1、第一节第一节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用 第第 1 课时课时 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用 1炼铁过程中的还原剂是( ) A焦炭 B空气 C石灰石 D一氧化碳 2铁元素在地壳中含量丰富,下列有关说法不正确的是( ) A不锈钢属于铁合金 B用 KSCN 溶液可检验溶液中的 Fe3+ C铁制品腐蚀过程中铁被还原 D铁矿石炼铁过程中涉及化学变化 3下列关于铁矿石的说法正确的是( ) A赤铁矿的主要成分是四氧化三铁 B铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C硫铁矿可用于生产铁和硫酸 D铁的含量褐铁矿大于赤铁矿 4下列有关金属的工业制法中正确的是( ) A钒、锰:用金属铁作还原剂与钒、
2、锰的氧化物在高温下反应 B铁:用 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C钠:以海水为原料制得精盐,再电解纯净的饱和 NaC1 溶液 D镁、铝:分别用电解熔融氧化镁、熔融氯化铝的方法制备 5下列有关金属的工业制法正确的是( ) A制钛:用金属钠置换氯化钛(TiC14)溶液中的钛 B炼铁:用 CO 在高温下还原铁矿石中的铁 C制钠:以海水为原料制得精盐,再电解纯净的 NaC1 溶液 D炼铜:电解精炼黄铜矿得到纯度为 99.9的铜 6下列关于金属冶炼的说法正确的是( ) A由于 Al 的活泼性强,故工业上采用电解熔融 AlCl3的方法生产 Al B可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 C炼铁高炉中所
3、发生的反应都是放热的,故无需加热 D金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活泼性决定 72015 年 12 月 12 日,参加巴黎气候大会的近 200 个缔约方的代表们通过了一份旨在限制 温室气体排放的国际会议, 中国为推动达成该协议做出了建设性贡献。 下列工业生产中涉及 到的化学反应不直接产生温室气体的是( ) A用焦炭在电炉中还原二氧化硅制取硅单质 B用煤炭作燃料发电 C用铁矿石炼铁 D用纯碱制玻璃 8下列关于钢铁冶炼的说法错误的是( ) 焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量 炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂,是为了防止产生污染 炼铁高炉有两个进口、三个出口 用含硫较多的生
4、铁炼钢,应加入较多的生石灰 炼铁、炼钢过程中都发生 CaOSiO2= 高温 CaSiO3 尽管铁的熔点是 1 535 ,但高炉中的铁在 1 200 左右就呈液态 生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷 A B C D 9转炉炼钢过程中既被氧化又被还原的元素是( ) A铁 B氮 C氧 D碳 10下列应用不涉及氧化还原反应的是( ) ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂 B工业上电解熔融状态的 Al2O3制备 Al C工业上利用合成氨实现人工固氮 D实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3 11工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,还有少量的 Fe2O3,SiO2等杂质)提取氧化铝
5、作 冶炼铝的原料,提取的操作过程如下: (1)I和 II 步骤中分离溶液和沉淀的操作是: _; (2)沉淀 M 中除含有泥沙外,一定还含有 _,固体 N 是 _; (3)滤液 X 中,含铝元素的溶质的化学式为 _,它属于 _(填“酸”、 “碱”或“盐”)类物质; (4)实验室里常往 AlCl3溶液中加人 _(填“氨水”或“NaOH 溶液”)来制 取 Al(OH)3,请写出该反应的方程式 _ 12铁是地壳中含量非常丰富的元素,金属铁是在高炉中冶炼的,在冶金工业中,常用焦炭 来冶炼铁。 (1)写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式: _。 (2)写出赤铁矿被 CO 还原成铁的化学方程式:_。
