2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用學(xué)案 新人教版必修2.docx
《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用學(xué)案 新人教版必修2.docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用學(xué)案 新人教版必修2.docx(15頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 1.以金屬礦物開發(fā)利用為例,認(rèn)識化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用,體會(huì)保護(hù)金屬資源的重要性。 2.掌握金屬冶煉的一般原理,了解適用于不同金屬的冶煉方法。 一、金屬的冶煉 1.金屬在自然界的存在形式 2.金屬的冶煉原理 金屬冶煉就是將金屬從其化合物中還原出來,其實(shí)質(zhì)是金屬化合物中的金屬離子得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)。 3.金屬的冶煉方法(用化學(xué)方程式表示) 二、金屬資源的合理開發(fā)利用 1.合理開發(fā)利用金屬資源 金屬的冶煉需要消耗大量的資源和能源,還會(huì)造成環(huán)境污染,地球上的金屬資源是有限的,是不可再生的,因此金屬資源應(yīng)合理地開發(fā)利用。 2.有效利用金屬資源的途徑 (1)提高金屬礦物的利用率。 (2)減少金屬的使用量。 (3)加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用。 (4)使用其他材料代替金屬材料。 1.下列有關(guān)金屬的說法中,不正確的是( ) A.青銅、不銹鋼都是合金 B.銅在空氣中會(huì)生成銅銹 C.多數(shù)合金的熔點(diǎn)高于組成它的成分金屬的熔點(diǎn) D.鋁是活潑金屬,但在空氣中耐腐蝕 解析:A項(xiàng)青銅中含有Sn,不銹鋼中含有Cr、Ni,故二者為合金,正確;B項(xiàng)Cu在空氣中會(huì)生成綠色的Cu2(OH)2CO3,正確;C項(xiàng)多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于各組成的成分金屬的熔點(diǎn),錯(cuò)誤;D項(xiàng)Al在空氣中,表面會(huì)生成致密的Al2O3層,阻止內(nèi)部的Al與O2接觸,從而在空氣中耐腐蝕,正確。 答案:C 2.(2018雅安市期末)下列金屬用熱還原法冶煉的是( ) A.鈉 B.銀 C.鐵 D.汞 解析:鈉通常用電解熔融的NaCl來制取,A錯(cuò)誤;銀、汞用熱分解法制取,B、D錯(cuò)誤;鐵用熱還原法冶煉,C正確。 答案:C 3.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”) (1)根據(jù)金屬在自然界中含量不同選擇不同的冶煉方法。( ) (2)電解法冶煉鋁時(shí),用AlCl3作原料。( ) (3)利用鋁熱反應(yīng)可冶煉金屬鐵。( ) (4)化合態(tài)的金屬元素被還原時(shí),一定得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)。( ) (5)金屬銀可用加熱分解法冶煉。( ) 答案:(1) (2) (3)√ (4) (5)√ 金屬冶煉方法與金屬活動(dòng)性順序的關(guān)系 活動(dòng)性順序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 單質(zhì)還原性(原子失e-) 強(qiáng)―→弱 陽離子氧化性(離子得e-) 弱―→強(qiáng) 金屬冶煉方法 電解熔融鹽或氧化物 熱還原法 熱分解法 富集法 還原劑或特殊措施 直流電提供電子 H2、CO、C、Al等,加熱 加熱 物理方法 1.金屬冶煉方法的選擇依據(jù)是:金屬在自然界中的存在形式和金屬的活動(dòng)性。 2.金屬越活潑,越難被還原,制備成本越高;在金屬活動(dòng)順序表中金屬的位置越靠后,越容易被還原,制備成本越低。所以人類對金屬使用的順序是:銅、鐵、鋁、鈦等。 3.電解法冶煉活潑金屬時(shí),不能電解其鹽(堿)溶液,只能電解其熔融鹽或氧化物(離子化合物)。例如,采用電解法冶煉鋁的材料是Al2O3,冶煉鎂的材料是MgCl2。 4.熱還原法冶煉金屬時(shí)選用C、CO、H2、Al等作還原劑的優(yōu)缺點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) C 資源豐富、價(jià)格低廉、成本低 煉得的金屬中往往含有少量的碳,同時(shí)產(chǎn)生的碳的氧化物會(huì)污染環(huán)境 CO 用CO作還原劑冶煉金屬時(shí),CO通過下列反應(yīng)生成;C+O2CO2,CO2+C2CO,所以用CO作還原劑煉得的金屬中混有雜質(zhì)碳,純度不高 H2 煉得的金屬純度高 工業(yè)成本高 Al 可以冶煉熔點(diǎn)高,難以冶煉的金屬 工業(yè)成本高 下列說法中正確的是( ) A.一種金屬只能用一種方法冶煉 B.冶煉金屬時(shí),必須加入一種物質(zhì)作為還原劑 C.