2022年高中化学随堂练习第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》达标测试2.docx

第一节 开发利用金属矿物和海水资源 达标测试2
一、选择题(此题共12小题,每题5分,共60分,每题只有一个选项符合题意)
1.用铝热法复原以下氧化物,制得金属各1 mol,消耗铝最少的是…( )
A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4
解析:用铝热法复原金属氧化物时,Al作复原剂,金属氧化物作氧化剂.在反响中金属氧化物被复原为单质,显然,在氧化物中金属化合价愈高,变为单质时需获得的电子愈多,消耗铝愈多;金属化合价愈低,得电子数愈少,消耗铝愈少.以上金属氧化物中金属的化合价分别为:Mn(+4);W(+6);Cr(+3);Co().Co化合价最低,消耗铝最少.
答案:D
2.以下反响原理不符合工业实际的是〔 〕
A.2Ag2O4Ag+O2↑
B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑
D.2CuO+C2Cu+CO2↑
解析：根据金属的活泼性和特点，这四种金属选用的冶炼方法看似都正确，但是工业上冶炼镁时，并不是电解熔融的氧化镁，而是电解熔融的氯化镁。因为氧化镁的熔点很高，与电解熔融的氯化镁相比会消耗更多的能量，因此选C项。
答案：C
3.以下情况能通过置换反响得到铁的是( )
A.氢气通入硫酸亚铁溶液中
B.一氧化碳通过灼热的三氧化二铁
C.铜与氯化亚铁常温下混合
D.铝和四氧化三铁混合加热至高温
解析:首先要掌握化学根本反响中各类反响的特征,如置换反响是单质+化合物单质+化合物.A,C不反响,B中反响物为两种化合物,故D正确.
答案:D
4.将外表已完全钝化的铝条插入以下溶液中,不会发生反响的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠
解析:已完全钝化的铝条外表覆盖着一层Al2O3薄膜,Al2O3是两性氧化物,与酸和碱都能反响,但与硝酸铜不反响,所以选C.
答案:C
5.以下表达不正确的选项是( )
A.地球上99%的溴元素以溴单质形式存在于海洋中
B.在每升海水中含量低于1 mg的元素称为海水中的微量元素

D.世界上生产的镁大局部来自海水
解析:此题考查对海洋和海水的根本知识的了解,属识记内容.溴元素由于化学性质较活泼,主要以化合物的形式存在.
答案:A
6.从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入Cl2后用升华的方法将置换的碘提纯.但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr,为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,就参加适量的( )
A.CaO B.KI C.H2O D.酒精
解析:此题考查了物质的除杂,除杂原理是不能引入新杂质,参加KI,与ICl,IBr发生以下反响:KI+ICl====KCl+I2,KI+IBr====KBr+I2.
答案:B
7.冶炼金属一般有以下四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法.四种方法在工业上均有应用.古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁.对它们的冶炼方法的分析不正确的选项是( )
A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用② C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
解析:(Ⅰ)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,加热分解;Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,火烧时,使用的树木变为木炭,CuO再与木炭反响,产生铜,属于焦炭法.C+2CuO2Cu+CO2↑,符合①。
(Ⅱ)湿法炼铜是我国西汉时期用铁从某些含铜化合物的溶液中置换出铜,属活泼金属置换法.Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,适合于③。(Ⅲ)是使铝粉和Cr2O3的混合物在高温下反响,置换出铬,反响产生的热量使铬熔化而别离.2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr,适合于③。(Ⅳ)从光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)中可得到六水合氯化镁晶体,再采用通电分解熔融的氯化镁的方法制取镁.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,符合④.
答案:B
8.二战期间丹麦科学家玻尔被迫离开了被德军占领的祖国.为了说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+3HCl====AuCl3+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.以下方法中,不能从溶有黄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:Au是不活泼金属,用铁置换,热分解或电解的方法都能得到金,蒸发水分后可得到AuCl3固体,灼烧发生以下反响:2AuCl32Au+3Cl2↑,金溶解后生成的是金的化合物,用萃取的方法无法得到单质.
答案:A
9.以下各组物质中能发生铝热反响的是 …( )
A.Al粉和FeO粉末 B.木炭粉和CuO粉末
C.Al粉和MgO粉末 D.Al粉和稀盐酸
解析:铝热反响是铝与金属氧化物间的反响,B中无铝粉,错误;D中无金属氧化物,错误;C中虽然是铝粉与金属氧化物的混合物,但Al不如Mg活泼,两者也不能发生铝热反响.
判断铝热反响能否发生可从以下几方面分析:首先看状态:粉末或固体;再看化学成分:铝和金属氧化物;后看金属氧化物中的金属活动性,要比铝活动性弱.
答案:A
10.以下金属冶炼的反响原理,错误的选项是( )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ B.MgO+H2Mg+H2O
C.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 D.2HgO2Hg+O2↑
解析:首先总结金属的三种冶炼方法,再根据金属的活动性选择合理的方法.
