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-1-课时跟踪检测（二十）金属矿物的开发利用A——基础过关练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，有利于环境保护解析：选A自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。2．目前工业上冶炼镁通常采用的方法是()A．CO或H2还原法B．铝热反应法C．电解法D．热分解法解析：选C目前工业上冶炼金属镁采用的是电解熔融的MgCl2来得到金属镁。3．《五金铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工解析：选BA项，金属冶炼方法是由金属活动性决定的，特别活泼的金属通常用电解法，较活泼的金属用热还原法，较不活泼的金属用热分解法，正确；B项，熟铁比生铁的硬度小，延展性较好，错误；C项，炒铁是为了把生铁中的碳氧化成碳的氧化物，从而降低铁水中的碳含量，正确；D项，往生铁水中吹空气可以降低碳的含量，正确。4．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3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于()-2-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．金属的活动性强弱解析：选D在金属活动性顺序中，越靠后的金属出现的年代越早，越靠前的金属出现的越晚，说明金属越活泼，越难冶炼。5．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是()A．2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2=====△Mg＋H2OC．Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2D．2Ag2O=====△4Ag＋O2↑解析：选BA项，只能用电解熔融NaCl的方法制取金属Na，正确；B项，只能用电解熔融MgCl2的方法获得金属Mg，错误；C项，在加热条件下用还原剂还原制得铁，正确；D项，Ag是不活泼的金属，可以用加热氧化物使之分解的方法制得，正确。6．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：选A锂的金属性介于钠、镁之间，应该与Na、Mg的冶炼方法相同。7．下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是()A．CO、O2、H2B．CO、CO2、CC．CO2、H2O、O2D．Al、C、H2解析：选DFe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。8．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe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∶2C．该反应中冶炼1molFe转移2mol电子D．该反应可用于焊接钢轨解析：选C由题中化学方程式可知，反应中Fe元素的化合价由＋3价降为0价，则冶炼1molFe应转移3mol电子。-3-9．冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂②以活泼金属Na、Mg等还原③利用铝热反应原理还原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等金属通常还原方法是________。解析：中等活泼的金属用热还原法冶炼；活泼金属用电解法冶炼；不活泼金属用热分解法冶炼；高熔点金属用铝热法冶炼。答案：(1)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②10．在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。甲、乙两位同学分别设计了如下两个制取铜的实验方案。甲：①CuO溶于适量稀硫酸中；②在①的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。乙：①铁与稀硫酸反应得氢气；②用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填选项的标号)_______________________________________________________________。A．相同B．甲多C．乙多D．以上三种情况均有可能(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制得铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因是____________________，完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入________，不断搅拌，然后________即得到纯净的铜。解析：(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，排除空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原，故生成铜的质量小。(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉，也可能混有FeSO4；而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。答案：(1)B(2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干B——提能增分练1．下列关于钙、钾、铁的冶炼方法正确的是()-4-A．电解法、热分解法、热还原法B．电解法、电解法、热还原法C．热还原法、热分解法、热还原法D．电解法、电解法、热分解法解析：选B钙、钾是活泼的金属，应该采用电解的方法冶炼；铁是中等活泼的金属，采用热还原的方法来冶炼，因此选项是B。2．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()A．Na，Mg，AlB．Na，K，Zn，FeC．Zn，Fe，Cu，AgD．Mg，Al，Zn，Fe解析：选AA项，Na、Mg、Al都是特别活泼的金属，应该用电解的方法冶炼而不能用还原剂还原，正确；B项，Na、K用电解法冶炼，Zn、Fe用热还原法冶炼，错误；C项，Zn、Fe用热还原法冶炼，Cu用火法冶炼，Ag用热分解的方法冶炼，错误；D项，Mg、Al用电解的方法冶炼，Zn、Fe用热还原法冶炼，错误。3．下列化工生产原理错误的是()①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④高炉炼铁的反应是放热的，故无需加热A．②③B．①③C．①②③D．②③④解析：选D钠特别活泼，投入MgCl2溶液时先与水反应生成NaOH和H2，接着生成Mg(OH)2沉淀，②错误；冶炼铝使用的是Al2O3，③错误；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但是仍需要高温条件，④错误。4．冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气、一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。这4种方法在工业上均有应用。古代有：Ⅰ.火烧孔雀石炼铜；Ⅱ.湿法炼铜。现代有：Ⅲ.铝热法炼铬；Ⅳ.从光卤石(MgCl2·6H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分类，不正确的是()A．Ⅰ，①B．Ⅱ，②C．Ⅲ，③D．Ⅳ，④解析：选BⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ发生的反应分别是：Ⅰ.Cu2(OH)2CO3=====△2CuO＋CO2↑＋H2OC＋2CuO=====△2Cu＋CO2↑Ⅱ.Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuⅢ.2Al＋Cr2O3=====高温Al2O3＋2CrⅣ.先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融的MgCl2：-5-MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑。则Ⅰ属于方法①，Ⅱ属于方法③，Ⅲ属于方法③，Ⅳ属于方法④。综上分析，B选项不正确。5．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：Na＋KClNaCl＋K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。物质KNaKClNaCl熔点/℃63.697.8770801沸点/℃77488315001413根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为()A．770℃B．801℃C．850℃D．770～801℃解析：选C要从可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。在801～883℃合理。6.如图是铝热反应的实验装置，有关该反应的下列说法中一定正确的是()A．a为镁条B．b为氧化铁与铝粉的混合物C．2mol氧化剂参与反应则转移6NA个电子D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2解析：选AA项，a为镁条，起引燃作用，正确；B项，镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，因此b为氯酸钾，错误；C项，2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe，该反应中氧化剂是氧化铁，2mol氧化剂参与反应则转移12NA个电子，错误；D项，该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1，错误。7．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是()A．MnO2B．WO3C．Cr2O3D．Co3O4解析：选D用铝热法还原金属氧化物时，Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然，在氧化物中，金属化合价越低，得电子数越小，消耗铝-6-越少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为Mn(＋4)、W(＋6)、Cr(＋3)、Co＋83。Co元素化合价最低，生成1molCo消耗铝最少。8．有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeO和Fe2O3解析：选BCO和铁的氧化物反应时，氧化物中的1molO原子对应1molCO2分子，1molCO2分子对应1molCaCO3，所以有下列的关系式，并假设0.4g该氧化物中含xgO原子。O～CO2～CaCO316100xg0.75g解得x＝0.12n(Fe)∶n(O)＝0.4g－0.12g56g·mol－1∶0.12g16g·mol－1＝2∶3。故此氧化物的化学式为Fe2O3。9．某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，其原因是______________________。(2)该铝热反应的化学方程式为____________________________________________。(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以计算样品中残留铝的百分含量。试回答下列问题：①量气管在读数时必须进行的步骤是______________________________________。②取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体(换算成标准状况下)，则铝的百分含量为______________。③装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会________(填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)因为把浓硫酸加入到蔗糖中发生脱水并放出大量的热，可作引火剂。(2)Al还-7-原Fe3O4生成Fe和Al2O3，配平可得化学方程式：8Al＋3Fe3O4=====高温4Al2O3＋9Fe。(3)①因