4-1-1金属矿物的开发利用 每课一练(人教版必修二)

4-1-1金属矿物的开发利用每课一练（人教版必修二）时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意)1．下列说法错误的是()A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再用B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等答案：C解析：活泼金属的冶炼是电解其熔融盐如MgCl2、NaCl等，或熔融氧化物如Al2O3等制得的，电解其盐溶液得不到金属单质，C错误。

2．不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，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．金属在自然界中的存在形式不同D．金属的活动性不同答案：D解析：金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得电子变成金属单质，金属的活动性不同，其对应金属离子得电子的能力不同，冶炼方法就有可能不同。

3．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。

下列认识正确的是()A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、AlD．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4答案：D解析：选项A，金是极不活泼金属，在自然界中有单质存在，古人不需冶炼即可获得，随着化学科学的进步，人类逐渐冶炼出Cu、Fe、Al等金属，可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关。

选项B，石油是不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法。

选项C，AlCl3是共价化合物，电解熔融AlCl3得不到Al。

选项D，将铜粉放在稀硫酸中，不断通入空气，加热即可生成CuSO4。

4．实验室欲使1.6 g Fe2O3完全被还原，事先应准备的H2气体在标准状况下的体积为()A．672 mL B．336 mLC．大于672 mL D．小于336 mL答案：C5．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是()A．MnO2B．WO3C．Cr2O3D．Co3O4答案：D6．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，下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．金属的活动性大小答案：D7．分别用氢气和金属做还原剂冶炼金属，下列有关所得金属纯度的说法正确的是()A．用氢气的纯度高B．用金属的纯度高C．二者相同D．无法比较答案：A解析：用还原法冶炼金属，还原剂可以是金属，也可以是H2、CO等还原性气体，二者比较而言，利用H2、CO等冶炼金属，只要反应充分就能得到较纯净的金属。

8．在冶金工业上，下列均不能用通常化学还原剂制得的金属是()A．K、Ca、Na、Al B．K、Na、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe答案：A解析：一些很活泼的金属，它们失电子的能力很强，通常的化学还原剂很难使其阳离子得到电子被还原成金属单质，其冶炼通常应采用电解法。

9．铝能用于冶炼一些金属(如：钒、铬、锰等)，这是因为铝( )A ．既能与酸反应，又能与碱反应B ．导电性好C ．熔点低D ．还原性较强，在冶炼反应中放出大量的热量答案：D解析：铝能用于冶炼一些金属，是因为铝有较强的金属性，可以将一些金属性较它弱的金属置换出来。

另外，在冶炼反应中放出大量的热量，使反应体系维持在高温状态，可以把一些金属性较弱的金属从它们难熔的金属氧化物中置换出来。

10．下列关于铝热反应2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3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之比为C ．该反应中冶炼1 mol Fe 转移2 mol 电子D ．该反应可用于焊接钢轨答案：C11．已知工业上真空炼铷的化学方程式为2RbCl ＋Mg△MgCl 2＋2Rb(g)，对此反应能够进行的正确解释是 ( )A ．Rb 比Mg 的金属性强B ．铷的沸点比镁低，把铷的蒸气抽走后，平衡向正反应方向移动C ．MgCl 2的热稳定性比RbCl 弱D ．高温下Mg 2＋的得电子能力比Rb ＋弱答案：B解析：由金属活动性顺序可知金属性：K>Mg，对于碱金属的金属性：Rb>K，所以金属性：Rb>Mg，则得电子能力：Mg2＋>Rb＋，所以A和D均错。

反应生成了MgCl2，MgCl2与RbCl相比，差别是阳离子不同，Mg2＋的离子半径小于Rb＋，且所带电荷数大于Rb＋，所以MgCl2的热稳定性比RbCl要强，C错。

12．湿法冶金中，把质量为m g的铁片放入CuSO4溶液中，过一会儿取出干燥，铁片的质量变为n g，则被氧化的铁的质量是()A．8(n－m)g B．8(m－n)gC．7(m－n)g D．7(n－m)g答案：D解析：Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuΔm(增加)56 64 8x(n－m) g56 x＝8(n－m) g得x＝7(n－m)g二、非选择题(共52分)13．(10分)冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂；②用活泼金属Na、Mg等还原；③利用铝热反应还原；④电解法；⑤热分解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳？(用序号填写下列空白)(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：________。

