金属矿物的开发利用(答案)
【人教版】高中化学必修2 检测试题：第四章 第一节 第1课时(含答案)
第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时金属矿物的开发利用一、金属在自然界中的存在形式1．金、铂等极少数金属以________形式存在。
2．绝大多数金属以________形式存在。
在金属化合物中，金属元素都显______。
二、金属的冶炼方法1．热分解法适用于________金属的冶炼。
(1)加热分解HgO：________________________________________________________________________。
(2)加热分解Ag2O：________________________________________________________________________。
2．电解法适用于______金属的冶炼。
(1)冶炼金属钠：________________________________________________________________________。
(2)冶炼金属镁：________________________________________________________________________。
(3)冶炼金属铝：________________________________________________________________________。
3．高温还原法适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有__________、__________、________ 等。
(1)高炉炼铁：________________________________________________________________________。
(2)铝热反应炼铁：________________________________________________________________________。
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法 物理提 取法
随堂训练
1.下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是
A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热
C
随堂训练
2. 宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其 反应原理为（ C ） A、CuO+H2==Cu+H2O B、CuO+CO==CO2+Cu
（1）热分解法：对于不活泼金属，由于其化合物不稳定， 常采用加热分解的方法冶炼。
2HgO 2Hg＋O2 ↑ 2Ag2O 4Ag＋O2 ↑ （2）热还原法：大多数金属的冶炼都是高温下使用还原 剂（如CO、H2、C(焦炭)）还原完成的。 高炉炼铁：Fe2O3 ＋ 3CO ＝ 2Fe ＋ 3CO2
高温
加热
铝热反应的应用：
①铝热反应会放出大量热，可用来冶炼高熔点相对较 不活泼金属（如Fe、Cr、V、Mn等）；②焊接钢轨。
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊 接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理， 使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等
14
其它铝热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
△ C、Fe+CuSO4==Cu+FeSO 4 △
2NaCl (熔融)
电解
2Na ＋ Cl2 ↑
电解熔融的氯化钠
金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al
电解法
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
4.1.1金属矿物的开发利用
3.步骤：矿石的富集→冶炼→精炼
4.方法
①热分解法：适用于Hg及其后面的某些不 活泼金属。
②热还原法：适用于Zn~Cu之间的金属，
常用还原剂为焦炭、CO、H2、较活泼金属
等。 ③热电解法：适用于非常活泼的金属，电
解其熔融盐或其熔融氧化物。
因为氯化铝是共价化合物，故不能用电解
氯化铝来制备铝单质！ 之所以能用Na与KCl反应制备K，是因为在 850℃时，K为蒸汽，把K蒸汽抽走，将使
人类在约6000年前开始冶炼利用Cu，约 3000年前开始冶炼利用Fe，而在约200 年前才开始冶炼和利用Al。
4.1.1金属矿物的开Байду номын сангаас利用
一. 金属在自然界的存在状态
在金属化合物中，金属元素都显正价。
二. 金属冶炼
1.概念
2.原理：氧化还原反应，金属离子得电子被还 原成金属原子，金属原子聚集成金属单质。
平衡向右进行，反应得以进行。
④其他方法：物理法、湿法冶金
三. 铝热反应
1.操作
2.现象：当外露部分镁条刚刚燃烧完时，纸漏
斗内的混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，
产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热的液珠
落入蒸发皿的沙子上，液珠冷却后变为黑色固 体。
3.原理 ①反应
②镁条的作用：每条燃烧提供热量，并促 使KClO3发生分解。（引燃物） ③KClO3的作用：KClO3分解放出O2，使镁 条剧烈燃烧，单位时间内放出更多的热量， 以引发Al与Fe2O3的反应。（助燃物）
④铝热剂：铝粉与某些金属氧化物组成的混合物。 ⑤铝热反应：铝热剂在高温下发生剧烈反应并放 出大量热量的化学反应。 ⑥铝热反应中铝是还原剂，另一种氧化物是氧化 剂。 4.应用：①冶炼难熔金属（V、Cr、Mn等） ②焊接钢轨等。
金属矿物的开发利用
金属的回收和资源保护
如何从废铝罐制取明矾？
高温
2CuO+C===2Cu+CO2 ↑
高温
Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3
二、不同金属冶炼方法的选择 Nhomakorabea金属活动性：
强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 弱
