PAGE5-金屬礦物的開發利用1．目前工業上冶煉鋁通常采納的方法是()A．CO或H2還原法 B．鋁熱反應法C．電解法 D．熱分解法解析：目前工業上冶煉金屬鋁采納的是電解熔融的Al2O3來得到金屬鋁。答案：C2．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。如圖表示了3種金屬被人類開發利用的大致年限，這3種金屬的應用之所以有先后，主要取決于()A．金屬的導電性強弱B．金屬在地殼中的含量多少C．金屬的化合價凹凸D．金屬的活動性大小解析：金屬活動性依次中，越靠后的金屬出現的年頭越早，越靠前的金屬出現的年頭越晚，說明金屬越活潑，越難冶煉。答案：D3．在冶金工業上，通常均不能用化學還原劑制得的金屬組是()A．Na、K、Mg、Al B．Zn、Fe、Cu、AgC．Na、K、Zn、Fe D．Mg、Al、Zn、Fe解析：不能用化學還原劑制得的金屬是一些特別活潑的金屬。如Na、K、Mg、Al等。答案：A4．下列化工生產原理錯誤的是()①可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉；②可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂；③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁；④高爐煉鐵的反應是放熱的，故無須加熱A．②③ B．①③C．①②③ D．②③④解析：鈉特殊活潑，投入MgCl2溶液時先與水反應生成NaOH和H2，接著生成Mg(OH)2沉淀，②錯誤；冶煉鋁運用的是Al2O3，③錯誤；高爐煉鐵中所發生的反應是放熱反應，但是仍須要高溫條件，④錯誤。答案：D5．二戰期間丹麥科學家玻爾被迫離開祖國。為了表明肯定要返回祖國的決心，他把心愛的金質諾貝爾獎章溶于王水(鹽酸與硝酸的混合物)中，戰后玻爾返回祖國，從溶液里提取出金，又重新鑄造成獎章。下列方法中不能從溶有黃金的王水中提取出金的方法是()A．萃取 B．用Zn置換C．用Fe置換 D．電解解析：Au不活潑，其冶煉方法有多種可能。用鐵或鋅置換或電解的方法都能得到金。答案：A6．下列關于鋁熱反應2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe的說法不正確的是()A．該反應中Al做還原劑B．該反應中氧化產物與還原產物的物質的量比為1∶2C．該反應中冶煉1molFe轉移2mol電子D．該反應可用于焊接鋼軌解析：由題中化學方程式可知，反應中Fe元素的化合價由＋3價降為0價，則冶煉1molFe應轉移3mol電子。答案：C7．用鋁熱法還原下列氧化物，制得金屬各1mol，消耗鋁最少的是()A．MnO2 B．WO3C．Cr2O3 D．Co3O4解析：用鋁熱法還原金屬氧化物時，Al做還原劑，金屬氧化物做氧化劑。在反應中金屬氧化物被還原為單質，明顯，在氧化物中金屬化合價越高，變為單質時需獲得的電子越多，消耗鋁越多；金屬化合價越低，得電子數越小，消耗鋁越少。以上金屬氧化物中金屬的化合價分別為Mn(＋4)、W(＋6)、Cr(＋3)、Co(＋eq\f(8,3))。Co化合價最低，消耗鋁最少。答案：D8．利用黃銅礦冶煉銅的主要原理為8CuFeS2＋21O2eq\o(=,\s\up7(高溫))8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2，下列有關推斷合理的是()A．為避開污染，排放的尾氣用98.3%的濃硫酸汲取B．CuFeS2中鐵顯＋2價，該反應中只有銅元素被還原C．檢驗爐渣中含＋2價鐵的試劑是鹽酸、KSCN溶液和氯水D．冶煉銅的廢料可以冶煉鐵和制硫酸解析：濃硫酸不能汲取SO2，A項錯誤。該反應中銅、氧元素化合價降低，被還原，B項錯誤。在＋3價鐵存在下檢驗＋2價鐵，應用酸性高錳酸鉀溶液，C項錯誤。爐渣中含有氧化鐵和氧化亞鐵，可以冶煉鐵；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D項正確。答案：D9．有0.4g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g沉淀。這種鐵的氧化物的化學式是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3解析：CO和鐵的氧化物反應時，氧化物中的一個氧原子可以生成一個CO2分子，每一個CO2分子可以生成一個CaCO3，所以有下列的關系式，假設0.4g該氧化物中含xg氧原子O～CO2～CaCO316100xg0.75g解得x＝0.12n(Fe)∶n(O)＝eq\f(0.4g－0.12g,56g·mol－1)∶eq\f(0.12g,16g·mol－1)＝2∶3。答案：B10．粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下試驗：①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol/L鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12L(標準狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B。請填空：(1)產物中單質B是________。(2)②中所發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)③中所發生反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用KSCN溶液檢驗溶液D是否變色？為什么？________________________________________________________________________。解析：鋁熱反應須要鎂條做引燃劑，氧化鎂和氧化鐵都是堿性氧化物，都能和鹽酸反應生成鹽和水，Fe3＋具有強氧化性，鐵先和Fe3＋反應，只有消耗盡Fe3＋，才與鹽酸反應產生氫氣，題目中產生了氫氣，所以溶液中沒有Fe3＋，用KSCN溶液檢驗溶液D不變色。答案：(1)鐵(2)MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O(3)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(4)不變色，溶液中沒有Fe3＋11．鈦(Ti)因為具有奇妙的性能越來越引起人們的關注。常溫下，鈦不和非金屬、強酸反應；紅熱時，卻可與常見的非金屬單質反應。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦的礦石之一是金紅石(TiO2)，目前大規模生產鈦的方法是：第一步：金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體，該反應的化學方程式是________________________________________________________________________，該反應的還原劑是________。其次步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦。此反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。簡述由上述所得產物中獲得金屬鈦的步驟：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：TiO2(金紅石)與炭粉及Cl2在高溫下反應生成TiCl4及可燃性氣體，由元素守恒推斷該可燃性氣體為CO；TiCl4與鎂在加熱條件下可以制得鈦，反應的化學方程式為TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti。由于加入的Mg過量故得到的是Mg和Ti的混合物，依據信息，Ti與強酸(如鹽酸)不反應，而Mg與鹽酸反應，故可用鹽酸除去Ti中的Mg。答案：第一步：TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO炭粉其次步：(1)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti＋2MgCl2(2)加入足量鹽酸，除去過量金屬鎂，過濾，并用蒸餾水洗滌固體得金屬鈦12．依據CO還原鐵的氧化物的試驗裝置圖(如圖所示)，回答下列各題：(1)怎樣知道硬質玻璃管中Fe2O3已起先反應？________________________________________________________________________。(2)在A處點燃，可視察到的現象是________________________________________________________________________，為什么要在A處點燃________________________________________________________________________。(3)試驗結束時應留意的操作是________。①先停止通入CO②先熄滅酒精燈，并接著通入CO③熄滅酒精燈，同時停止通入CO④先熄滅酒精燈，接著通入CO至被還原的鐵粉冷卻，并點燃排出的CO氣體解析：(1)當硬質玻璃管中紅色物質起先變黑，B中澄清