2019化学同步人教必修2(课件 + 精练）：第四章　化学与自然资源的开发利用 课时作业19.doc

课时作业课时作业(十九十九)学业水平层次(A)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】 A2从金属被利用的历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年的事。下列跟这个先后顺序有关的是( )地壳中金属元素的含量 金属活动性顺序 金属的导电性 金属冶炼的难易程度 金属的延展性A B C D【解析】 金属的活动性决定了金属冶炼的难易程度。【答案】 D3(2015·广州高一检测)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】 锂的金属性介于钠、镁之间，应该与 Na、Mg 的冶炼方法相同。【答案】 A4金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用，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】 熔融的 AlCl3不导电。【答案】 D5(2015·承德高一检测)我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜，孔雀石的主要成分是 Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是( )A焦炭还原法 B湿法炼铜C铝热还原法 D电解冶炼法【解析】 火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为 Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2，2CuOC2CuCO2，属于焦= = = = = = = = =高温炭还原法。【答案】 A6(2015·亳州高一检测)下列说法中，不正确的是( )A金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C金属由化合态变为游离态，都是被还原D金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱【解析】 金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A 项正确；有的金属化合物在发生氧化还原反应冶炼金属时，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，如 HgO，B 项错误；金属元素在化合物中一定显正价，当变成金属单质后，化合价就变为 0，所以是被还原，C 项正确，金属被发现和应用得越早，说明该金属越容易被还原，从而也说明金属的活动性越弱，D 项正确。【答案】 B7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】 D8下列金属中：铁；镁；锰；钒；铬；汞。可用铝热法制备的有( )A BC D【解析】 Mg 活泼性>Al 活泼性，Al 不能置换出 Mg；汞的冶炼是热分解法。【答案】 C9冶炼金属常用以下几种方法：a以 C、CO 或 H2作还原剂还原；b利用铝热反应原理；c电解法；d热分解法。(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？Fe、Zn、Cu 等较不活泼金属_；Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_；Hg、Ag 等不活泼金属_；V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。(2)工业上生产钾不能用电解熔融 KCl 的方法制得，因金属钾易溶于熔态的KCl 中而有危险，难获得钾，且降低电流效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl 反应制取。有关数据如下表：熔点/沸点/密度/(g·cm3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl8011 4132.165KCl7701 5001.984工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KClNaNaClK一定条件工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？_；其选择范围是_。【解析】 选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应NaKCl=NaClK，最佳选择是使 K 作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801882.9之间时，Na、KCl、NaCl 均为液态，而钾为气态。【答案】 (1)a c d b(2)熔点和沸点 801882.9能力提升层次(B)10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( )ACO2、CO BO2、CO2CCO、O2 DCO、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】 A11(2015·肇庆高一检测)利用黄铜矿冶炼的主要原理为 8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2，下列有关判断合理的是( )= = = = =高温A避免污染，排放的尾气用 98.3%的浓硫酸吸收BCuFeS2中铁显2 价，该反应中只有 Cu 被还原C检查炉渣中含2 价铁的试剂是盐酸、KSCN 溶液和氯水D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸【解析】 浓硫酸不能吸收 SO2，A 项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低，被还原，B 项错误。在3 价铁存在下检验2 价铁，应用酸性高锰酸钾溶液，C 项错误。炉渣中含有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D 项正确。【答案】 D120.4 g 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 0.75 g 沉淀。这种铁的氧化物的化学式是( )AFeO BFe2O3CFe3O4 DFeO 和 Fe2O3【解析】 CO 和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个氧原子可以生成一个 CO2分子，每一个 CO2分子可以生成一个 CaCO3，所以有下列的关系式，假设 0.4 g 该氧化物中含 x g 氧原子OCO2CaCO316 100x g 0.75 g解得 x0.12N(Fe)N(O)：23。0.4 g0.12 g56 g·mol0.12 g16 g·mol1【答案】 B13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(TiO2)，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 Cl2制得 TiCl4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 TiCl4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】 第一步：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 Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为 TiO22C2Cl2TiCl42CO。= = = = =高温第二步：(1)Mg 为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4：2MgTiCl42MgCl2Ti。(2)还原出的 Ti 与 Mg 混合，分离= = = = =Ar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：TiO22C2Cl2TiCl42CO= = = = =高温第二步：(1)2MgTiCl42MgCl2Ti= = = = =Ar(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14(2015·枣庄高一检测)黄铜矿(CuFeS2)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：冶炼铜的反应为 8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2= = = = =高温利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含 Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。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 Fe2O3。根据以上信息回答下列问题：除去 Al3的离子方程式是_。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 KMnO4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】 Al3与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而 Fe3与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将 Al3除去。反应的离子方程式为：Al34OH=AlO2H2O。若要证明炉渣中含有 FeO 需要首先将其溶 2解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。【答案】 Al34OH=AlO2H2O 2稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使 KMnO4溶液褪色15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 mol·L1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。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_、_。【解析】 MgO 不能与铝发生置换反应，所以发生的反应是 Fe2O32Al2FeAl2O3。= = = = =高温中发生的反应是 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，MgO2HCl=MgCl2H2O。中发生的反应是 Fe2FeCl3=3FeCl2，Fe2HCl=FeCl2H2。中加入 KSCN 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。【答案】 (1)加少量 KClO3，插上镁带并将其点燃 Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2OMgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2Fe2Fe3=3Fe2