电解法
热还原法 热分解法
三、金属的回收
节约矿物资源； 金属回收的意义 节约能源；
减少环境污染
废旧钢铁用于炼钢； 金属回收的实例 废铁屑用于制铁盐；
定影液用于回收银
练习：
古代的“药金”外观与金相似，常被 误以为是金子，冶炼方法如下，将碳 酸锌、赤铜（Cu2O），木炭按一定比例 混合，加热到8000C充分反应后得到金 光闪闪的“药金”。
（1） “药金”的主要成分是 ________
（2）有关冶炼“药金”的化学方程式
电解法:适用于钾、钠、钙、铝等活 泼金属的冶炼。
电解
2NaCl（熔融）====2Na+Cl2↑
电解
2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑
电解
MgCl2（熔融）====Mg+Cl2↑
热还原法:适用于金属活动性顺序表中 部的金属冶炼
原理：在高温下发生氧化还原反应， 常用的还原剂有焦炭、一氧化 碳、氢气等。以及一些活泼金 属也可做还原剂。
教学目标
1、了解金属冶炼的实质、方法 2、通过比较不同金属的冶炼，理解不同
活动性的金属冶炼方法不同的原因 3、了解金属的回收利用与资源的保护
自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总 体目标是：可持续发展能力不断增 强，经济结构调整取得显著成效， 人口总量得到有效控制，生态环境 明显改善，资源利用率显著提高， 促进人与自然的和谐，推动整个社 会走上生产发展、生活富裕、生态 良好的文明发展道路。
高中化学必修2第8章第1节 金属矿物的开发利用 练习新解析版)
第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用1．有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是( ) A ．肯定发生的是置换反应 B ．肯定发生的是分解反应 C ．肯定发生的是还原反应 D ．只能用金属作还原剂冶炼金属 【答案】 C【解析】 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质，发生了还原反应，即：M n ＋＋n e－===M ，发生的反应可能是置换反应，如：2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe ，也可能是分解反应，如MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑，也可能是其他类型反应，如：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．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 ．金属的化合价高低B ．金属的活动性强弱C ．金属的导电性强弱D ．金属在地壳中的含量多少 【答案】 B【解析】 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
3．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( ) A ．用胆矾炼铜 B ．用铁矿石炼铁 C ．烧结黏土制陶瓷 D ．打磨磁石制指南针【答案】 D【解析】 胆矾为CuSO 4·5H 2O ，冶炼得到Cu 的过程中发生氧化还原反应，A 项错误；铁矿石的主要成分为铁的化合物，炼铁也需要发生氧化还原反应，B 项错误；烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化，C 项错误；打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化，D 项正确。
4．在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )A ．Na 、Ca 、Mg 、Al 、KB ．Na 、K 、Zn 、Fe 、HgC ．Zn 、Fe 、Cu 、Ag 、SnD ．Mg 、Al 、Zn 、Fe 、Pb 【答案】 A【解析】 A 项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。
高中化学(新人教版)必修第二册课后习题：金属矿物的开发利用(课后习题)【含答案及解析】
第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用合格考达标练1.(2021北京西城区高一期末)下列金属中,通常用加热分解法冶炼的是()A.铁B.银C.铜D.铝Ag2O生成Ag和O2,可获得金属银。
2.下列说法错误的是()A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属都是通过电解其盐溶液进行冶炼D.热还原法中,还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等),电解其盐溶液得不到金属单质,C错误。
3.(2021北京东城区高一期末)工业上常用电解法冶炼的金属是()A.钠B.铁C.铜D.金NaCl的方法获得金属Na;采用热还原法获得金属铁和铜;采用物理富集的方法获得金。
4.(2021福建泉州高一期末)铝热反应可用于焊接钢轨;实验室常用下图装置模拟铝热反应。
下列说法错误的是()A.该反应的化学能全部转化为热能B.镁带作为引燃剂,为反应提供高温条件C.反应过程中未涉及复分解反应D.铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,化学能转化为热能、光能等,A错误。
该反应过程中不涉及复分解反应,C 正确。
