第八章第1節第1課時對點訓練題組一金屬冶煉的原理及方法1．下列各組物質中，均能使Fe2O3還原成單質鐵的是(D)A．CO、O2、H2 B．CO、CO2、CC．CO2、H2O、O2 D．Al、C、H2解析：還原性強的物質(如Al、C、H2、CO等)在肯定條件下都能把鐵從其氧化物中還原出來。2．(2024·長沙高一檢測)以下方法可用于工業冶煉金屬的是(C)A．電解熔融AlCl3獲得金屬鋁B．電解MgCl2溶液獲得金屬鎂C．用CO還原鐵礦石來獲得金屬鐵D．用H2還原HgO獲得Hg解析：AlCl3為共價化合物，熔融態不導電，A項錯誤；電解MgCl2溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鎂，B項錯誤；用CO還原鐵礦石制取鐵，C項正確；汞為不活潑金屬，HgO受熱分解生成Hg和O2，D項錯誤。題組二合理開發和利用金屬礦物資源3．工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下：[提示：偏鋁酸鈉與足量二氧化碳反應的化學方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3]下列敘述正確的是(C)A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C．反應②中通入的過量Y可以是CO2D．圖中所示轉化反應都不是氧化還原反應解析：假如X為鹽酸，Al2O3和Fe2O3均溶解，X應為NaOH，A項錯誤；Fe2O3不溶于NaOH溶液，過濾后沉淀為Fe2O3，B項錯誤；NaAlO2與過量CO2反應生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，C項正確；Al2O3的電解為氧化還原反應，D項錯誤。4．(2024·成都高一檢測)Ti具備優良的抗腐蝕性，被稱為將來金屬，工業上可以采納鎂熱還原法(高溫)制備，工藝流程如圖。[已知：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑]下列說法錯誤的是(B)A．鎂熱還原的化學方程式為TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))Ti＋2MgCl2B．整個工藝流程中，Cl元素化合價始終不變C．Ti和Mg高溫下化學性質特別活潑，鎂熱還原需在惰性氣體中進行D．Mg的循環運用可以提高原料利用率，降低成本解析：鎂熱還原是高溫下Mg與TiCl4反應生成Ti和MgCl2，化學方程式為TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))Ti＋2MgCl2，故A正確；電解熔融MgCl2時發生反應MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑，該反應中Cl元素化合價從－1變為0,Cl元素化合價發生改變，故B錯誤；由于Ti和Mg高溫下化學性質特別活潑，所以鎂熱還原需在惰性氣體中進行，避開Ti和Mg被氧化，故C正確；由流程可知，Mg可以循環利用，從而提高了原料利用率，降低了成本，故D正確。題組三海水資源的利用5．海洋中隱藏著巨大的化學資源，下列有關海水綜合利用的說法正確的是(B)A．蒸發海水可以得到單質碘B．蒸餾海水可以得到淡水C．電解海水可以得到單質鎂D．電解海水可以制得金屬鈉解析：A項，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化劑將I－氧化為I2，最終再萃取蒸餾即可得到碘單質，錯誤；B項，利用蒸餾法使水變為水蒸氣，然后通過冷凝得到蒸餾水，能使海水淡化，正確；C項，電解熔融MgCl2可以獲得金屬Mg，電解海水得不到金屬Mg，錯誤；D項，電解熔融NaCl可以獲得金屬Na，電解海水得不到金屬Na，錯誤。6．下列有關海水提取鎂的說法不正確的是(B)A．貝殼在海水提取鎂的生產流程中，主要經驗了CaCO3→CaO→Ca(OH)2的過程B．從海水中經過過濾后的Mg2＋，利用OH－將其轉化為Mg(OH)2沉淀，然后電解Mg(OH)2制備純鎂C．工業生產中利用電解熔融MgCl2制備鎂D．在海水提取鎂的工業流程中，氯氣可以循環利用，用于制備鹽酸，再溶解Mg(OH)2解析：從海水中提取金屬鎂，是將貝殼轉化為Ca(OH)2，然后將海水中的Mg2＋轉化為Mg(OH)2，將Mg(OH)2轉化為MgCl2，經過電解熔融MgCl2，從而制得金屬鎂，所以A項和C項都是正確的，而B項錯誤；在電解熔融氯化鎂時，不僅得到了金屬鎂，同時也得到了氯氣，這些氯氣可以循環運用，所以D也是正確的。7．(2024·廣州高一檢測)如圖是海水提溴的工藝流程。下列說法不正確的是(B)A．在海水中加“酸和氯氣”中酸的作用是中和海水中的堿性物質B．“吹出塔”處熱空氣的作用是將多余的氯氣吹出C．“汲取塔”中發生的反應為Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBrD．以上流程“吹出塔”和“汲取塔”內的反應是為了富集海水中的溴解析：海水中加酸的作用是中和海水中的堿性物質，增加氯氣的氧化實力，A項正確；“吹出塔”處熱空氣的作用是將生成的溴吹出到“汲取塔”中，B項錯誤；由圖中分析可知溴單質被SO2和水汲取得到溴化氫溶液，發生反應為：Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，C項正確；通過吹出塔和汲取塔過程中發生的反應富集溴，再通過蒸餾塔把溴離子氧化得到溴單質，冷卻得到液溴，D項正確。8．“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：下列說法，不正確的是(B)A．試驗室保存液溴通常加少量水B．海水提溴與海水提鎂發生的全部反應均為氧化還原反應C．經過汲取塔后，溴元素得到了富集D．蒸餾塔中也發生了化學改變解析：液溴易揮發，加水液封可以削減揮發損失，故A正確；海水提鎂的過程中，發生了鎂鹽與堿反應生成氫氧化鎂的復分解反應，為非氧化還原反應，故B錯誤；經過汲取塔后，溶液中的Br－濃度遠大于進入吹出塔之前的海水中的Br－濃度，因此溴元素得到了富集，故C正確；蒸餾塔中發生的反應為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，故D正確。綜合強化9．我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按肯定的比例混合后加熱至800℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是(A)A．