高中化学 课后知能检测21 新人教版必修2

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中化学课后知能检测
21 新人教版必修2
1．下列说法不正确的是( )
A．自然界中不存在游离态的金属单质
B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率
D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护
【答案】 A
2．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是( )
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
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．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的
【解析】金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子，因此金属越活泼，对应金属阳离子氧化性越弱，则金属越难冶炼，A、C正确；合金要比各成分金属的熔、沸点低，硬度大，B正确；因为AlCl3为共价化合物，其熔融态不导电，因此不能用电解AlCl3的方法来冶炼铝，而通常用电解Al2O3的方法。

【答案】 D
3．能用热分解法制得的金属是( )
A．Fe B．Ag
C．Mg D．Na
【解析】热分解法一般用于很不活泼的银、汞等金属的冶炼，它们的化合物大多数不稳定，受热时能够分解为相应的金属单质；而活泼金属的化合物一般相当稳定，受热难分解。

因此，比较活泼的钠、镁和铁不能够通过热分解法制得。

【答案】 B
4．下列化工原理生产中错误的是( )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁
③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝
④工业上用电解氯化镁的方法制取金属镁
A．②③B．①③
C．①②③D．②③④
【解析】工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠；若将钠加入到氯化镁溶液中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，所以不能冶炼金属镁；氯化铝属于共价化合物，因此不能用氯化铝作原料，通过电解的方法得到金属铝；由于MgO、MgCl2均为离子化合物且熔点：MgCl2<MgO，所以工业上一般以MgCl2为原料通过电解的方法冶炼金属镁。

【答案】 A
5．金属锂是密度最小的金属，等质量的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，则下列能冶炼出金属锂的方法是( ) A．电解法B．热还原法
C．热分解法D．铝热法
【解析】可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即用电解法。

【答案】 A
6．金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。

若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。

已知四种物质的熔、沸点如下：
A．97.8～770 ℃B．770～774 ℃
C．774～882.9 ℃D．1 413～1 500 ℃
【解析】在金属活动性顺序表中，Na排在K的后面，似乎不能从K的熔融盐中置换
出K。

但将Na与KCl共熔，其共熔体中Na＋、K＋、Cl＋和e－自由移动，如果继续加热，则Na、K、NaCl和KCl首先沸腾者先逸出。

工业上，就是采用这种原理用Na还原K的，因为K 的沸点比Na、NaCl、KCl的沸点都低，且低于NaCl的熔点。

【答案】 C
7．某无色气体X可和红热的单质固体Y反应，得到另一种无色气体Z，Y和Z都可以和灼热的三氧化二铁反应生成X，则X、Z分别是( )
A．CO2、CO B．O2、CO2
C．CO、O2D．CO、CO2
【解析】由Y和Z都可以和灼热的Fe2O3反应生成X，可判断X为CO2，Y为C。

CO2和红热的炭反应制得CO。

【答案】 A
8．下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是( )
A．Ca、Mg B．Al、Fe
C．Fe、Cu D．Hg、Ag
【解析】Ca、Mg不能用H2或CO来还原，因为金属单质与H2O或CO2反应；Al用电解法冶炼；Hg、Ag用加热分解法冶炼。

【答案】 C
9．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．二氧化锰B．三氧化钨
C．三氧化二铬D．四氧化三铁
【解析】首先写出反应的化学方程式，根据制得金属各1 mol列比例式求解；或者是根据1 mol铝失去3 mol电子，由电子守恒得，金属氧化物中金属的化合价最低者消耗的铝最少。

【答案】 D
10．下列说法正确的是( )
A．自然界中所有金属都以化合态形式存在
B．化学史上，金、银、铜发现较早，钾、钠、铝发现较迟是因为前者自然界含量高，后者含量低
C．废旧金属处理的最好办法是深埋
D．冶炼金属的一般步骤是：浮选富集→冶炼→精炼
【解析】排在金属活动性顺序后面的极少数的不活泼金属如金、铂等在自然界以游离态形式存在，金属活动性差的金属可用热分解法或还原法冶炼，且冶炼容易，发现较早，故A、B两项均不正确；各种废弃物处理常见方法是回收再利用，以便节省资源减少污染。

【答案】 D
11．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，由于金属的化学活动性不同，因此选用不同的冶炼方法。

你认为选择方法主要依据( )
A ．金属在自然界的存在形式
B ．金属元素在地壳中的含量
C ．金属熔点高低
D ．金属阳离子得电子能力
【解析】 冶炼金属选择方法是根据金属活动性，也可认为是对应金属阳离子的得电子能力。

【答案】 D
12．下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )
A ．2NaCl(熔融)=====通电
2Na ＋Cl 2↑
B ．MgO ＋H 2=====△
Mg ＋H 2O
C ．Fe 3O 4＋4CO=====高温
3Fe ＋4CO 2
D ．2HgO=====△
2Hg ＋O 2↑
【解析】 K ～Al 等活泼金属不能用普通的还原剂把它们还原出来，一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。