5.(2021辽宁抚顺高一期末)下列关于金属冶炼的说法正确的是()A.利用铝热反应8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe炼铁,1 mol氧化剂参加反应转移8N A个电子(设N A代表阿伏加德罗常数的值)B.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来C.工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、AlD.古代火烧孔雀石炼铜的方法属于热分解法中的焦炭法解析利用铝热反应8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe炼铁,反应中氧化剂是Fe3O4,故1 mol氧化剂参加反应转移8N A个电子,A正确;大多数金属的冶炼都是利用还原剂或者通电把金属从其化合物中还原出来,只有少数不活泼金属如Pt、Au等单质能直接从其矿物中分离出来,B错误;工业上可用电解熔融态的MgCl2和Al2O3来制备Mg、Al,反应的化学方程式分别为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑、2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,C错误;古代火烧孔雀石炼铜的反应为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑,故属于热还原法中的焦炭法,D错误。
第14讲 金属材料 金属矿物的开发和利用
第14讲金属材料金属矿物的开发和利用1.下列关于铝及其化合物的说法,不正确的是( A )A.明矾可用作净水剂和消毒剂B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属C.铝可用作包装材料和建筑材料D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物[解析] 明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,可以吸附水中的杂质,但是胶体不具有杀菌消毒的作用,A项错误。
2.钒具有广泛用途。
黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。
采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH 1.97.0 3.08.1完全沉淀pH 3.29.0 4.710.1回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全) 。
(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V O2+,同时还有Fe2+(填离子符号)被氧化。
写出VO+转化为V O2+反应的离子方程式: VO++MnO2+2H+V O2++Mn2++H2O 。
(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·x H2O,随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、Mn2+,以及部分的Al3+和Fe3+。
(4)“沉淀转溶”中,V2O5·x H2O转化为钒酸盐溶解,滤渣③的主要成分是Fe(OH)3。
(5)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的化学方程式是Na[Al(OH)4]+HCl Al(OH)3↓+NaCl+H2O 。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全。
[解析] (1)由于在常温下,酸浸、氧化反应较慢,所以可加热以加快酸浸和氧化反应速率。
(2)因Fe3O4中有Fe2+, Fe2+具有较强的还原性,易被MnO2氧化;VO+转化为V O2+反应的离子方程式为MnO2+2H++VO+V O2++Mn2++H2O。
《优化指导》化学总复习(人教)配套讲义：第三章 基础课4铜金属材料与金属矿物的开发利用 含答案
基础课4铜金属材料与金属矿物的开发利用②常见金属材料及金属的冶炼方法(对应学生用书P61)考点一铜及其化合物的性质及应用1．铜的物理性质紫红色固体，具有良好的导电、导热和延展性.2．铜的化学性质（1)与非金属单质的反应（2)与酸反应(3）与某些盐溶液反应(写离子方程式）3．铜的重要化合物(1)Cu2(OH）2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH）2CO3错误!2CuO＋CO2↑＋H2O,可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。
(2）黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO错误!2Cu2O＋O2↑。
(3）蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2O错误!CuSO4＋5H2O。
(4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝,同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。
正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1）Cu2（OH）2CO3是铜锈的主要成分,在干燥的空气中不易生成.(√)(2)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成。
（×)(3）利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在。
（√）(4）将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼。
(√）题组一铜及其化合物的性质1．（2018·兰州质检）下列关于铜的化合物的说法正确的是（）A．蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,有棕黄色的烟生成C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OD．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合物倒入蒸发皿加热煮沸一会儿，然后冷却、过滤，滤纸上的物质为“蓝色固体"解析：选A蓝色硫酸铜晶体受热失去结晶水转化为白色硫酸铜粉末是化学变化，A正确;常温下铜与氯气不反应，需在点燃条件下才能反应，观察到有棕色的烟生成,B错误;铜锈的成分是碱式碳酸铜，不是氧化铜，C错误;CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu（OH）2沉淀，加热后过滤，滤纸上留下的是黑色物质CuO,D错误。
4 第3节 金属材料 复合材料
