8.1.1金属矿物的开发利用 课时作业（含答案）

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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。