Zn ～Cu 等金属可以用还原剂(如CO 、H 2、C)等高温还原的方法冶炼，必要时再用其他方法(比如铜的精炼)进一步精炼。

更不活泼的金属由于它们的化合物更不稳定，因此一般采用热分解法冶炼。

【答案】 B
13．现代工业生产中冶炼金属常用以下几种方法：①以C 、H 2或CO 作还原剂的还原法；②热分解法；③电解法；④铝热法。

试标明冶炼下列金属：Al 、Mg 、Cu 、Hg 、Mn 适宜的冶炼方法。

Al ：______，Mg ：______，Cu ：______，Hg ：________，Mn ：________；其中以C 、H 2或CO 作还原剂冶炼金属哪一种还原剂更好？谈谈此还原剂在工业生产中的优缺点。

【解析】 在金属活动性顺序表中，对于Hg 及其以后很不活泼的金属，用热分解法冶炼；对于Zn 、Cu 之间的金属，用热还原法冶炼，常用的还原剂有焦炭、CO 、H 2、活泼金属；对于Al 及其以前的金属，用电解法冶炼。

【答案】 ③ ③ ① ② ④ 用氢气作还原剂更好；冶炼制出的金属纯度高，冶炼过程不会给环境造成污染，但是生产成本高。

14．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。

常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。

钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。

地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO 2)，目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、碳粉混合，在高温条件下通入Cl 2制得TiCl 4和一种可燃性气体。

该反应的化学方程式为______________________，该反应的还原剂是__________________________________________________________________。

第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl 4反应制得金属钛。

(1)写出此反应的化学方程式：___________________________________；
(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤。

【解析】 因为钛在常温时不与非金属、强酸反应，在红热时可与常见非金属单质反应，类比一般不活泼金属氧化物，选用碳作还原剂制得金属，金属与Cl 2生成氯化物。

两反应合
并的化学方程式为TiO 2＋2C ＋2Cl 2=====高温
TiCl 4＋2CO 。

第二步：(1)Mg 为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl 4：2Mg ＋TiCl 4=====Ar ，加热
2MgCl 2＋Ti 。

(2)还原出的Ti 与Mg 混合，分离时用强酸，因钛不与强酸反应，所以可将上述产物溶于过量的盐酸中，然后过滤洗涤，即可得到纯净的钛。

【答案】 第一步：TiO 2＋2C ＋2Cl 2=====高温
TiCl 4＋2CO C
第二步：(1)2Mg ＋TiCl 4=====Ar ，加热
2MgCl 2＋Ti
(2)可将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即可得到纯净的钛。

15．(2013·枣庄高一检测)黄铜矿(CuFeS 2)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8CuFeS 2＋21O 2=====高温
8Cu ＋4FeO ＋2Fe 2O 3＋16SO 2
若CuFeS 2中Fe 的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。

(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe 2O 3、FeO 、SiO 2、Al 2O 3)可制备Fe 2O 3。

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Fe 2O 3。

根据以上信息回答下列问题：
a ．除去Al 3＋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
KMnO 4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_____________。

【解析】 (1)分析方程式中各元素化合价可知：Cu ＋2→Cu 0，O 0→O －2，氧元素、铜元素在
反应中被还原。

(2)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：Al 3＋＋4OH －===AlO －2
＋2H 2O 。

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)a.Al 3＋＋4OH －===AlO －
2＋2H 2O
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
16．(2013·启东高一检测)生命起源于原始海洋。

科学家认为，由于海洋中Al 3＋浓度较低，所以铝元素未成为人体内的必需元素，相反对人体有害，是老年痴呆症的病因之一。

1989年世界卫生组织把铝列为食品污染物之一，铝的每日摄入量应控制在4 mg 以下。

(1)请列举日常生活中Al 元素进入人体的其他来源(至少三种)________、________、________。

(2)工业冶炼铝的化学方程式为___________________________________。

(3)明矾是食品的膨化剂，请写出明矾与小苏打反应生成Al(OH)3沉淀和CO 2气体的离子方程式__________________________________________。

(4)炸油条时，1 kg 面粉加0.5 kg 水、4 g 明矾、小苏打及其他辅料共10 g ，若烹炸过程中，质量减少30%，试通过计算说明100 g 油条中含铝量是否超过了安全摄入量？
【解析】 (4)烹炸前原料的质量为： m ＝1 000 g ＋500 g ＋4 g ＋10 g ＝1 514 g
可炸油条的质量为：m ′＝1 514 g×(1－30%)＝1 059.8 g
其中Al 元素的质量为：
m (Al)＝4 000 mg×
M Al M KAl SO 42·12H 2O
×100% ＝227.85 mg 则100 g 油条中含铝的质量为：
m (Al)′＝227.85 mg×100 g 1 059.8 g
＝21.5 mg ＞4 mg 故超过了上述安全摄入量。

【答案】 (1)食品包装 铝制炊具 明矾净化饮用水
(2)2Al 2O 3=====电解
4Al ＋3O 2↑
(3)Al 3＋＋3HCO －
3===Al(OH)3↓＋3CO 2↑
(4)超过了安全摄入量。