金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),可能被還原,也可能被氧化 D.金屬的冶煉原理,主要是根據(jù)金屬活動(dòng)性的不同,選取不同的冶煉方法 【解析】 很多金屬有多種冶煉方法,如銅有熱還原法,濕法冶煉等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;冶煉金屬不一定要加入還原劑,如熱分解法冶煉Ag、Hg等,電解法冶煉鈉、鎂等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),都是由高價(jià)降低到0價(jià),故一定被還原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬活動(dòng)性不同,化合態(tài)金屬元素得電子能力差異很大,選取的冶煉方法也不同,D項(xiàng)正確。 【答案】 D (2018佛山市第一中學(xué)期中)下列反應(yīng)原理中,不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是( ) A.2HgO2Hg+O2↑ B.4Al+3MnO22Al2O3+3Mn C.2MgO2Mg+O2↑ D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2 解析:Hg活動(dòng)性較弱,用熱分解的方法冶煉,A正確;Mn是比較活潑的金屬,用熱還原的方法冶煉,B正確;Mg是活潑的金屬,用電解的方法冶煉,C錯(cuò)誤;Fe是比較活潑的金屬,用熱還原的方法冶煉,D正確。 答案:C 鋁熱反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)紵陼r(shí),紙漏斗內(nèi)的混合物立即劇烈反應(yīng),發(fā)出耀眼的光芒,產(chǎn)生大量白煙。紙漏斗被燒破,有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上,液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w 原因分析 鎂條燃燒,放出大量的熱;KClO3作為引燃劑在受熱狀態(tài)下發(fā)生分解,使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生反應(yīng)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,生成的鐵在高溫下呈熔化狀態(tài) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在高溫條件下,鋁與氧化鐵發(fā)生置換反應(yīng),并放出大量的熱 注意事項(xiàng) ①鎂條要打磨凈表面的氧化膜,否則難以點(diǎn)燃;氧化鐵粉末要干燥;②氯酸鉀的作用是提供氧氣,使鎂條充分燃燒,故氯酸鉀應(yīng)放在混合物上面;③Fe2O3與Al的質(zhì)量比應(yīng)控制在3∶1,且兩者要混合均勻,以保證二者均完全反應(yīng);④要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層,且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕,以防止高溫物質(zhì)從四周濺出;⑤蒸發(fā)皿中要放適量細(xì)沙,既要防止蒸發(fā)皿炸裂,又要防止熔融物濺出傷人;⑥實(shí)驗(yàn)裝置要與人有一定距離,防止人被燒傷 1.鋁熱反應(yīng)的原理為:Al作還原劑,另一種氧化物作氧化劑,用鋁將氧化物中的金屬置換出來。注意另一種金屬在金屬活動(dòng)順序表中必須排在鋁之后。 2.鋁熱反應(yīng)的作用:①冶煉難熔的相對不活潑的金屬,如V、Cr、Mn等。②焊接鋼軌。 某研究性學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開研究,對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應(yīng)放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表: 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點(diǎn)/℃ 660 2 054 1 535 1 565 沸點(diǎn)/℃ 2 467 2 980 2 750 … 請回答下列問題: (1)氧化鐵與鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________,該反應(yīng)中氧化劑為______________________。 (2)某同學(xué)推測,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物可能是鐵鋁合金。理由是____________________________________________________。 (3)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)用的試劑是____________,反應(yīng)的離子方程式是______________________________________。 