、锰等含量。 (3)炼铁和炼钢的尾气中均含有CO气体,会污染大气,应回收利用。 答案:(1)炉身 炉腰 (2)脱氧和调整钢的成分 (3)CO 燃料(或还原剂) ★13铝是一种应用广泛的金属,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等。从铝土矿中提炼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: 回答下列问题: (1)写出反应1的化学方程式:                                       。  (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是    ,反应2的离子方程式为                      。  (3)E可作为建筑材料,化合物C是    ,写出由D制备冰晶石的化学方程式:                       。  (4)电解制铝的化学方程式是                    。以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是    。  解析:铝土矿中含有的Al2O3和SiO2,均能与NaOH溶液反应,所以反应1的化学方程式为:2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O和2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O。滤液Ⅰ中加入CaO,Na2SiO3与CaO反应生成CaSiO3沉淀;B煅烧得Al2O3,则B为Al(OH)3,反应2通入的气体A应为CO2,反应的离子方程式为2A↓+ 由流程图知气体D为HF,E为建筑材料,则可判断C应为浓硫酸,产物E为CaSO4。电解熔融氧化铝的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。 以石墨为电极,阳极上发生的反应为2O2--4e-O2↑,石墨与生成的O2反应生成CO2或CO,所以阳极产生的混合气体的成分是O2、CO2(或CO)。 答案:(1)2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O (2)CaSiO3 2A↓+ (3)浓硫酸 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)32Na3AlF6+3CO2+9H2O (4)2Al2O34Al+3O2↑ O2、CO2(或CO) ★14金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法,通常是按还原剂来命名。 (1)用铝作还原剂生产金属铬,称为铝热法。化学方程式为          。铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外,还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀,然后在高温下煅烧,即生成耐热的(TiC),该反应的化学方程式为                              。  (2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒,称为硅热法。化学方程式为               。硅(特别是硅铁)的价格比铝低,所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行,常加入CaO作溶剂,试分析加入CaO的作用                              。  (3)试写出用镁热还原TiCl4生产海绵钛的化学方程式                         。  解析:根据题目信息“用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法,通常是按还原剂来命名。”可知铝热法就是利用铝作还原剂制取金属,硅热法就是利用硅作还原剂制取金属。 答案:(1)2Al+Cr2O32Cr+Al2O3 4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC (2)3Si+2V2O34V+3SiO2 使之与反应产物SiO2结合成CaSiO3,使反应更容易进行 (3)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti

2018年高中化学 第三单元 化学与材料的发展 3.2.1 从矿石中获得金属同步配套练习 新人教版选修2.doc

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