高中化學蘇教版必修一專題3 第二單元 第一課時 課下30分鐘演練

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111 一、選擇題(本題包括5小題，每小題4分，共20分) 1．(2011上海高考)高爐煉鐵過程中既被氧化又被還原的元素是(　　) A．鐵 B．氮 C．氧 D．碳 解析：高爐煉鐵過程中，碳與氧氣反應生成二氧化碳，碳元素被氧化，二氧化碳在高溫下與碳反應生成一氧化碳，二氧化碳中的碳元素被還原。 答案：D2．用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO制單質銅，有人設計了以下兩種方案： ①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu 若按實驗原則進行操作，則兩者制得單質銅的量為(　　) A．一樣多　　　　　　　　 B．①多 C．②多 D．無法判斷 解析：鐵的量一定，轉移的電子數(shù)一定。由于氫氣還原氧化銅的實驗中開始需消耗氫氣排凈裝置中的空氣，實驗結束后銅粉需在氫氣氛圍下冷卻，所以能夠用于還原氧化銅的氫氣量較少，根據(jù)電子守恒原理可知，①制得銅較少。 答案：C 3．下列能通過置換反應生成鐵的是(　　) ①Zn＋FeCl2(溶液)?、贜a＋FeSO4(溶液)?、跢e2O3＋CO(高溫)　④Fe3O4＋H2(高溫)?、軦l＋Fe2O3(引燃) A．①③④⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 解析：②中鈉先與水反應生成NaOH，再與FeSO4發(fā)生復分解反應，并不能置換出鐵；③該反應雖然生成鐵，但不是置換反應，其余皆符合題意。 答案：C 4．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是(　　) A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④ 解析：對(Ⅰ)～(Ⅳ)發(fā)生的化學反應分別是： (Ⅰ)：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑C＋2CuO2Cu＋CO2↑符合①； (Ⅱ)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③； (Ⅲ)：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，符合③； (Ⅳ)：先從光鹵石中提取MgCl2，再電解： MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，符合④。 答案：B 5．用足量的CO還原32.0 g某種氧化物，將生成的氣體通入足量澄清石灰水中，得到60.0 g沉淀，則該氧化物是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．CuO D．Cu2O 解析：n(CO2)＝n(CaCO3)＝＝0.6 mol，則氧化物中氧元素也為0.6 mol， m(O)＝0.6 mol16 gmol－1＝9.6 g。 金屬的質量為32 g－9.6 g＝22.4 g，假設為Fe元素， n(Fe)∶n(O)＝∶0.6 mol＝2∶3； 假設為Cu元素， n(Cu)∶n(O)＝∶0.6 mol＝7∶12。 答案：B 二、非選擇題(本題包括3小題，共30分) 6．(7分)已知Al、Cu、Hg三種金屬分別用如下方法冶煉： 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，H2＋CuOCu＋H2O,2HgO2Hg＋O2↑。 (1)分析以上信息，可總結出金屬的冶煉方法與其金屬性強弱之間的關系是___________ ________________________________________________________________________。 (2)利用(1)中的結論，并結合題目信息，寫出工業(yè)上用CaCl2冶煉金屬鈣的化學方程式： ________________________________________________________________。 (3)在某些特殊環(huán)境下，往往用鋁熱反應來冶煉一些難熔金屬，請寫出據(jù)此法用MnO2冶煉金屬錳的化學方程式：____________________________________________。 解析：(1)金屬的冶煉方法與金屬在自然界中的存在狀態(tài)、金屬活潑性有關。一般來說，非?；顫姷慕饘僖话悴捎秒娊夥ㄒ睙?如K、Ca、Na、Mg、Al等)，中等活潑的金屬一般用熱還原法冶煉(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等)，不活潑的金屬一般用熱分解法冶煉(如Hg、Ag等)。 (2)Ca是非?；顫姷慕饘?，工業(yè)上用電解熔融CaCl2的方法冶煉。 (3)金屬鋁和MnO2發(fā)生置換反應生成單質錳和氧化鋁。 答案：(1)非?；顫姷慕饘僖话悴捎秒娊夥ㄒ睙挘械然顫姷慕饘僖话悴捎脽徇€原法冶煉，不活潑的金屬一般采用熱分解法冶煉 (2)CaCl2(熔融)Ca＋Cl2↑ (3)4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn 7．(10分)鐵是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨? (1)寫出磁鐵礦主要成分的化學式：____________。 (2)寫出磁鐵礦被還原成單質鐵的化學方程式： ________________________________________________________________________。 (3)寫出焦炭在高爐中所參與反應的兩個化學方程式： ________________________________________________________________________。 (4)寫出CaCO3所參與有關反應的兩個化學方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：磁鐵礦主要成分為Fe3O4，鐵元素在礦石中以化合態(tài)形式存在。高爐煉鐵就是用還原劑將鐵礦石中的Fe還原出來的過程。 答案：(1)Fe3O4　(2)Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 (3)C＋O2CO2，CO2＋C2CO (4)CaCO3CaO＋CO2↑， CaO＋SiO2CaSiO3 8．(13分)鋼鐵工業(yè)對促進經濟和社會的發(fā)展具有重要的意義，現(xiàn)代煉鐵的主要方法是高爐煉鐵。其設備如圖所示：煉鐵的爐料(鐵礦石、焦炭、石灰石等)由高爐的頂部投入，原料在下降過程中與高爐氣氣流在爐身部分發(fā)生作用。請回答下列問題： (1)焦炭在煉鐵的過程中所起的作用是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)采用爐料從上部加入，熱空氣從下部通入的工藝，其目的是_____________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出以赤鐵礦為原料的煉鐵高爐中發(fā)生的主要化學反應______________________。 (4)高爐氣中含有的主要氣態(tài)污染物是___________________________________， 若直接排放將污染空氣，因此應回收利用，請寫出該污染物的一種用途___________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)焦炭在煉鐵的過程中既作為能源提供反應所需要的能量，同時生成CO作為還原劑，還原出鐵礦石中的Fe； (2)采用爐料從上部加入，熱空氣從下部通入的工藝，主要是采用逆流操作，不僅利于礦石與還原性氣體充分接觸，還增加了接觸時間，利于反應； (3)煉鐵高爐中發(fā)生的主要反應就是還原劑的生成及生成鐵的反應； (4)高爐氣的主要成分有：CO、CO2等，其主要氣態(tài)污染物是有毒的CO；回收利用CO，可用作燃料或作還原劑等。 答案：(1)既提供熱量，又產生還原劑CO (2)采用逆流接觸操作，使礦石與還原性氣體充分接觸、反應 (3)C＋O2CO2，CO2＋C2CO， Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (4)CO　作燃料(或還原劑) 111