最新人教版高中化学必修2《开发利用金属矿物和海水资源》课时训练(第1课时)

课时训练
1．日常生活中大量使用的不锈钢也是含铬的铁合金，化合态的铬是重金属离子，对环境有严重的污染，化妆品中微量的铬也会对人体皮肤造成较大伤害。

下列关于铁和铬的说法不正确的是()。

A．工业上可用铝热反应冶炼铬
B．铬和铁的最高价氧化物对应水化物显强碱性
C．铬和铁均为过渡元素，位于第四周期
D．含铬的工业废水不能直接排放
2.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()。

)4Al
2
2Fe
3．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3的说法不正确的是()。

A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2
C．该反应中冶炼1 molFe转移2 mol电子
D．该反应可用于焊接钢轨
4．下列说法正确的是()。

A．铁和钢材的主要化学成分相同，性质也相同
B．炼铁高炉中是用还原剂焦炭将铁矿石中的铁还原出来的
C．黄铜矿(CuFeS2)可用于冶炼Cu、Fe，同时可制取硫酸D.铁矿石是一种可再生资源，没有必要进行开采限制
5．下列说法中不正确的是()。

A．金属的冶炼原理，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来
B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂
C．金属由化合态变为游离态，都是被还原
D．金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般较弱
6．下列说法错误的是()。

A．回收照相业中的定影液可提取镁
B．回收不锈钢可提取铬或镍以及铁
C．回收可口可乐易拉罐可回收铝
D．回收精炼铜的阳极泥可得金、银等贵重金属
7．黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为：8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。

(2)上述冶炼过程产生大量SO2。

下列处理方案中合理的是________(填代号)。

a．高空排放b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3d．用浓硫酸吸收
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。

方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

根据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是_______。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水
所选试剂为______。

证明炉渣中含有FeO的实验现象为______。

8．某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，其实验方案如下：
请回答下列问题：
(1)过滤用的玻璃仪器有______。

(2)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因：______，要想由沉淀Ⅰ最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进：________。

(3)小组成员从资料中获知H 2O 2是一种绿色氧化剂，在滤渣B 中加入稀硫酸和H 2O 2可以使B 溶解，则该反应的化学方程式为________。

(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为后得方案相对于前方案______(填“更合理”或“不合理”)，理由是______。

9．在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。

经检测某工厂废液中含有大量的Mg 2＋、Al 3＋、Hg 2＋、Fe 3＋、Cu 2＋。

试分析回答下列问题： (1)该废液中可能大量存在的阴离子是______(填字母)。

A ．2
4SO - B ．3NO - C ．Cl －
D ．23CO - (2)为检测废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂是______；铝元素发生变化的离子方程式是______________________________________________。

(3)为了充分利用资源和保护环境，需要回收废液中的金属铜和汞。

请你设计一个回收的实验方案，要求写明简要的操作步骤和有关的化学方程式。

答案与解析
1. 解析：铬属于高熔点金属，工业上可利用铝热反应来冶炼铬，A 正确；Fe(OH)3属于碱，水溶液显弱碱性，而CrO 3的水化物为铬酸，水溶液显酸性，B 错误；Cr 和Fe 均为第四周期过渡元素，C 正确；因为化合态的铬是重金属离子，对环境有污染，故含铬的工业废水不能直接排放，D 正确。

答案：B
2. 解析：活泼金属K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn 、Fe 、Sn 、Pb 、Cu 等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg 、Ag 利用热分解法冶炼，故A 、B 、D 正确，C 错误。

答案：C
3. 答案：C
4. 解析：A 项，铁是纯净物，钢材是合金，二者的机械性能存在很大差异。

B 项，首先是焦炭在高炉中生成还原性气体CO ：C ＋O 2
CO 2，CO 2＋C 2CO ，CO 再还原Fe 2O 3：Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2，还原Fe 2O 3的是CO 而不是焦炭。

C 项，黄铜矿(CuFeS 2)含有Cu 、Fe 、S 元素，故可冶炼出Cu 、Fe ，同时可制取H 2SO 4。

D 项，铁矿石是不可再生资源。

答案：C
5. 解析：金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质；有的物质在发生氧化还原反应冶炼金属的时候，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，例如HgO ，所以B 错
误；金属在化合态中一定显正价，当变成游离态后，化合价就变为0价，所以是被还原，C 说法正确；金属被发现和应用得早，说明该金属在自然界存在游离态，人们容易获得并利用它，从而也说明这些金属的活动性一般是较弱的。

答案：B
6. 解析：本题主要考查生活中常见物质的组成元素。

不锈钢的主要成分是铁，并含有少量碳、铬、镍；易拉罐为铝制品；而阳极泥中则含有金、银等杂质，故B 、C 、D 都正确。

照相底片上涂有AgBr ，故从定影液中可提取银而不是镁。

答案：A
7. 解析：(1)分析方程式中各元素化合价可知+20C u C u →，02
O O -→氧元素、铜元素在反应中被还原。

(2)二氧化硫污染环境，不能排入空气中，浓硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“变废为宝”制硫酸，也可以用纯碱吸收制亚硫酸钠。

(3)Al 3＋与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe 3＋
与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al 3＋
除去。

反应的离子方程式为：322Al 4OH AlO 2H O -===＋－＋＋。

若要证明炉渣中含有FeO 需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。

选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。

答案：(1)Cu 、O (2)b 、c (3)a.322Al 4OH AlO 2H O -===＋－＋＋
b ．稀硫酸、KMnO 4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO 4溶液褪色
8. 解析：(1)过滤属于基本操作，玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

(2)Fe 2＋很容易被空气中的氧气氧化为Fe 3＋，加入足量铁粉于溶液中，就可以使Fe 3＋转化为Fe 2＋
，从而使滤液蒸发结晶即可得绿矾。

(3)稀H 2SO 4不能直接氧化Cu ，加入氧化性的H 2O 2可氧化。

(4)实验评价在于比较，一般是从试剂成本、反应时间(生产效率)等方面思考，故后者更合理。

答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)反应过程中部分二价铁转化成了三价铁 向溶液D 中加入足量铁粉，反应后过滤，取滤液蒸发结晶即可得绿矾
(3)Cu ＋H 2O 2＋H 2SO 4===CuSO 4＋2H 2O
(4)更合理 因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大
9. 答案：(1)B (2)NaOH 322Al 4OH AlO 2H O -===＋－＋＋
(3)取废液加过量铁粉，充分搅拌后过滤得滤渣：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，Fe ＋Cu 2＋
===Fe 2＋＋Cu ，Fe ＋Hg 2＋===Fe 2＋
＋Hg ；用过量盐酸洗涤滤渣，即可得单质铜和汞的混合物：Fe ＋
2HCl===FeCl2＋H2↑；加热混合物，汞变蒸气，冷却回收汞；2Cu＋O22CuO，最后用焦炭还原氧化铜：2CuO＋C2Cu＋CO2↑。