《化学与自然资源的开发利用》知识纲要与变式训练试题

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共11题，约10360字。

　　一、金属矿物的开发利用
　　【知识纲要】
　　要点1. 金属冶炼方法
　　（1）金属冶炼的一般步骤： 
　　①矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。
　　②冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。
　　③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
　　（2）金属冶炼的方法
　　①电解法：适用于一些非常活泼的金属。
　　2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑   
　　MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑   
　　2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑
　　②热还原法：适用于较活泼金属，常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al。
　　Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑       
　　WO3＋3H2 W＋3H2O         
　　ZnO＋C Zn＋CO↑
　　Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3（铝热反应）    
　　Cr2O3＋2Al 2Cr＋Al2O3（铝热反应）
　　③热分解法：适用于一些不活泼的金属。
　　2HgO 2Hg＋O2↑       
　　2Ag2O 4Ag＋O2↑
　　（3）回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。
　　要点2. 铝热反应
　　铝热反应 铝和难熔金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，铝热反应在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离
　　实验装置
　　实验现象 镁带剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。反应放出大量的热，并发出耀眼的白光。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
　　实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热
　　注意事项 ①镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃
　　②氧化铁粉末要干燥，铝粉要没有被氧化，否则难以反应
　　③要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出
　　④蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人
　　⑤实验装置要与人有一定距离，防止人被烧伤
　　应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等
　　【典例分析】
　　例题1下列说法中正确的是(　　)
　　A．金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来
　　B．金属冶炼过程中，被冶炼的金属被氧化
　　C．金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原
　　D．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原