第3节金属材料复合材料金属材料复合材料1．金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在形式化合态—绝大多数金属化合物中的金属元素都显正价|游离态—金、铂等极少数金属(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是使金属化合物中的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程，即M n＋＋n e－===M。
(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)电解法―→Na：2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑―→Mg：MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑―→Al：2Al2O3(熔融)=====通电Na3AlF64Al＋3O2↑|热还原法―→高炉炼铁：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 ―→铝热反应制铬：2Al ＋Cr 2O 3=====高温2Cr ＋Al 2O 3―→焦炭还原铜：C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑| 热分解法―→Hg ：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑ ―→Ag ：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑2．合金(1)概念：两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能①熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。
②硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。
3．常见金属材料 (1)常见黑色金属材料——钢铁①钢是用量最大、用途最广的合金。
②钢—⎪⎪⎪—碳素钢：包括低碳钢、中碳钢、高碳钢—合金钢：加入Ni 、Cr 制不锈钢(2)常见有色金属材料——铜、铝①铝及铝合金铝⎩⎨⎧性能：良好的导电性和导热性用途：制导线 铝合金⎩⎨⎧性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运 输业、电子行业等②铜及铜合金铜⎩⎨⎧性能：良好的导电性和导热性用途：主要用于电器和电子工业、建筑业 铜合金：包括青铜、黄铜、白铜，其中青铜是我国使用最早的合金。
4．复合材料(1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种材料。
青岛二中2021届高考化学一轮讲练：金属材料及金属矿物的开发利用【答案+详解】
金属材料及金属矿物的开发利用1．在冶金工业上，下列均不能用化学还原剂制得的一组金属是( )A．Na、Mg、Al B．Na、K、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe解析：选A Na、Mg、Al的冶炼方法为电解法；Zn、Fe、Cu的冶炼方法为化学还原法；Ag的冶炼方法为热分解法，故选A项。
2．下列有关金属的说法正确的是( )A．湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应B．加强热使CuO在高温条件下分解制备单质CuC．黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D．生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含解析：选A 湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素的化合价均降低，发生还原反应，A项正确；CuO在高温条件下不能分解生成单质Cu，B项错误；黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金，C项错误；生铁和钢都是铁碳合金，D项错误。
3．下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是( )A．蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠B．炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂C．高炉炼铁能得到纯铁D．铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来解析：选D 电解食盐水得到的是NaOH，得不到Na；炼铁高炉中利用焦炭与空气反应生成的CO作为还原铁矿石的还原剂；高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。
4．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是( )A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳解析：选D A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。
2021届高中化学高三二轮复习——金属矿物的开发利用专题测试(含答案)
2021届高中化学高三二轮复习——金属矿物的开发利用专题测试一、单选题1．关于铝及其冶炼的下列说法中，不正确的是（）A．铝是地壳中含量最多的金属元素B．铝土矿的主要成分是Al2O3C．铝单质的金属活动性较强，通常采用电解熔融氧化铝的方法冶炼D．电解氧化铝时，加人冰晶石（Na3AlF6）的目的是提高铝的产量2．下列有关物质的工业制法中，错误的是( )A．制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅B．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠C．制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁D．制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝3．下列金属的冶炼方法与工业上冶炼铝的方法相同的是A．Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2B．2Ag2OΔ4Ag+O2↑C．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu D．2NaC1(熔融)电解2Na+C12↑4．下列物质的生产过程不涉及氧化还原反应的是（）A．海水提溴B．纯碱C．炼钢炼铁D．合成氨5．下列关于物质工业制备的说法中正确的是A．接触法制硫酸时，在吸收塔中用水来吸收三氧化硫获得硫酸产品B．工业上制备硝酸时产生的NO x，一般可以用NaOH溶液吸收C ．从海水中提取镁的过程涉及化合、分解、置换、复分解等反应类型D ．工业炼铁时，常用焦炭做还原剂在高温条件下还原铁矿石6．化学与工业生产密切相关。
