第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
课时 1 金属矿物的开发利用
【基础巩固】
1.下列说法中正确的是 ( )
A.金属的冶炼是把金属单质从其矿物中分离出来
B.金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被氧化
C.金属冶炼过程中,被冶炼的金属只能被还原
D.金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原
2.金属锂是密度最小的金属,等质量的不同金属,锂可以释放出更多的
电子,故常用来制造高性能电池。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.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法
3.电解无水 MgCl2 所得镁蒸气冷却后即得固体镁。镁可在下列哪种气
体氛围中冷却 ( )
A.H2 B.CO2 C.O2 D.空气
4.金属 K 与 Na 金属性相近,用 K 与钠盐共熔时,很难将 Na 从混合物中
分离。若调整温度到一定程度,则可用 Na 与 KCl 反应制取金属 K。已
知四种物质的熔点、沸点如下:
物质 K Na KCl NaCl
熔点/℃ 63.65 97.8 770 801
沸点/℃ 774 882.9 1 500(升华) 1 431
用 Na 与 KCl 反应制 K 的适宜温度是 ( )
A.97.8~770 ℃ B.770~774 ℃
C.774~882.9 ℃ D.1 413~1 500 ℃
5.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与
木炭按一定的比例混合后加热至 800 ℃,这种方法可炼出有金子般光
泽的“药金”。下列叙述中正确的是( )
A.“药金”实质上是铜锌合金
B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C.用王水可区别黄金和“药金”
D.用灼烧法不能区别黄金和“药金”
6.下列关于废旧金属处理的说法中不正确的是 ( )
A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B.重金属对人体有害,对废旧重金属材料的处理方法是填埋
C.废旧钢铁可用于炼钢,废铁屑可用于制铁盐
D.照相业、科研单位和医院 X 光室回收的定影液中,可以提取金属银
【拓展提高】
7.(双选)工业上冶炼钼的化学反应过程如下:
①2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2
②MoO3+2NH3·H2O (NH4)2MoO4+H2O
③(NH4)2MoO4+2HCl H2MoO4↓+2NH4Cl
④H2MoO4 MoO3+H2O
⑤用还原剂将 MoO3 还原成金属钼
下列说法中正确的是 ( )
A.MoS2 煅烧产生的尾气会污染环境,不能直接排放
B.MoO3 是金属氧化物,也是碱性氧化物
C.H2MoO4 是一种强酸
D.利用 H2、CO 和 Al 分别还原等量的 MoO3,所消耗还原剂的物质的
量之比为 3∶3∶2
8.铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到目前为止,
人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组的同学在实验室中
模拟工业炼铁的过程,实验装置如下:
(1)写出得到单质铁的化学方程式:
。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑,请设计一个实
验来验证生成了单质铁:_____________________________________。
(3)装置末端气球的作用为 。实验结束时,应该先停
止加热还是先停止通入 CO? (填“先停止加热”或“先停止通入
CO”),原因是______________________________________________。
9.孔雀石的主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼
金属铜的方案如下:
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸;
②将反应后的混合物过滤;
③向滤液中加入一种金属粉末。
根据上述实验方案,试回答:
(1)第①步反应中的现象为___________________________________。
(2)第③步加入的金属粉末是 ,理由是________________。
(3)若向滤液中加入过量生石灰后,过滤,将沉淀加热灼烧后再通入
气,可制得较纯净的铜。
【挑战创新】
10.钛(Ti)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,我国的钛铁矿储量居世界首
位。用含 Fe2O3 的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制备 TiO2 流程如下:
(1)步骤①加 Fe 的目的是 ;
步骤②冷却的目的是 。
(2)上述制备 TiO2 的过程中,可以利用的副产物是 ;考虑成本
和废物综合利用因素,废液中应加入 处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)涉及的步骤如下:
TiO2 TiCl4 Ti
反 应 TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti 在 Ar 气 氛 中 进 行 的 理 由 是
________________________________________。
答案
1.C2.A3.A4.C5.A6.B7.AD
8.(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)取少量粉末放于试管中,加少量盐
酸,若产生无色无味气体,则证明生成了单质铁 (3)收集未反应的 CO,
防止污染空气 先停止加热 防止生成的铁再次被氧化
9.(1)固体溶解,有无色气体生成,溶液变成蓝色
(2)Fe 铁的金属活动性比铜的金属活动性强,可从溶液中置换出铜
(或其他合理答案) (3)氢(或其他合理答案)
10.(1)将 Fe3+还原为 Fe2+ 析出绿矾(FeSO4·7H2O)
(2)绿矾(FeSO4·7H2O) 生石灰(或碳酸钙,或废碱)
(3)防止高温下镁或钛与 O2、N2 等反应