“藥金”實質上是銅鋅合金B．冶煉爐中爐甘石干脆被木炭還原為鋅C．用王水可區分黃金和“藥金”D．用灼燒法不能區分黃金和“藥金”解析：冶煉“藥金”相關反應的化學方程式為ZnCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))ZnO＋CO2↑，2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4Cu＋CO2↑，故A項正確，B項錯誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項錯誤；用灼燒法可以區分黃金和“藥金”，因為高溫下黃金與氧氣不反應，而“藥金”可以與氧氣反應，故灼燒后的“藥金”顏色有改變，故D項錯誤。10．下列說法正確的是(B)A．電解NaCl溶液、熔融態的氯化鎂可制得相應的金屬單質B．工業上可用含Cu2S的礦石和氧化劑O2反應冶煉CuC．鋁熱反應可用于冶煉高熔點金屬，如K、Ca、Cr、Mn等D．工業電解熔融態的Al2O3制Al時，加冰晶石的主要作用是提高Al的產量11．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)冶煉銅的反應為8CuFeS2＋2lO2eq\o(=,\s\up7(高溫))8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合價為＋2，反應中被還原的元素是_Cu、O__(填元素符號)。(2)上述冶煉過程產生大量SO2。下列處理方案中合理的是_bc__(填代號)。a．高空排放b．用于制備硫酸c．用純堿溶液汲取制Na2SO3d．用濃硫酸汲取(3)利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣(含Fe2O3、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。依據以上信息回答下列問題：a．除去Al3＋的離子方程式是Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。b．選用供應的試劑，設計試驗驗證爐渣中含有FeO。供應的試劑：稀鹽酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水所選試劑為_稀硫酸、KMnO4溶液__。證明爐渣中含有FeO的試驗現象為_稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色__。解析：(1)分析方程式中各元素化合價可知eq\o(Cu,\s\up6(＋2,))→eq\o(Cu,\s\up6(0,))、eq\o(O,\s\up6(0,))→eq\o(O,\s\up6(－2,))，氧元素、銅元素在反應中被還原。(2)二氧化硫污染環境，不能排入空氣中，濃硫酸不能汲取二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“變廢為寶”制硫酸，也可以用純堿汲取制亞硫酸鈉。(3)a.Al3＋與過量的氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉溶液，而Fe3＋與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀，過濾，將Al3＋除去。反應的離子方程式為Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。b.若要證明爐渣中含有FeO須要首先將其溶解，生成可溶性的亞鐵鹽，結合試劑分析可知，將高錳酸鉀溶液滴加至該溶液中，亞鐵離子具有強還原性，因此，可以使高錳酸鉀溶液褪色。12．海水中溴元素以Br－形式存在，工業上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示：(1)步驟①反應的離子方程式是2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。(2)步驟③反應的化學方程式是Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。(3)從理論上考慮，下列物質也能充分汲取Br2的是_ABC__(填字母)。A．NaOH B．FeCl2C．Na2SO3 D．H2O(4)步驟⑤蒸餾過程中，溫度應限制在80～90℃。溫度過高或過低都不利于生產，若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水分增加；若溫度過低，則_溴不能完全蒸出，產率低__。解析：(1)(2)(3)問相對簡潔，讀懂流程圖，可以寫出2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2、Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；只從理論上考慮，NaOH具有強堿性，能汲取Br2，Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)具有強還原性也能汲取Br2，但Br2在水中的溶解度較小，不能被充分汲取。(4)在溴水中，溴的沸點是58.5℃，水的沸點是100℃，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴蒸氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低。13．假如你是一位企業家，在眾多開發海水資源的項目中，選擇了海水提鎂。請依據下列表中信息，按要求回答相關問題：表1海水中部分元素的含量元素濃度/(mg·L－1)元素濃度/(mg·L－1)鈉10770氯19350鎂1290硫885鉀380溴67鈣400碘0.06表2部分化學試劑的市場價格試劑氫氧化鉀氫氧化鈉氫氧化鈣氧化鈣價格/(元/噸)523823001200700(1)在海水提鎂的過程中要實現對鎂離子的富集、分別，有以下三個方案：方案一：干脆往海水中加入沉淀劑；方案二：加熱蒸發海水后再加入沉淀劑；方案三：在曬鹽后所得的鹵水中加入沉淀劑。你認為方案_三__最合理。不選方案_一__的理由是_海水中鎂離子的濃度太低，必需加入大量的沉淀劑才能沉淀Mg2＋，奢侈沉淀劑__；不選方案_二__的理由是_加熱蒸發海水需耗費大量能源__。(2)表2中，應當選擇_CaO__作為鎂離子的沉淀劑。若不考慮其他費用，則沉淀等量的鎂離子所用氫氧化鈉和氧化鈣的價格之比為_230∶49__。(3)在海水提鎂的過程中，可考慮以海邊貝殼為原料，理由是_貝殼中含