【解析】 (1)氧化鐵與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng),該反應(yīng)方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反應(yīng)中Fe2O3中的鐵元素化合價(jià)由+3價(jià)降低到0價(jià),Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+3價(jià),該反應(yīng)中Al作還原劑,F(xiàn)e2O3作氧化劑。 (2)根據(jù)表中所列熔點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,鋁的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn),故當(dāng)鐵熔化時(shí),一些鋁與鐵熔合在一起形成鋁鐵合金。 (3)要證明鐵鋁合金中有鋁,根據(jù)Al、Fe的性質(zhì)來分析,可選擇NaOH溶液來驗(yàn)證Al的存在。 【答案】 (1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Fe2O3 (2)鋁熱反應(yīng)放出大量的熱,能使鐵熔化,而鋁的熔點(diǎn)比鐵低,故熔融物可能是液態(tài)的鐵鋁熔合形成的合金 (3)NaOH溶液 2Al+2H2O+2OH-===2AlO+3H2↑ 現(xiàn)有下列金屬:①鐵;②鎂;③錳;④釩;⑤鉻,其中可用鋁熱法制備的有( ) A.①②④ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤ 解析:可用鋁熱法制備的金屬,在金屬活動(dòng)順序表中應(yīng)排在鋁之后,故鎂不可用鋁熱法制備。利用排除法可得答案C。 答案:C 1.下列金屬在自然界中以游離態(tài)存在的是( ) A.Na B.Mg C.Al D.Au 解析:活潑金屬在自然界以化合態(tài)存在,極少數(shù)金屬如Au、Pt以游離態(tài)形式存在。 答案:D 2.下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.不銹鋼、硬鋁都是合金 B.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體 C.工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法制取金屬鎂 D.鎂、鋁都是活潑金屬,一定條件下均可與某些氧化物發(fā)生反應(yīng) 解析:A項(xiàng)不銹鋼中含有Fe、C、Ni、Cr,硬鋁中含有Al、Mg,故兩者均為合金,正確;B項(xiàng)常溫下Hg為液體,錯(cuò)誤;Mg為活潑金屬,工業(yè)上用電解熔融MgCl2來制取鎂,C項(xiàng)正確;D項(xiàng)鋁在高溫下可與Fe2O3等發(fā)生鋁熱反應(yīng),鎂在點(diǎn)燃條件下可與CO2反應(yīng),正確。 答案:B 3.我國古代的濕法冶金術(shù)是世界聞名的。我國在世界上最先應(yīng)用濕法冶金術(shù)冶煉出來的金屬是( ) A.Fe B.Cu C.Ag D.Hg 解析:根據(jù)我國西漢時(shí)的煉丹家劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中記載:“曾青得鐵,則化為銅”,該表述意思是說銅的可溶性鹽遇到鐵時(shí),就有銅生成,實(shí)質(zhì)就是鐵與可溶性銅鹽反應(yīng)生成銅。這一發(fā)現(xiàn)要比西方國家早1 700多年。 答案:B 4.(2018綿陽市南山中學(xué)期末)下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中,正確的是( ) A.以海水為原料制得精鹽,再電解精鹽的水溶液制取鈉 B.用海水、石灰乳等為原料,經(jīng)一系列過程制得氧化鎂,用 H2還原氧化鎂制得鎂 C.以鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等為原料,通過反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石制得鐵 D.從鋁土礦中獲得氧化鋁再制得氯化鋁固體,電解熔融的氯化鋁得到鋁 解析:工業(yè)制鈉是電解熔融NaCl而不是電解NaCl溶液,A錯(cuò)誤;鎂的還原性比氫氣的還原性強(qiáng),不能用氫氣還原氧化鎂制取鎂,工業(yè)制鎂是電解熔融氯化鎂,B錯(cuò)誤;工業(yè)上常用CO在高溫下還原鐵礦石煉鐵:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,制得鐵,因?yàn)闊掕F的礦石中含有一定量的二氧化硅,所以石灰石的作用是將二氧化硅等雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣而除去,C正確;熔融狀態(tài)下氯化鋁不導(dǎo)電,所以從鋁土礦中獲得氧化鋁再電解熔融的氧化鋁來獲取金屬鋁,D錯(cuò)誤。 答案:C 5.鋁熱反應(yīng)常用來焊接鋼軌。右圖為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋁熱反應(yīng)的裝置,點(diǎn)燃鎂條,反應(yīng)過程中看到熔融物落入蒸發(fā)皿的沙子中。