8.1 课题1金属矿物的开发利用 同步练习（含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

课题1　金属矿物的开发利用
1 已知高炉炼铁涉及反应：C＋O2CO2、CO2＋C2CO、Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。下列有关高炉炼铁的说法正确的是(　　)
A. 生成铁的反应是置换反应
B. 加高炉顶，炉内CO2可完全转化为CO
C. 得到的生铁熔点高于纯铁
D. 也可通过铝热反应制备铁单质
2 从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是(　　)
A. 工业炼铁的还原剂是CO
B. 纯铁的硬度比生铁高
C. 工业上金属Mg、Al都是通过电解熔融氯化物制得的
D. 金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
3 下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　)
A. 金属冶炼是将金属从其化合物中氧化出来
B. 可以通过电解NaCl溶液来制备Na
C. 我国的青铜制品享誉世界，可将蓝铜矿[主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2]与焦炭一起加热得到Cu
D. 工业上冶炼铝：2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
4 在实验室以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3等杂质)为原料模拟制备铝，主要流程如图。下列说法错误的是(　　)
A. 溶液A为四羟基合铝酸钠溶液
B. 操作Ⅰ和操作Ⅱ均为过滤
C. 溶液B为碳酸钠溶液
D. 生产过程Ⅳ耗能最高
5 (2023淮安盱眙中学阶段测试)类比推理是学习化学的重要思维方法，下列陈述Ⅰ及类比推理陈述Ⅱ均正确的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 类比推理陈述Ⅱ
A 冶炼铁通常用热还原法 冶炼铜也可用热还原法
B 工业上用电解Al2O3的方法得到铝单质 工业上用电解MgO的方法得到镁单质
C Fe能把CuSO4溶液中的铜置换出来 Na也能把CuSO4溶液中的铜置换出来
D 可用铝热法制备金属铬 可用铝热法制备金属镁
6 (2024苏州期中)下列有关金属冶炼的方法不正确的是(　　)
A. 制镁：将海水富集得到的MgCl2溶液电解得到Mg和Cl2
B. 制铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
C. 制汞：加热氧化汞得到汞，同时生成O2
D. 制锰：将铝粉与难熔的MnO2以一定比例混合后，高温冶炼得到Mn
7 (2023辽宁重点高中期末联考)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝，主要的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A. 碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为Na＋和Al3+
B. 步骤②通入足量CO2反应的离子方程式为2[Al(OH)4]－＋CO2===
2Al(OH)3↓＋CO＋H2O
C. Al(OH)3受热分解，生成高熔点物质和水，该高熔点物质常用作高温耐火材料
D. 灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石(Na3AlF6)的目的是增强导电性
8 (2023南京江宁期末)某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)设计制备MgO的流程图。下列说法错误的是(　　)
A. 步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)中一定要用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒
B. 步骤(Ⅰ)获得的滤液X中含有的阳离子主要有Mg2+、Al3+、H＋
C. 步骤(Ⅱ)中获得Mg(OH)2沉淀，说明Al3+不与NaOH溶液反应
D. 步骤(Ⅲ)发生反应的化学方程式为Mg(OH)2MgO＋H2O
9 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。
(1) 金属铜常用的冶炼方法是________(填字母)。
A. 热分解法　　 B. 热还原法　
C. 电解法　　　 D. 湿法冶金
(2) 工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
①气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________(填字母)吸收。
A. 浓硫酸　 B. 稀硝酸
C. NaOH溶液　 D. 氨水
②用稀硫酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2+的方法是____________
_______________________________________________________(注明试剂、现象)。
③根据上述流程图所示，由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为____________
_________________________________________________________。
10 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题。
(1) 下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是________(填字母)。
A. 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ B. 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
C. Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D. 2HgO2Hg＋O2↑
(2) 白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是ZnCO3，以及CuO、FeO、MgO和SiO2等)制备白口铁的流程如下：
①“浸取”前为了提高浸取率和浸取速率可以采取的措施为______________
__________________________________________________。
②“滤渣1”的主要成分是________；“浸取”后溶液中主要存在的金属阳离子有___________________________。
③“滤渣3”的主要成分是Fe(OH)3和MnO2，写出“氧化”时发生反应的离子方程式：__________________________________________。
④加Zn粉转化的离子方程式为_______________________________________。
⑤取一定量的白口铁样品于试管中，加入足量稀硫酸，收集到标准状况下11.2 L气体；再加入过量H2O2溶液，最后加入适量氨水使其沉淀完全。过滤，洗涤，干燥后得到52.7 g Fe(OH)3和Zn(OH)2混合物，该白口铁样品中铁的质量为________g。
11 钛被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料，制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿。用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如图所示(H2TiO3是不溶于水的酸)。
(1) 步骤①加入Fe的离子方程式为____________________________________。
(2) 步骤②冷却的目的是____________________________________________。
(3) 检验“滤液”中部分金属阳离子的实验方案：取少量滤液于试管中，依次滴入KSCN溶液和氯水，若实验现象依次为_______________________________，
则证明其中含有Fe2+ ，不含Fe3+。
(4) 写出“水浸”过程的离子方程式：______________________________；考虑成本和废物综合利用因素，水浸后废液中应加入________处理。
(5) 由TiO2制取单质钛Ti涉及的步骤为TiO2―→TiCl4Ti。写出制取钛的化学方程式：________________；该反应在Ar中进行的理由是
____________________________。
课题1　金属矿物的开发利用
1. D　2. A　3. C　4. C　5. A　6. A　7. C　8. C
9. (1) BD　(2) ①CD　②Fe3+　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去，则溶液中存在Fe2+　③3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu
10. (1) A　(2) ①将菱锌矿粉碎　②SiO2　Zn2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+　③3Fe2+＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　④Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu　⑤22.4
11. (1) 2Fe3+＋Fe===3Fe2+　(2) 析出绿矾(FeSO4·7H2O)　(3) 无明显现象，后变红色
(4) TiO2+＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋　生石灰或碳酸钙、 废碱　(5) TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti　防止高温下镁或钛与O2、N2等反应