2024-2025高一化学人教版必修二知识树举一反三8.1 自然资源的开发利用（精讲）（解析版）.docx

8.1自然资源的开发利用(精讲）

思维导图

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常见考点

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考点一金属矿物的开发利用

【例1-1】（2024·云南·玉溪市江川区第二中学高一期末）表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是

选项

冶炼原理

方法

A

2HgO2Hg+O2↑

热分解法

B

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

电解法

C

2CuO2Cu+O2↑

热分解法

D

3CO+Fe2O32Fe+3CO2

热还原法

【答案】C

A．Hg是不活泼的金属，冶炼时采用热分解方法，故金属的冶炼原理与方法均合理，A正确；

B．Al是活泼金属，采用电解熔融Al2O3的方法冶炼，为降低其熔化温度，要加入助溶剂冰晶石，冶炼方法及反应原理均合理，B正确；

C．Cu是比较活泼的金属，采用热还原方法冶炼，金属的冶炼反应原理和方法均不合理，C错误；

D．Fe是比较活泼的金属，采用热还原方法冶炼，金属的冶炼反应原理和方法均合理，D正确；

故合理选项是C。

【例1-2】（2024·安徽·蒙城第一中学高一期末）铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是

A．该反应的实质是金属的置换反应

B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂

C．铝单质很活泼，通常表面附着层致密的氧化铝薄膜

D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属

【答案】D

【解析】A．该反应为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，反应特点是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物，故实质上是金属的置换反应，A正确；

B．作为铝热剂重要组成的金属氧化物，铝热剂应为Al和过渡元素的氧化物所形成的混合物，B正确；

C．铝单质很活泼，容易被空气中的氧气氧化为氧化铝，氧化铝非常致密，对内层金属起保护作用，因此在金属铝表面通常附着一层致密的氧化铝薄膜，C正确；

D．铝热反应是金属铝和金属氧化物之间的置换反应，反应放出大量的热，使产生的金属以液态形式存在。利用铝热反应可以冶炼还原性比Al弱，但是熔点较高的金属，如金属铁、锰、铬等金属，但镁还原性比铝强，不能用铝热反应制取，D错误；

故合理选项是D。

【例1-3】（2024·四川·东辰国际学校高一阶段练习）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，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，所用到的玻璃仪器是：_________；

（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溶液中加入___________(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3；

（5）将铝粉和氧化铁的混合物点燃，反应放出大量的热量，生成的液态的铁用来焊接铁轨。

请写出反应的化学方程式：______________________。

【答案】（1）漏斗玻璃棒烧杯

（2）Fe2O3Al2O3

（3）NaAlO2盐

（4）氨水

（5）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

【解析】铝土矿中加入浓NaOH溶液，Fe2O3和氢氧化钠不反应，氧化铝与NaOH反应生成NaAlO2，步骤I利用过滤除去Fe2O3，沉淀M为氧化铁等不溶物，滤液X含有偏铝酸钠；步骤II通入二氧化碳将AlO转化为氢氧化铝沉淀，过滤得氢氧化铝，加热分解氢氧化铝得到氧化铝。

（1）I和II步骤分离固体与溶液的方法为过滤，所用的玻璃仪器为：烧杯、漏斗、玻璃棒；

（2）根据分析可知，沉淀M中还含有不溶于NaOH溶液的Fe2O3；氢氧化铝受热分解生成的固体N为Al2O3；

（3）根据分析可知，滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为NaAlO2；NaAlO2由酸根阴离子和金属阳离子构成，属于盐；

（4）氢氧化铝溶于强碱，实验室通常用弱碱氨水与铝盐反应制备氢氧化铝沉淀；

（5）铝和氧化铁反应生成铁和氧化铝的方程式为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。

【一隅三反】

1．（2024·全国·高一课时练习）氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列有关金属冶炼的说法错误的是

A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化

B．热分解法、热还原法、电解法冶炼金属中，金属元素都由化合态转变为游离态

C．铝热反应中铝作为还原剂将铁从其氧化物中置换出来

D．用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移9mol电子

【答案】D

【解析】A．电解熔融氯化钠生成钠和氯气，故A正确；

B．冶炼金属是金属元素都由化合态转变为游离态，故B正确；

C．铝还原金