則下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.金屬氧化物與鋁都能發(fā)生鋁熱反應(yīng) B.該裝置所用的漏斗是玻璃漏斗 C.反應(yīng)中觀察到熔融物落入蒸發(fā)皿中,表明該反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.加氯酸鉀的目的是用氯酸鉀來氧化鋁粉 解析:A項(xiàng)Al能與在金屬活動(dòng)順序表中排在Al后面的金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng)所用的漏斗為紙質(zhì)的,錯(cuò)誤;C項(xiàng)正確;D項(xiàng)KClO3可提供O2,為引燃劑,使Mg充分燃燒,提供Al與Fe2O3反應(yīng)的條件,錯(cuò)誤。 答案:C 1.熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定是( ) A.氧化還原反應(yīng) B.置換反應(yīng) C.復(fù)分解反應(yīng) D.分解反應(yīng) 解析:熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng),也一定不是分解反應(yīng),不一定是置換反應(yīng),如3CO+Fe2O32Fe+3CO2,熱還原法冶煉金屬,金屬元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài),一定是氧化還原反應(yīng),故選A項(xiàng)。 答案:A 2.(2018平頂山市期末)下列說法中正確的是( ) A.電解NaCl溶液、熔融態(tài)的氯化鎂可制得相應(yīng)的金屬單質(zhì) B.工業(yè)上可用含Cu2S的礦石和氧化劑O2反應(yīng)冶煉Cu C.鋁熱反應(yīng)可用于冶煉高熔點(diǎn)金屬,如K、Ca、Cr、Mn等 D.工業(yè)電解熔融態(tài)的Al2O3制Al時(shí),加冰晶石的主要作用是提高Al的產(chǎn)量 解析:電解 NaCl 溶液得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣,電解熔融態(tài)的氯化鎂可制得鎂和氯氣,A錯(cuò)誤;工業(yè)上可用Cu2S和O2反應(yīng)制取粗銅,發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cu2S+O2===2Cu+SO2,B正確; 鋁熱反應(yīng)不能用于冶煉K、 Ca等活潑金屬,C錯(cuò)誤;工業(yè)電解熔融態(tài)的Al2O3制Al時(shí),加冰晶石的主要作用是降低Al2O3的熔化溫度,不能提高Al的產(chǎn)量,D錯(cuò)誤。 答案:B 3.用鋁熱法還原下列氧化物,制得金屬各1 mol,消耗鋁最少的是( ) A.MnO2 B.WO3 C.Fe2O3 D.V2O5 解析:MnO2~Mn,生成1 mol Mn,需要得到4 mol電子,消耗 mol Al;WO3~W,生成1 mol W,需要得到6 mol電子,消耗2 mol Al;Fe2O3~2Fe,生成1 mol Fe,需要得到3 mol電子,消耗1 mol Al;V2O5~2V,生成1 mol V,需要得到5 mol電子,消耗 mol Al,故制得金屬各1 mol消耗鋁最少的是Fe2O3,選C項(xiàng)。 答案:C 4.利用金屬的活潑性不同,冶煉鎂、鐵、汞分別應(yīng)采用的方法是( ) A.熱還原法、熱分解法、電解法 B.電解法、熱還原法、熱分解法 C.熱分解法、熱還原法、電解法 D.電解法、熱分解法、熱還原法 解析:冶煉鎂用電解法,冶煉鐵用熱還原法,冶煉汞用熱分解法,故選B項(xiàng)。 答案:B 5.從金屬利用的歷史來看,先是青銅器時(shí)代,而后是鐵器時(shí)代,鋁的利用是近百年的事。這個(gè)先后順序跟下列有關(guān)的是( ) ①地殼中的金屬元素的含量?、诮饘倩顒?dòng)性順序?、劢饘賹?dǎo)電性 ④金屬冶煉的難易程度?、萁饘俚难诱剐? A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.②④ 解析:金屬的活動(dòng)性決定了金屬冶煉的難易程度,金屬越活潑,其金屬離子得到電子被還原成金屬原子越困難,則金屬單質(zhì)的使用年代越晚。 答案:D 6.金屬鋰是密度最小的金屬,等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子,故常用來制造高能量電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,則下列能冶煉出金屬鋰的方法是( ) A.熱分解法 B.熱還原法 C.電解法 D.鋁熱法 解析:鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,應(yīng)該與鈉、鎂的冶煉方法相同,故冶煉鋰應(yīng)選用電解法,選C項(xiàng)。 答案:C 7.冶煉金屬常用以下幾種方法: ①以C、CO或H2作還原劑還原 ②以較活潑金屬Na、Mg等還原?、劾娩X熱反應(yīng)原理用Al還原?、茈娊夥ā、轃岱纸夥? 下列金屬各采用哪種方法還原最佳。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。 (2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。 (3)Hg、Ag等不活潑金屬________。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬________。 (5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是________。 解析:根據(jù)每種金屬的特點(diǎn),應(yīng)選擇最佳方案。其中(5)K、Rb、Cs、Ti中制取K利用的原理比較特別,不是用活潑金屬置換不活潑金屬,而是平衡的原理,如Na+KClNaCl+K↑,抽離鉀蒸氣此反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行。而Ti是用Na來置換的:4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti或用Mg來置換:2Mg+TiCl4(熔融)===2MgCl2+Ti。 答案:(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)② 8.用如圖所示的裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),回答下列問題: (1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________,在該反應(yīng)中________是氧化劑,________是還原劑,該反應(yīng)稱為________反應(yīng)。 (2)選出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________(把序號填寫在橫線上)。 ①鎂條劇烈燃燒 ②放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒,火星四射?、奂埪┒返南虏勘粺、苡屑t熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上,液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w (3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用:內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔:____________;蒸發(fā)皿盛沙:__________;鎂條:______________;氯酸鉀:____________。 (4)若將氧化鐵換成氧化鎂,該反應(yīng)能否發(fā)生?________(填“能”或“不能”),理由是__________________。 解析:(1)該鋁熱反應(yīng)為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,該反應(yīng)中Fe2O3作氧化劑,Al作還原劑。(2)①②③④全為該鋁熱反應(yīng)的現(xiàn)象。(3)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中為使熔融物易落下通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔;為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿,蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子;反應(yīng)中鎂條引起氯酸鉀分解;氯酸鉀引發(fā)鋁熱反應(yīng)。(4)Mg比Al活潑,Al不能從MgO中置換出鎂。 答案:(1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe Fe2O3 Al 鋁熱 (2)①②③④ (3)使熔融物易于落下 防止濺落物使蒸發(fā)皿炸裂 引起氯酸鉀分解 引發(fā)鋁熱反應(yīng) (4)不能 鎂比鋁活潑,鋁不能置換鎂 1.下列反應(yīng)中,通過置換反應(yīng)得到金屬單質(zhì)的是( ) A.銅浸入氯化鐵溶液中 B.一氧化碳通過熾熱的氧化銅 C.焦炭與石英混合高溫加熱 D.四氯化鈦與金屬鈉混合加熱至熔融 解析:A項(xiàng)Cu浸入氯化鐵溶液中發(fā)生反應(yīng)Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,該反應(yīng)不是置換反應(yīng);B項(xiàng)一氧化碳通過熾熱的氧化銅發(fā)生反應(yīng)CO+CuOCu+CO2,該反應(yīng)不是置換反應(yīng);C項(xiàng)焦炭與石英混合高溫加熱,硅還原SiO2得到硅單質(zhì),該反應(yīng)為置換反應(yīng),但硅為非金屬,不符合題意;D項(xiàng)四氯化鈦與金屬鈉混合加熱至熔融,發(fā)生反應(yīng)TiCl4+4NaTi+4NaCl,該反應(yīng)為置換反應(yīng),故選D項(xiàng)。 答案:D 2.下列說法正確的是( ) A.自然界中所有金屬都以化合態(tài)形式存在 B.化學(xué)史上,金、銀、銅發(fā)現(xiàn)較早,鉀、鈉、鋁發(fā)現(xiàn)較遲是因?yàn)榍罢咦匀唤绾扛?,后者含量? C.