近年高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发
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2017高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用课时训练 新人教版必修2
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2 课时训练21 金属矿物的开发利用
一、金属的存在
1.下列金属在自然界中以游离态存在的是（ )
A。Na B.Mg
C.Al D。Au
解析：金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关,化学性质活泼的金属在自然界中总是以化合态存在，而化学性质不活泼的金属在自然界中可以以游离态存在.
答案：D
二、金属的冶炼
2.下列物质在冶炼金属的过程中，通常需要加入还原剂的是（ ）
A。HgO B.Al2O3
C。Fe2O3 D.NaCl
解析：在冶炼金属的三种方法中，只有热还原法需要加入还原剂。这种方法适用于冶炼位于金属活动性顺序中间部分的金属,后面的适合用热分解法，前面的适合用电解法冶炼。
答案:C
3.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是( ）
A。金属在自然界的存在形式
B。金属元素在地壳中的含量
C.金属熔点高低
D.金属阳离子得电子的能力
解析:选择冶炼金属的方法是根据金属的活动性，金属冶炼是金属阳离子得电子的过程，即金属冶炼方法与金属阳离子得电子能力有关。
答案:D
4.下列说法不正确的是（ ）
A。有些活泼金属，如铝可作热还原法的还原剂
B。用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C。可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D。回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
解析：铝可作还原剂冶炼一些高熔点的金属，A项正确；电解NaCl溶液不能得到Na,应用电解熔融NaCl的方法得到Na，B项正确；铝是活泼金属，应用电解熔融Al2O3的方法制取铝，C项错误；D项正确。
答案：C
5.下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是( )
A.加热Al2O3
B.加热CaCO3
C.电解熔融NaCl 2017高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用课时训练 新人教版必修2
3 D.氯化钠与铝粉高温共热
解析：Ca、Na、Al都是活泼的金属,应该用电解法冶炼。故A、B、D项错误，C项正确。
答案：C
6。从金属利用的历史来看，先是青铜器时代,而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是（ ）
①地壳中金属元素的含量 ②金属的活动性 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性
A.①③ B.②⑤
C。③⑤ D.②④
解析:金属的活动性越强,越难以冶炼，其使用年代越短。
答案：D
三、铝热反应
7。金属①铁、②镁、③锰、④钒、⑤铬，可用铝热法制备的是（ ）
A.①②④ B.①②③⑤
C。①③④⑤ D.①②③④⑤
解析:铝热反应放出大量的热,可以利用此反应冶炼难熔金属。但镁的还原性强于铝的还原性，故铝不能置换出化合物中的镁。
答案:C
8。铝能用于冶炼一些金属（如钒、铬、锰等）,这是因为铝（ ）
A。既能与酸反应,又能与碱反应
B。导电性好
C。熔点低
D.有较强的还原性,在冶炼反应中放出大量的热量
解析:铝能用于冶炼一些金属，是因为铝有较强的金属性,可以将一些金属性比它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量，使反应体系维持在高温状态，可以把一些金属性较弱的金属从它们难熔的金属氧化物中置换出来.
答案:D
9。铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点高的金属如钒、铬、锰等。
（1）试从铝粉跟氧化铁的反应出发,思考铝热反应为什么可以用于冶炼这些金属？
（2）请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,并计算生成1 mol各金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+AlAl2O3+V
Co3O4+AlAl2O3+Co
答案：（1）铝粉与氧化铁的反应为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,该反应为铝热反应，在反应过程中放出大量的热,放出的热量足以使高熔点金属熔融成液态，这样就可以分离出熔融态的金属，达到金属冶炼的目的.
（2)根据原子守恒配平化学方程式：
3V2O5+10Al5Al2O3+6V 2017高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用课时训练 新人教版必修2
4 3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co
根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量关系:
10Al ~ 6V 8Al ～ 9Co
270 g 6 mol 216 g 9 mol
x 1 mol y 1 mol
列出比例式,解得:x=45 g,y=24 g.
即生成1 mol钒需要纯铝45 g，生成1 mol钴需要纯铝24 g。
四、金属矿物的开发和利用
10.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝:
铝土矿abcdAl
下列说法中错误的是（ ）
A。①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作
B.a、b中铝元素的化合价相同
C.③中需要通入过量的氨气
D。④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
解析:反应①后的体系中含有固体二氧化硅,需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀,需要过滤除去，A项正确；a、b中铝元素分别以AlCl3和NaAlO2的形式存在,其中铝的化合价都是+3价，B项正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳,C项错误;由氢氧化铝制备氧化铝,加热即可,D项正确。
答案:C
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1.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼.下列说法不正确的是( )
A.电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol e—
D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
解析：Fe3O4中Fe可看作+价，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移8 mol e-,C项错误。
答案：C
2。锂常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（ )
A。热还原法 B。电解法
C。热分解法 D。铝热法
解析：工业上冶炼金属钠、镁都采用电解法,结合题干信息知金属活动性与金属冶炼方法的关系，冶炼金属锂应采用电解法。
答案：B
3。镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是 （ ） 2017高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物和海水资源 金属矿物的开发利用课时训练 新人教版必修2
5 A。在高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B.镁、铝都能与稀硫酸、稀盐酸、强碱反应
C。常温下镁、铝都能与浓硝酸剧烈反应
D。铝粉和氧化铁的混合物是一种铝热剂
答案:D
4.第二次世界大战期间丹麦科学家玻尔被迫离开德军占领的祖国。为了表明一定要返回祖国的决心,他把心爱的金质诺贝尔奖章放在盛有王水（盐酸与硝酸的混合物)的玻璃容器中：Au+HNO3+3HClAuCl3+NO↑+2H2O。战后玻尔返回祖国，从溶液中提取出金，又重新铸造成奖章。下列方法中，不能从溶有金的王水中提取出金的是（ )
A。萃取 B。蒸发灼烧
C。用Fe置换 D.电解
解析:从溶液中提取出金，即从AuCl3的溶液中提取。选取的冶炼方法决定于金属的活动性,还要考虑实际中的经济性和可操作性。判断不同的方法能否冶炼得到Au,只要看是否能实现就可以了。具体分析如下:
答案：A
5.下列有关金属的工业制法中正确的是( ）
A。制钠:用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁
C。制镁：用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁
D。制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝
解析:电解法制取金属钠时,需要电解熔融的NaCl,而不是其溶液，A项错误;镁的还原性很强,不能用热还原法来制取，而应用电解法,C项错误;熔融的氯化铝不导电,故不能电解其熔融物制取金属铝，而应电解熔融的氧化铝，D项错误。
答案:B
6.要使3.2 g氧化铁完全还原，事先应准备的CO在标准状况下的体积为（ )
A.1 344 mL B。672 mL
C.大于1 344 mL D.小于672 mL
解析:根据Fe2O3+3CO2Fe+3CO2计算出所需CO体积的理论值为1 344 mL，而实验开始时，需先通入CO排尽玻璃管中的空气,实验结束时,停止加热后，还需继续通入CO至试管冷却，以防还原出来的铁被氧化,另外,还应考虑到通入的CO不可能全部参加反应,故应大于1 344
mL。
答案:C
7。铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有:黄铜矿（CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石［CuCO3·Cu(OH)2］。下列说法不正确的是( )
A。可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