下列说法中正确的是A ．工业上常用电解熔融MgO 制镁单质B ．工业上常用金属钠与水反应制NaOHC ．工业上炼铁的原料是铁矿石和氢气D ．工业上制备粗硅的原料是石英砂和焦炭7．下列金属冶炼过程中不．涉及化学变化的是A ．铝热反应B ．高炉炼铁C ．沙里淘金D ．湿法炼铜8．下列说法正确的是A ．工业以硫黄为原料生产硫酸，沸腾炉中的反应：2S+3O 2∆=2SO 3B ．工业上用电解饱和食盐水的方法制取金属钠C ．高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用是还原铁矿石中的氧化铁D ．工业上以石灰乳和氯气为原料制取漂白粉9．我省近年来以铁矿石为原料的产业发展迅猛，下列有关说法正确的是A ．以焦炭和铁矿石为原料炼铁的原理是用焦炭直接还原化合态的铁B ．据报道，庐江磁性材料产生“磁”力无穷，磁性氧化铁的化学式是23Fe OC ．为证明某铁矿石中存在铁离子，可将铁矿石溶于硝酸后，再加KSCN 溶液D ．利用铁矿石制得的能除去污水中的2Hg +，可知相同条件下，()()sp sp K FeS K HgS >10．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。
金属矿物海水资源的开发利用(精讲)高一化学精讲精练(人教版2019)
8.1.1 金属矿物、海水资源的开发利用【学科核心素养】1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，培养“科学探究”精神，增强社会责任感。
【知识讲解】一、金属矿物的开发利用1．金属元素在自然界中的存在形态：游离态和化合态2．金属冶炼的一般原理(1)基本原理：将金属元素从其化合物中还原出来。
(2)表示方法：M n ＋＋n e －===M 。
3．金属冶炼的一般方法(1)依据：金属活泼性不同，将其由化合态还原为游离态的难易程度不同。
(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式①热分解法：加热分解HgO ：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑加热分解Ag 2O ：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑②热还原法：H 2还原CuO ：CuO ＋H 2=====△Cu ＋H 2O高炉炼铁：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2铝热反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3③电解法：冶炼钠：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑冶炼镁：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑冶炼铝：2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑ ④其他方式：湿法炼铜：Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu火法炼铜：Cu 2S ＋O 2=====△2Cu ＋SO 24．合理开发和利用金属矿物资源(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
二、海水资源的开发利用1．海水水资源的开发利用(1)海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。
高中化学(必修二)第八章 金属矿物、海水资源的开发利用练习题(含答案)
高中化学（必修二）第八章金属矿物、海水资源的开发利用练习题(含答案)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列反应原理不符合工业实际的是A．2Ag2O 高温4Ag+O2↑B．4Al+3MnO2高温3Mn+2Al2O3C．2MgO 电解2Mg+O2↑D．2CuO+C高温2Cu+CO2↑2．工业上常用电解法治炼的金属为A．镁B．铁C．铜D．银3．下列说法不正确．．．的是A．自然界中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取之不尽的，因此，应加大开采金属矿物的速度，以满足经济发展的需要D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护4．下列关于金属镁、铝的说法中正确的是A．铝在地壳中的储量非常丰富，在古代常用来制造兵器B．大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO 高温3Mg＋Al2O35．从利用金属的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事，这个先后顺序跟下列有关的是①地壳中金属的含量①金属活动性顺序①金属的导电性①金属冶炼的难易程度①金属的延展性A．①①B．①①C．①①D．①①6．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。