廢舊金屬處理的最好辦法是深埋 D.冶煉金屬的一般步驟是:富集→冶煉→精煉 解析:排在金屬活動(dòng)順序表后面的極少數(shù)的不活潑金屬如金、鉑等在自然界中可以游離態(tài)形式存在,金屬活動(dòng)性差的金屬可用熱分解或還原法冶煉,且冶煉越容易,發(fā)現(xiàn)越早,A、B項(xiàng)不正確;廢舊金屬的處理常見方法是回收再利用,以便節(jié)省資源減少污染,C項(xiàng)錯(cuò)誤;只有D項(xiàng)正確。 答案:D 3.赤銅礦的主要成分是氧化亞銅(Cu2O),輝銅礦的主要成分是硫化亞銅(Cu2S),將赤銅礦與輝銅礦混合加熱有如下反應(yīng):Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑。下列對于該反應(yīng)的說法,正確的是( ) A.該反應(yīng)中的氧化劑只有Cu2O B.Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑 C.Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6∶1 解析:Cu2S中Cu為+1價(jià),S為-2價(jià),Cu2O中Cu為+1價(jià);生成物中Cu為0價(jià),SO2中S為+4價(jià);根據(jù)元素化合價(jià)變化可知,Cu2S既是氧化劑又是還原劑,Cu2O只是氧化劑,Cu是還原產(chǎn)物,SO2是氧化產(chǎn)物。 答案:B 4.實(shí)驗(yàn)室欲使1.6 g氧化鐵完全還原,事先應(yīng)準(zhǔn)備的CO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為( ) A.336 mL B.672 mL C.小于336 mL D.大于672 mL 解析:根據(jù)反應(yīng)3CO+Fe2O32Fe+3CO2可知,1.6 g Fe2O3完全反應(yīng)消耗0.03 mol CO,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積672 mL,但反應(yīng)過程中氣體與固體反應(yīng)不充分,反應(yīng)前要先通一會(huì)CO排盡裝置中的空氣,反應(yīng)后生成的鐵要在CO氣氛中冷卻,故CO實(shí)際用量大于672 mL,選D項(xiàng)。 答案:D 5.黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一,還可制備硫和鐵的化合物。 (1)冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2,反應(yīng)中被還原的元素是________(填元素符號)。 (2)上述冶煉過程產(chǎn)生大量SO2,下列處理方案中合理的是________(填序號)。 a.高空排放 b.用于制備硫酸 c.用純堿溶液吸收制Na2SO3 d.用濃硫酸吸收 (3)利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。方法為:①用稀鹽酸浸取爐渣,過濾。②濾液先氧化,再加入過量NaOH溶液,過濾,將沉淀洗滌,干燥、煅燒得Fe2O3。 根據(jù)以上信息回答下列問題: a.除去Al3+的離子方程式是________________。 b.選用提供的試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。 提供的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。 所選試劑為________。證明爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________________。 解析:(1)分析方程式中各元素化合價(jià)可知:Cu由+2價(jià)→0價(jià),O由0價(jià)→-2價(jià),銅元素、氧元素在反應(yīng)中被還原。(2)二氧化硫污染環(huán)境,不能排入空氣中。濃硫酸不能吸收SO2,也不能消耗SO2??梢浴白儚U為寶”制硫酸,也可以用純堿吸收制Na2SO3。(3)Al3+與過量NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2溶液,而Fe3+與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,過濾,將Al3+除去,反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-===AlO+2H2O。若要證明爐渣中含有FeO需要首先將其溶解,生成可溶性的亞鐵鹽,結(jié)合試劑分析可知,將該溶液加入到KMnO4溶液中,亞鐵離子具有強(qiáng)還原性,因此,可以使KMnO4溶液褪色,故選用的試劑是稀硫酸和高錳酸鉀溶液。 答案:(1)Cu、O (2)bc (3)a.Al3++4OH-===AlO+2H2O b.稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用學(xué)案 新人教版必修2 2018 2019 學(xué)年 高中化學(xué) 化學(xué) 自然資源 開發(fā)利用 課時(shí) 金屬 礦物
鏈接地址:http://m.kudomayuko.com/p-3911824.html