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属：________。

(3)Hg、Ag等不活泼金属：________。

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属：________。

(5)K、Rb、Cs、Ti等金属：________。

答案：(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)②解析：根据每种金属的特点选择最佳方案。

其中K 、Rb 、Cs 、Ti 等利用的原理比较特别，不是用活泼金属置换不活泼金属，而是利用平衡原理，如Na ＋KCl 高温NaCl ＋K ↑，分离出钾蒸气使此反应得以继续进行。

14．(12分)将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都是四层，把内层纸漏斗取出，在底部剪一个孔，用水湿润，再与另一纸漏斗套在一起，架在铁架台的铁圈上，下面放有盛有细沙的蒸发皿，将5 g 炒干的三氧化二铁粉末和2 g 铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中插一根镁条，用燃着的木条点燃镁条。

完成下列问题。

(1)上述反应的实验现象为______________，因此，铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。

(2)上述反应的化学方程式为________________________，此反应称为________反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为________，铝热反应可用于________。

(填写一种用途)。

(3)铝粉可以和铁、铬、锰的氧化物粉末发生铝热反应，铝变成氧化铝，铁、铬、锰等金属的氧化物变成相应的金属单质。

写出下面反应的化学方程式。

Al ＋MnO 2：_____________________________________； Al ＋Cr 2O 3：_____________________________________。

答案：(1)当外部镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的白光，产生大量的烟；纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上；液珠冷却后变为黑色固体(2)2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe 铝热 铝热剂 焊接钢轨(或冶炼Cr 、Mn 等难熔的金属)(3)4Al ＋3MnO 2=====高温2Al 2O 3＋3Mn 2Al ＋Cr 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Cr解析：铝与氧化物反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属元素还原为金属单质。

反应的特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al 2O 3分离。

反应的重要作用：一是焊接钢轨，二是冶炼V 、Cr 、Mn 等难熔的金属。

15．(12分)粉末状试样A 是由等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物。

现进行如下实验：①取适量A 进行铝热反应，产物中有单质B 生成；②另取20 g A 全部溶于0.15 L 6.0 mol·L －1盐酸中，得溶液C ； ③将①中得到的单质B 和溶液C 反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D ，还残留有固体物质B ；④用KSCN 溶液检验时，溶液D 不变色；请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是________。

产物中的单质B 是________。

(2)②中所发生反应的化学方程式是__________。

(3)③中所发生的各反应的离子方程式是______。

(4)若溶液D 的体积仍视为0.15 L ，则该溶液中c (Mg 2＋)为________，c (Fe 2＋)为________。

答案：(1)加少量KClO 3，插上镁条并将其点燃 Fe(2)Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O ；MgO ＋2HCl===MgCl 2＋H 2O(3)Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑；Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋(4)0.67 mol·L －1 2.3 mol·L －1解析：MgO 不能与铝发生置换反应，所以①发生的反应是Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3②中发生的反应是Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O ，MgO ＋2HCl===MgCl 2＋H 2O③中发生的反应是Fe ＋2FeCl 3===3FeCl 2，Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑④中加入KSCN 溶液不变色，说明Fe 3＋完全被还原为Fe 2＋，溶液D 为MgCl 2、FeCl 2的混合液。

根据题意假设20 g A 中MgO 和Fe 2O 3的物质的量均为x ，则：40 g·mol －1x ＋160 g·mol －1x ＝20g ，解得x ＝0.1 mol 。

溶液中Mg 2＋的物质的量等于MgO 的物质的量，c (Mg 2＋)＝0.67 mol·L －1，反应后原加入的盐酸中的Cl －全部转移到FeCl 2和MgCl 2中，Cl －守恒，所以溶液D 中：n (Cl －)＝n (Mg 2＋)×2＋n (Fe 2＋)×2＝6.0 mol·L －1×0.15 L ＝0.9 mol ，n (Fe 2＋)＝0.35 mol ，所以c (Fe 2＋)＝2.3 mol·L －1。