下列关于诗词的分析错误的是A．“ 蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程7．铝用作焊接钢轨是利用A．铝同氧气反应生成稳定的保护层B．铝是热的良导体C．铝合金强度大D．铝是强还原剂，铝热反应放热8．从淡化海水后的浓海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3B．设备Y为蒸馏塔C．在提取溴的过程中一定有Br-被氧化D．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最多为22.4 L(标准状况下)9．下列物质用途与原理分析均不正确的是A．A B．B C．C D．DNH COONH)可用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等，是一种可贵的氨化剂，某10．氨基甲酸铵(24化学小组用下列实验装置模拟工业制备少量氨基甲酸铵。
高考化学金属材料及金属矿物的开发利用一轮复习(解析版)
金属材料及金属矿物的开发利用【考情分析】高考对讲内容的考查以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。
以金属及其化合物化工生产为背景的工艺流程题和综合实验题是考查的热点。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识铝与强酸、强碱的反应及其化合物的两性,理解铝及其化合物的性质。
2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对金属材料性质提出可能的假设,通过分析推理加以证实,能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
3.科学探究与创新意识:能对金属的性质提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
【网络构建】【知识梳理】智能点一铜及其化合物1．单质铜(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3（铜绿的生成）。
②化学方程式：2Cu＋S Cu2S。
③与氧化性酸反应a．与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
④与盐溶液反应(写离子方程式)a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋；b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
2．氧化铜和氧化亚铜H2＋CuO Cu＋H2O H2＋Cu2O2Cu＋H2O高温2质为Cu2O，否则为Cu。
反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。
3.氢氧化铜(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用：反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O；反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
4．铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。
人教版高中化学必修2课后练习-金属矿物的开发利用
人教版高中化学必修2课后练习一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．下列说法错误的是(C)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．将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，在高温下恰好完全反应，所得固体中含金属单质的质量为18 g，则该氧化物粉末可能是(C)A．Cr2O3和V2O5B．MnO2和Cr2O3C．Fe2O3和V2O5D．Fe3O4和FeO解析：9 g铝参加反应转移1 mol电子。
利用极端假设法判断，一种金属元素被还原后其质量大于18 g，另一种金属元素被还原后其质量小于18 g，Cr2O3中的Cr得到1 mol电子，对应生成铬单质的质量为17.3 g，V2O5中的V得到1 mol电子，对应生成钒单质的质量为10.2 g，MnO2中的Mn得到1 mol电子，对应生成锰单质的质量为13.75 g，Fe2O3中的Fe得到1 mol电子，对应生成铁单质的质量为18.7 g，A、B错误，C正确；Fe3O4中Fe的化合价可理解为＋2价和＋3价，1个氧离子可失去2个电子，当Fe3O4中Fe得到1 mol 电子时，对应生成的铁单质的质量为21 g，FeO中的Fe得到1 mol电子，对应生成铁单质的质量为28 g ，故D 错误。
3．钛(Ti)有“未来钢铁”之称，工业上常以反应TiCl 4＋2Mg=====△Ti ＋2MgCl 2获得海绵状钛，该反应在下列哪种环境中进行( A )A ．稀有气体中B ．空气中C ．氮气中D ．CO 2气体中解析：因为镁可以与氧气、氮气和二氧化碳反应，所以应选择没有这些气体存在的反应环境，故A 正确。
人教版高中化学必修二 自然资源的开发利用 化学与可持续发展(第1课时)
(1)铝热反应的引燃剂为镁条,助燃剂为氯酸钾。 (2)铝热剂为混合物,是由铝粉和金属氧化物(Fe2O3、 Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末组成的。 (3)镁条要打磨净表面的氧化膜,否则难以点燃;氧化铁 粉末与铝粉要选择干燥的;铝粉要用没有被氧化的,否 则反应难以进行。
【解析】选B。选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然
界中存在的状态及金属的活动性。
(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是
(Ⅰ):Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O,C+2CuO
2Cu+CO2↑,符合①;
(Ⅱ):Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,符合③;
(Ⅲ):2Al+Cr2O3 =高=温== Al2O3+2Cr,符合③; (Ⅳ):先从光卤石中提取MgCl2,再电解MgCl2: MgCl2(熔融) =电=解= Mg+Cl2↑,符合④。
2.金属冶炼的常用方法
【情境·思考】 当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化铁的混合物 点燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨 牢牢的黏结在一起。你知道其工作原理吗?