Na,Mg都是活泼金属,应选用电解法,故A项正确,B项错误.Fe是较活泼的金属,用复原剂复原的方法,C项正确.Hg是不活泼金属,用热分解法,D项正确.
答案:B
11.将KCl和KBr混合物13.4 g溶于水配成500 mL溶液,通入过量的氯气反响后将溶液蒸干,得到固体11.75 g,那么所配溶液中K+,Cl-,Br-的物质的量之比为( )
A.3∶2∶1 B.1∶2∶3 C.1∶3∶2 D.2∶3∶1
解析:此题是一道巧解题,而一阅题就极容易误入定势思维的陷阱中,用“差量法〞求解,耗时费心.如仔细分析一下答案,就可以不用进行大的计算而只需由电荷守恒推断出结果,因为原溶液呈电中性,就决定了n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),对照选项,符合关系的只有A.
此题告诉我们遇题应先想再动笔,多数试题解题过程都不是唯一的,这就需要比较,找出最省时最简便的方法.
答案:A
12.碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是( )
A.I2O4 B.I3O5 C.I4O7 D.I4O9
解析:习惯思维方式认为:只要将元素化合价代入,代数和等于零即可,这是错误的,对于变价元素,高价局部应作为含氧酸根,也可以根据氯酸根进行知识迁移可知道碘酸根为,那么碘酸碘可写成I(IO3)3,恰好符合题目要求,选D.
答案:D
二、非选择题(共3小题,共40分)
13. (10分)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反响制取硝酸银.步骤如下:
依据上述步骤,完成以下填空:
(1)溶解银的硝酸应该用硝酸____________(填“浓〞或“稀〞),原因是____________。
a.减少过程中产生NOx的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是____________。
a.有利于加快反响速度
b.有利于未反响的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反响,降低溶液中c(H+)
(3)步骤C是为了除去Fe3+,Cu2+等杂质，冲稀静置时发生的化学反响是____________ (选类型),产生的沉淀物化学式为____________.
a.置换反响 b.水解反响 c.氧化—复原反响
答案:(1)稀 a,c (2)a,c (3)b Fe(OH)3、Cu(OH)2
14.(15分)今用铝,稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,实验室制备一定量的氢氧化铝.分别采用如下化学方程式所表示的两种方法:
①2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4
②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4
(1)请问上述哪一种方法比较节约试剂 (提示:试从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明)
(2)原料相同,请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示,并说明其可以最节约试剂的根据).
答案:(1)第②种方法比较节约试剂.从化学方程式看出,同样是制备2 mol的Al(OH)3,方法①所需原料为:2 mol Al,3 mol H2SO4,6 mol NaOH;而方法②所需为:2 mol Al,1 mol H2SO4,2 mol NaOH.
(2)①2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑
②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
③Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O====8Al(OH)3↓+3Na2SO4
由方程式看出,制备8 mol的Al(OH)3,所需原料为:8 mol Al,3 mol H2SO4,6 mol NaOH.制备2 mol Al(OH)3,所需量为:2 mol Al,3/4 mol H2SO4,3/2 mol NaOH,其用量为最少.(注:第(2)题答案,方程式①和②的次序可交换)
15.(15分)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如以下列图所示:
(1)假设在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反响的化学方程式:_____________________.
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁,在枯燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,能得到无水MgCl2,其原因是____________________________.
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去 写出实验步骤.
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解,过滤,蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的.
溶解时: ______________________________________________________________________.
过滤时: ______________________________________________________________________.
蒸发时: ______________________________________________________________________.
解析:该题利用工业制备金属镁的工业流程综合考查了镁及其化合物的性质以及化学实验中的根本操作.
(1)根据Cl,H,O三种元素守恒可知,在空气中加热MgCl2·6H2O除生成Mg(OH)Cl或MgO外,还必须有HCl和H2O生成.
MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑
或Mg(OH)ClMgO+HCl↑
由上述反响知MgCl2·6H2O在受热时易发生水解,为抑制其水解,在加热时应不断通入HCl气体.
(2)由于Mg(OH)2难溶于水,Ca(OH)2微溶于水,故要除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2,需要参加试剂使Ca(OH)2转化为易溶于水的物质,从而到达除去杂质Ca(OH)2的目的,可以选可溶性镁盐,如MgCl2,Mg(NO3)2等.
(3)在溶解固体或稀释液体的过程中,为加速其溶解,常用玻璃棒搅拌;在过滤时,为防止液体外洒,常用玻璃棒“引流〞;而在蒸发结晶的过程中,为防止局部过热或晶体飞溅,常用玻璃棒搅拌而使其受热均匀.
答案:(1)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑
或Mg(OH)ClMgO+HCl↑
在枯燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水气,故能得到无水MgCl2
(2)参加MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤.
(3)搅拌,加速溶解
使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒
搅拌,防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