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1、-1-金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用(30(30 分钟分钟5050 分分)一、选择题一、选择题(本题包括本题包括 6 6 小题小题,每小题每小题 5 5 分分,共共 3030 分分)1.(双选)(2013镇江高一检测)化学科学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关系最为紧密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来制备 MgD.工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备 CuSO42.(2013南京高一检测)下列各组物质中,均能使 Fe2O3还原成单质铁的是()
2、A.O2、H2B.CO、CC.CO2、H2OD.Al、Cu3.铝能用于冶炼难熔的金属(如 Fe、Mn 等),这是因为铝()A.具有两性B.导电性好C.熔点低D.还原性强及反应中放出大量的热4.(双选)(2013厦门高一检测)下列化工生产原理正确的是()A.用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠B.用钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁C.电解氯化铝溶液制取铝D.炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应,也有吸热反应5.冶炼金属一般有下列 4 种方法:焦炭法;水煤气(或氢气、一氧化碳)法;活泼金属置换法;电解法。这 4 种方法在工业上均有应用。古代有:.火烧孔雀石炼铜;.湿法炼铜。现代有:.铝热法炼铬;.从光卤
3、石(MgCl26H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分类,不正确的是()A.,B.,C.,D.,6.(2013 青岛高一检测)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的 Al2O3,然后得到铝。而不是电解氯化铝,其主要原因是()A.AlCl3是共价化合物,其熔融态不导电B.电解 AlCl3生成的 Cl2会污染大气-2-C.用氢气还原氧化铝即可得到铝D.AlCl3不存在二、非选择题二、非选择题(本题包括本题包括 2 2 小小题题,共共 2020 分分)7.(8 分)孔雀石的主要成分为 CuCO3Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下:将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸将反应后的混合物过滤向滤
4、液中加入一种金属粉末,根据上述实验方案,试回答:(1)第步反应中的现象为。(2)第步加入的金属粉末是,理由是。(3)若向滤液中加入过量生石灰后,过滤,将沉淀加热灼烧后再通入气体,可制得较纯净的铜。8.(12 分)(能力挑战题)粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:取适量 A 进行铝热反应,产物中有单质 B 生成;另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 molL-1盐酸中,得溶液 C;将中得到的单质 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;用 KSCN 溶液检验时,溶液 D 不变色
5、。请填空:(1)引发铝热反应的实验操作是,产物中单质 B 是。(2)中所发生的各反应的化学方程式为、。(3)中所发生的各反应的离子方程式为、。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L,则该溶液中 c(Mg2+)为,c(Fe2+)为。答案解析答案解析1.【解析】选 C、D。选项 A,Au 是极不活泼的金属,在自然界中有单质存在,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-3-项 C,MgCl2为离子化合物,在
6、熔融状态下导电、电解熔融态的 MgCl2可以得到金属 Mg。选项 D,将 Cu 在空气中充分燃烧后转化为 CuO,CuO 与稀硫酸反应即可得到 CuSO4。2.【解析】选 B。还原性强的物质(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。A中,O2是氧化剂;C 中,CO2无还原性,D 中,Cu 活泼性比 Fe 弱。3.【解析】选 D。铝能够与某些高熔点的金属氧化物(如 Fe2O3、MnO2、V2O5等)组成铝热剂,利用铝的强还原性及冶炼反应中放出大量热,使难熔金属熔化而分离出来。4.【解析】选 A、D。电解熔融氯化钠可制取金属钠和氯气,A 正确;金属钠性质活泼,当加入
7、到盐溶液中时先与水反应生成氢气和氢氧化钠,生成物再与盐发生复分解反应,B 错误;电解氯化铝溶液生成氢气和氯气,得不到铝,C 错误;炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应,也有吸热反应,如 C+O2CO2和 C+O22CO 为放热反应,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2和 CO2+C2CO 为吸热反应,D 正确。5.【解析】选 B。金属冶炼方法的选择与金属在自然界中存在的状态、金属活动性等有关,需要在理解的基础上加以记忆。、发生的反应分别是.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2OC+2CuO2Cu+CO2.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr.先从 光卤石
8、中提取 MgCl2,再电解熔融的 MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2。则属于方法,属于方法,属于方法,属于方法。综上分析,B 选项不正确。6.【解析】选 A。AlCl3是共价化合物,其熔融态不导电,A 正确;Cl2虽然会污染大气,但电解 NaCl 制金属钠时也产生 Cl2,况且 Cl2还是重要的化工原料,B 错误;铝是活泼金属只能利用电解法制取,C 错误;固体、溶液中均存在氯化铝,D 错误。【易错提醒】该题易错选 B 项。即片面注重了环境污染问题,认为利用电解氯化铝的方案制取金属铝,会产生污染大气的氯气。7.【解析】孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜,当加入过量稀硫酸时发生反应,固体逐渐溶解
9、,产生二氧化碳气体、水和硫酸铜;为冶炼金属铜,可加入过量的铁粉,把铜从硫酸铜溶液中置换出来;若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜,过滤,将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜,通入氢气生成铜和水。答案：(1)固体溶解,有无色气体生成,溶液变成蓝色(2)Fe铁的活泼性比铜强,可从溶液中置换出铜(3)氢气-4-8.【解析】MgO 不能与铝发生置换反应,所以发生的反应是 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。中发生的反应是 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl=MgCl2+H2O。中发生的反应是 Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+2HCl=FeCl2+H2。中加入 KSCN
10、 溶液不变色,说明 Fe3+完全被还原为 Fe2+,溶液 D 为 MgCl2、FeCl2的混合液。根据题意假设 20 g A 中 MgO 和 Fe2O3的物质的量均为 x,则:40 gmol-1x+160 gmol-1x=20 g,解得 x=0.1 mol。溶液中 Mg2+的物质的量等于 MgO 的物质的量,n(Mg2+)=0.1 mol,则c(Mg2+)=0.67 molL-1,反应后原加入的盐酸中的 Cl-全部转移到 FeCl2和 MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液 D中:n(Cl-)=n(Mg2+)2+n(Fe2+)2=6.0 molL-10.15 L=0.9 mol,n(Fe2+)=0.35 mol,所以 c(Fe2+)=2.3molL-1。答案：(1)加少量 KClO3,插上镁带并将其点燃Fe(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OMgO+2HCl=MgCl2+H2O(3)Fe+2H+=Fe2+H2Fe+2Fe3+=3Fe2+(4)0.67 molL-12.3 molL-1