提示:高温条件下,铝粉与Fe2O3发生反应,化学反应方
程式为Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe。
3.金属矿物资源的开发和利用措施 (1)提高金属矿物的利用率; (2)开发环保高效的金属冶炼方法; (3)防止金属的腐蚀; (4)使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量; (5)加强废旧金属的回收和再利用。
(3)如图是我国古代和现代冶金的两张图片,那么人类 使用金属的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系?
4-1-第1课时 金属矿物的开发利用
4-1-第1课时 金属矿物的开发利用一、选择题1．(2012·试题调研)有关金属的冶炼原理下列说法正确的是( )A ．肯定发生的是置换反应B ．肯定发生的是分解反应C ．肯定发生的是氧化还原反应D ．只能用金属做还原剂冶炼金属答案：C点拨：金属大部分以化合态存在于自然界中，且金属元素无负化合价，所以金属冶炼的实质是将化合态金属元素还原为游离态，必定发生氧化还原反应，但是不一定是置换反应，如CO 还原Fe 2O 3。
还原剂可以是金属，如Fe 还原CuSO 4，也可以是非金属，如H 2还原CuO 。
2．(2012·经典习题选萃)下列说法正确的是( )A ．有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B ．用电解NaCl 溶液的方法来冶炼金属钠C ．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D ．回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：本题主要考查金属的冶炼方法。
铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3，A 项对；电解NaCl 溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融NaCl 的方法制取，B 项错；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来，应该用电解熔融Al 2O 3的方法制取，C 项错；D 项对。
答案：AD点拨：金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动顺序、生产成本等因素。
3．在冶金工业中，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()A．Na、Ba、K、Al B．Na、K、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe答案：A点拨：在金属活动性顺序表中，Zn、Cu之间的金属一般采用化学还原剂制得。
而K－Al等活泼性金属一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。
4．下列叙述错误的是()A．炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来B．活泼金属Na用电解法冶炼C．汞的冶炼只能用还原剂法D．铝的冶炼一般用还原剂法答案：CD点拨：活泼金属K、Na、Ca、Al用电解法冶炼，故D错；多数金属的冶炼用热还原法如Fe、W、Cr等；有些不活泼金属用热分解法就可制得如Hg、Ag等，故C错。
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§ 4.1开发利用金属矿物和海水资源 第1课时 金属矿物的开发利用
一、选择题：
1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。
选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是 A ．金属在自然界中的存在形式 B ．金属元素在地壳中的含量 C ．金属阳离子得电子的能力 D ．金属熔点的高低
2.从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是200来年的事。
下列跟这个先后顺序有关的是
①地壳中的金属元素的含量，②金属活动性顺序，③金属的导电性，④金属冶炼的难易程度，⑤金属的延展性 A ．①③ B ．②⑤ C ．③⑤ D ．②④ 3.下列金属冶炼的反应原理，不正确的是
4．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是 A 、加热Al 2O 3 B 、加热CaCO 3 C 、电解熔融NaCl D 、氯化钠与铝粉高温共热 5.由黄铁矿炼铜的过程中发生了反应：
Cu 2S+2CuO 4Cu+SO 2↑。
下列叙述正确的是 A ．该反应从氧化还原反应的电子转移角度看， 与SO 2+2H 2S=3S+2H 2O 是同一类型 B ．该反应从氧化还原的电子转移角度看， 与6NO 2+8NH 3=7N 2+12H 2O 是一种类型 C ．该反应中，氧元素氧化了硫元素
A ．2NaCl(熔融)2Na ＋Cl 2↑
B ．MgO ＋H 2Mg ＋H 2O
C ．Fe 2O 3＋3CO
2Fe ＋3CO 2
D ．2Ag 2O
4Ag ＋O 2↑
D．该反应中，Cu2S既是还原剂又是氧化剂
6.实验室将9g铝粉跟一定量金属氧化物粉末混合形成．发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质18g，则该氧化物粉末可能是
①Fe
2O
3
和MnO
2
②MnO
2
和V
2
O
5
③Cr
2O
3
和V
2
O
5
④Fe
3
O
4
和FeO．
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
二、非选择题：
7.已知有关物质的熔、沸点数据如下表：
MgO Al2O3MgCl2AlCl3
熔点/℃ 2 852 2 072 714 190(2.5×105 Pa)
沸点/℃ 3 600 2 982 1 412 182.7
请参考上述数据回答下列问题：