6、 (3) 实验室中可用 CO 还原 Fe2O3, 在加热 Fe2O3前应先_, 否则可能发生_ 现象;未反应完的 CO_(填“能”或“不能”)排放到大气中,应做_处理。 【参考答案】 1 【答案】D 【详解】在炼铁高炉中,焦炭在空气中燃烧生成二氧化碳,生成的二氧化碳在高温条件下与 焦炭发生反应生成一氧化碳, 在高温下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳, 一氧化碳 是炼铁过程中的还原剂,故选 D。 2 【答案】C 【详解】A.不锈钢是铁合金,还含有抗腐蚀性很强的铬和镍,故 A 正确; B.为了检验某溶液中是否含有 Fe3+,可加入 KSCN 溶液,如果溶液中含有 Fe3+,溶液变为血 红色,故
7、 B 正确; C.钢铁腐蚀就是铁原子失去电子被氧化的过程,故 C 错误; D.铁矿石炼铁是利用还原剂一氧化碳还原金属氧化物,有生成了新物质,属于化学变化,属 于化学变化,故 D 正确。 故选 C。 3 【答案】C 【详解】A 项,赤铁矿的主要成分是 Fe2O3,A 项错误; B 项,铁锈的主要成分为 Fe2O3 xH2O,不同的铁矿石主要成分不同,如赤铁矿的主要成分 是 Fe2O3、磁铁矿的主要成分是 Fe3O4、菱铁矿的主要成分是 FeCO3等,B 项错误; C 项,硫铁矿的主要成分是 FeS2,FeS2高温煅烧生成 Fe2O3和 SO2,由 Fe2O3生产 Fe,由 SO2生产 H2SO4
8、,C 项正确; D 项,褐铁矿是含氢氧化铁的矿石,可表示为 mFe2O3 nH2O,赤铁矿的主要成分是 Fe2O3, 铁的含量褐铁矿小于赤铁矿,D 项错误; 答案选 C。 4 【答案】B 【详解】A工业上常用铝热反应(铝作还原剂)冶炼钒、锰等金属,故 A 错误; B用 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物得到 Fe,故 B 正确; C电解熔融的 NaCl 才能得到钠,故 C 错误; DAlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电,工业上分别用电解熔融 MgCl2、熔融 Al2O3 的方法制镁、铝,故 D 错误。 综上所述,答案为 B。 5 【答案】B 【详解】A将金属钠投入到氯化钛溶液中,钠先与水
9、反应,故应用金属钠与熔融的氯化钛 反应来制取金属钛,故 A 错误; B工业制铁是 CO 还原铁矿石:3CO+Fe2O3= 高温 2Fe+3CO2,故 B 正确; C工业制钠是电解熔融 NaCl:2NaCl= 电解 2Na+Cl2,而电解纯净的 NaCl 溶液: 2NaCl+2H2O= 电解 2NaOH+H2+Cl2,得不到钠,故 C 错误; D黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜,粗铜进行电解经电解精炼得到 99.9% 的铜,故 D 错误; 故选:B。 6 【答案】D 【详解】 A 由于 Al 的活泼性强, 工业上采用电解 Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝, AlCl3
10、是共价化合物,熔融状态下不导电,所以不用电解 AlCl3的方法生产铝,故 A 错误; B钠是很活泼金属,将 Na 加入氯化镁溶液中,Na 先和水反应生成 NaOH,NaOH 再和氯 化镁发生复分解反应,所以得不到 Mg 单质,可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼 Mg,故 B 错误; C炼铁高炉中所发生的反应有的是放热有的是吸热,有些放热反应在加热条件下发生,故 C 错误; D金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,活泼金属采用电解法冶炼,不活泼的金 属采用直接加热法冶炼, 大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法, 故 D 正确; 答案为 D。 7 【答案】A 【详解】A用焦炭在电炉中还
