4.1 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第1課時 金屬礦物的開發(fā)利用 每課一練（人教版必修2）
練基礎落實
1．金屬冶煉的實質(zhì)是(　　)
A．金屬元素失去電子
B．金屬元素獲得電子
C．金屬元素被氧化了
D．金屬元素可能被氧化了，也可能被還原了
2．金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的運用，下列關于金屬的說法不正確的是(　　)
A．越活潑的金屬越難冶煉
B．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同
C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子
D．工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解其熔融的氯化物制得的
3．從金屬被利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近幾百年
的事。下列跟這個先后順序有關的是(　　)
①地殼中金屬元素的含量�、诮饘倩顒有皂樞颉、劢饘俚膶щ娦浴、芙饘僖睙挼碾y易程
度�、萁饘俚难诱剐�
A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④
4．能用熱分解法制得的金屬是(　　)
A．Fe B．Ag C．Mg D．Na
5．下列化學反應在金屬冶煉工業(yè)中還沒有得到應用的是(　　)
A．2NaCl(熔融)=====電解2Na＋Cl2↑
B．Al2O3＋3C=====2 125℃2Al＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO=====高溫2Fe＋3CO2
D．2Ag2O=====△4Ag＋O2↑
6．金屬K與Na金屬性相近，用K與鈉鹽共熔時，很難將Na從混合物中分離。若調(diào)整
溫度到一定程度，則可用Na與KCl反應制取金屬K。已知四種物質(zhì)的熔、沸點如下：
KNaKClNaCl
熔點(℃)63.6597.8770801
沸點(℃)774882.91 500(升華)1 431
根據(jù)平衡移動原理可推知，用Na與KCl反應制K的適宜溫度是(　　)
A．97.8～770 ℃ B．770～774 ℃
C．774～882.9 ℃ D．1 413～1 500 ℃
7．某無色氣體X可和紅熱的單質(zhì)固體Y反應，得到另一種無色氣體Z，Y和Z都可以
和灼熱的三氧化二鐵反應生成X，則X、Z分別是(　　)
A．CO2、CO B．O2、CO2 C．CO、O2 D．CO、CO2
練方法技巧 ??金屬冶煉的計算技巧
8．有0.4 g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0.75 g沉淀。這種鐵的氧化物的化學式是(　　)
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3
9．將氫氣通過10 g氧化銅粉末加熱片刻，冷卻后剩余固體的質(zhì)量為8.4 g，那么下列計
算正確的是(　　)
A．有1.6 g水生成
B．有8.4 g銅生成
C．有80%的氧化銅被還原
D．實驗時所消耗的氫氣不足0.2 g
題號123456789
答案
練綜合拓展
10．關于鋁的冶煉，有以下一些問題，請你通過努力，爭取完成。
(1)工業(yè)制備鋁一般是通過鋁土礦制得純凈的Al2O3，然后電解Al2O3/Na3AlF6得到鋁。也
可用電解NaCl?KCl?AlCl3共熔體方法制鋁，且比電解Al2O3/Na3AlF6制鋁節(jié)省電能約
30%，但現(xiàn)在仍用前一種方法制鋁，其主要原因是(　　)
A．AlCl3是共價化合物，其熔融體不導電
B．電解AlCl3生成的Cl2會污染大氣
C．自然界不存在富含AlCl3的礦石
D．生產(chǎn)無水AlCl3較困難，成本又較高
(2)把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一
段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為(　　)
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．6∶3∶1 D．6∶3∶2
(3)討論：含有活潑金屬元素的化合物一定是離子化合物嗎？并設計簡單實驗證明你的結(jié)
論。
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參考答案
1．B　[大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合態(tài)形式存在，其化合價為正價，在冶煉過程中得電子被還原，故B項正確。]
2．D　[金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子，因此金屬越活潑，對應金屬陽離子氧化性越弱，則金屬越難冶煉，A、C正確；合金要比各成分金屬的熔、沸點低，硬度大，B正確；因為AlCl3為共價化合物，其熔融態(tài)不導電，因此不能用電解AlCl3的方法來冶煉鋁，而通常用電解Al2O3的方法。]
3．D　[金屬的活潑性決定了金屬冶煉的難易程度。]
4．B　[熱分解法一般用于很不活潑的銀、汞等金屬的冶煉，它們的化合物大多數(shù)不穩(wěn)定，受熱時能夠分解為相應的金屬單質(zhì)；而活潑金屬的化合物一般相當穩(wěn)定，受熱難分解。因此，比較活潑的鈉、鎂和鐵不能夠通過熱分解法制得。]
5．B　[目前金屬鋁的制備方法是電解氧化鋁，其他選項中所涉及的內(nèi)容均符合生產(chǎn)實際。]
6．C　[在金屬活動性順序表中，Na排在K的后面，似乎不能從K的熔融鹽中置換出K。但將Na與KCl共熔，其共熔體中Na＋、K＋、Cl－和e－自由移動，如果繼續(xù)加熱，則Na、K、NaCl和KCl首先沸騰者先逸出。工業(yè)上，就是采用這種原理用Na還原K的，因為K的沸點比Na、NaCl、KCl的沸點都低，且低于NaCl的熔點。]
7．A　[由Y和Z都可以和灼熱的Fe2O3反應生成X，可判斷X為CO2，Y為C。CO2和紅熱的炭反應制得CO。]
8．B　[CO和鐵的氧化物反應時，氧化物中的一個O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0.4 g該氧化物中含x g O
O～CO2～CaCO3
16　　　　100
x　　　　0.75 g
解得x＝0.12
N?Fe?N?O?＝0.4 g－0.12 g56 g?mol－1∶0.12 g16 g?mol－1＝2∶3。]
9．C　[10 g CuO粉末反應后固體的質(zhì)量為8.4 g，即減少了1.6 g，該差量應該是生成的水中氧元素的質(zhì)量，生成水中氧元素的物質(zhì)的量為0.1 mol；水的物質(zhì)的量為0.1 mol，質(zhì)量為1.8 g，A項不正確；反應的CuO的物質(zhì)的量為0.1 mol，其質(zhì)量為8 g，CuO的轉(zhuǎn)化率為80%，C項正確；生成Cu的物質(zhì)的量為0.1 mol，消耗H2的質(zhì)量為0.2 g，加上在加熱之前排除空氣及停止加熱后繼續(xù)冷卻通入的氫氣，總質(zhì)量超過0.2 g，D項不正確。所以應該選C。]
10．(1)CD　(2)D　(3)不一定。將AlCl3固體加熱使之熔化，測其導電性，若不導電，即證明AlCl3不是離子化合物，是共價化合物。
解析　本題是對電解冶煉鋁知識的挖掘，考查了學生運用知識分析問題和解決問題的能力，綜合性較強，有一定的挑戰(zhàn)性。
(1)題中已說明：可以用電解NaCl?KCl?AlCl3共熔體方法制鋁，所以A選項理由不成立；Cl2雖然會污染大氣，但電解NaCl制金屬鈉時也產(chǎn)生Cl2，況且Cl2還是重要的化工原料，所以排除B；AlCl3能溶于水，自然界中不會存在AlCl3礦石，所以C正確；電解煉鋁的電解槽中不能有水，而生產(chǎn)無水AlCl3較困難，成本高，所以D正確。
(2)按照串聯(lián)電路的特點可知，各個電極流過電子的物質(zhì)的量都是相等的，再根據(jù)金屬離子的價態(tài)計算出產(chǎn)生三種金屬的物質(zhì)的量之比為6∶3∶2，所以選D項。


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