工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解
Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
为什么不用电解MgO的方法生产镁？理由是_________________________。
为什么不用电解AlCl3的方法生产铝？理由是
______________________________________________。
8. 为了确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成了，分别进行下列实验．已知氧化铁和铝在高温下反应生成氧化铝和铁；铝和氢氧化钠的水溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO
2
）和氢气．（1）若取ag样品，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，测得生成的气体bg．反应的化学方程式，样品中铝的质量为 g；
（2）若取ag样品，使其在高温下恰好完全反应，该反应的化学方程式，样品中氧化铁与铝质量比为；
（3）待（2）中反应产物冷却后，往其中加入足量的盐酸，测得生成的气体质量cg，则该气体与（1）中所得的气体的质量比c：b= ．
9.铝热反应实验如下：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起（先将置于内层的漏斗底部剪一个小孔，用水润湿），架在铁架台的铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。
将适量的炒干的氧化铁粉末和铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，引燃氧化铁和铝粉的混合物，反应剧烈进行，发出耀眼的强光，生成铁和氧化铝。
（1）某同学为研究该实验，查阅有关资料得到如下数据：
①该同学推测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。
理由是：该反应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设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
该实验所用的试剂是，反应的离子方程式为。
③实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是（填序号）。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
（2）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价就越低。
某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。
在反应结束后的溶液中，逐滴加入4摩/升的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（毫升）与产生的沉淀的物质的量（摩尔）的关系如下图所示。
回答下列问题：
①图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为
②在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为
上述现象说明溶液中、、结合OH-的能力比强（填离子符号）。
③B点与A点的差值为摩尔。
10.某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物．为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：
沉淀物Fe（OH）
3Fe（OH）
2
Cu（OH）
2
开始沉淀的PH 2.3 7.6 4.4 完全沉淀的PH 3.2 9.7 6.4
（1）酸浸后加入H
2O
2
的目的是．调
pH步骤中加入的试剂最好是（填化学式）．实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有．（2）煮沸CuSO
4
溶液的原因是．向
CuSO
4溶液中加入一定量的NaCl、Na
2
SO
3
，可以生成白色的CuCl
沉淀，写出该反应的化学方程式．（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准．称取所制备的CuCl样品0.2500g，置于一定量的
0.5mol· L-1FeCl
3
溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，
用0.1000mol· L-1的Ce（SO
4）
2
溶液滴定，到达终点时消耗
Ce（SO
4）
2
溶液24.60mL．有关的化学反应为：
Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+．通过计算说明该CuCl样品____（填“符合”或“不符合”）国家标准．
（4）25℃时，K
SP [Fe（OH）
3
]=4.0×10-38．Fe3+发生水解反应
Fe3++3H
2O Fe（OH）
3
+3H+，该反应的平衡常数为．
答案：1.C 2.D 3.B 4.C 5.D 6.D
7.MgO熔点太高AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电
8.
9.答案（1）①合理；②氢氧化钠溶液、
2Al+2OH-+2H
2O=2AlO
2
-+3H
2
↑；③ B
（2）①OH-+ H+= H
2
O
②NH
4++OH-=NH
3
·H
2
O 、H+、Fe3+、Al3+、NH
4
+③0．008
10.答案：（1）将Fe2+氧化成Fe3+．便于调整PH值与Cu2+分离；
CuO、或Cu（OH）
2、或CuCO
3
；漏斗、烧杯、玻璃棒
（2）除净溶液中的H
2O
2
，避免影响下一步CuCl的生成；
2CuSO
4+2NaCl+Na
2
SO
3
+H
2
O=2CuCl↓+2Na
2
SO
4
+H
2
SO
4
（3）符合（4）2.5×10-5（mol/L)2。