11、原二氧化硅制取硅单质,同时产生 CO,CO 不会导致温室效 应,正确; B 用煤炭作燃料发电,煤燃烧产生大量的热,同时会产生大量的 CO2,会导致温室效应, 错误; C 用铁矿石炼铁, 用焦炭作还原剂, 会发生反应产生大量的 CO2, 会导致温室效应, 错误; D用纯碱制玻璃,发生反应产生硅酸钠、二氧化碳,会导致温室效应,错误; 答案选 A。 8 【答案】B 【详解】 焦炭与氧气生成一氧化碳, 同时放出大量热, 一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质, 故正确;炼钢的确是用纯氧的,因为空气中的氮气会带走很多热量,并且会对钢的性能产 生影响,故错误; 炼铁高炉有两个进口:炉口和风口、三个出口:渣口、铁口
12、和烟囱, 故正确; 生石灰在高温下与二氧化硫反应,生成亚硫酸钙,再与氧气生成硫酸钙,故正 确; 炼铁、炼钢含有二氧化硅,所以炼铁、炼钢过程中都发生 CaO+SiO2= 高温 CaSiO3, 故正确;高炉中是铁的合金,熔点比纯金属低,故正确; 生铁炼钢的主要目的降低碳 的含量,调节硅锰等的含量、除去硫磷,故错误;所以说法错误的是:;故选 B。 9 【答案】D 【详解】根据可知高炉炼铁基本原理:物料从炉顶进入,从炉底出 去,因炉渣密度较小,所以出铁口在最下方,其次是出渣口,从炉低进热空气,上方下来的 焦炭在炉底部进风口附近首先反应生成二氧化碳 然后二氧化碳随气流上升与焦炭进一步反 应生成一氧化碳;
13、 最后一氧化碳与铁矿石反应还原出铁, 有关反应的化学方程式是 C+O2CO2、 CO2+C= 高温 2CO、 Fe2O3+3CO= 高温 2Fe+3CO2,即炼铁反应中铁元素被还原剂 CO 还原, 氮元素没有参与氧化还原反应,氧元素被碳还原,碳元素发生 CCO2CO 的一系列反应 中,既被氧化又被还原,答案选 D。 10 【答案】D 【详解】A发生的反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2; 反应中过氧化钠中氧元素(-1 价)化合价有升降,所以属于氧化还原反应,故 A 错误; B2Al2O34Al+3O2中铝元素、氧元素化合价有变化,所以属于
14、氧化还原反应,故 B 错 误; CN2(g)3H2(g)2NH3(g)中,N 元素、氢元素化合价有变化,属于氧化还 原反应,故 C 错误; D实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3,方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O; 该反应中没有元素化合价升降, 所以不属于氧化还原反应, 故 D 正确。 故选 D。 11 【答案】 (1)过滤 (2)Fe2O3 Al2O3 (3)NaAlO2 盐 (4)氨水 AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl 【详解】 (1)分离溶液和沉淀的操作是过滤,故答案为过滤; (2)沉淀 M 除含有泥沙外,主要
15、是 Fe2O3,氢氧化铝受热易分解生成氧化铝和水,所以固 体 N 是 Al2O3,故答案为 Fe2O3;Al2O3; (3) 滤液 X 中, 含铝元素的溶质是偏铝酸钠, 化学式为 NaAlO2, 属于盐类, 故答案为 NaAlO2; 盐; (4)实验室里常往 AlCl3溶液中加入氨水可以制取氢氧化铝,氢氧化铝不溶于弱碱,反应 原理为: Al3+3NH3H2O=Al (OH)3+3 + 4 NH, 故答案为氨水; Al3+3NH3H2O=Al (OH) 3+3 + 4 NH。 12 【答案】 (1)CO2= 点燃 CO2, CCO2= 高温 2CO (2)Fe2O33CO= 高温 2Fe3CO2 (3)验纯 爆炸 不能 点燃 【详解】 (1)在冶炼铁的过程中,为提高 C 的利用率,先发生反应 CO2= 点燃 CO2,再发 生反应 CCO2= 高温 2CO。 (2)赤铁矿的主要成分为三氧化二铁,故赤铁矿被 CO 还原成铁的化学方程式为 Fe2O3 3CO= 高温 2Fe3CO2。 (3) 一氧化碳属于可燃性气体, 加热 Fe2O3之前应先检验 CO 的纯度, 否则可能发生爆炸; 由于 CO 有毒故未反应完的 CO 应点燃,以防污染环境。