考点17 金属的冶炼方法 金属材料（核心考点归纳+分层测试）-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（苏教版2019必修第二册）

考点17 金属的冶炼方法 金属材料 【核心考点梳理】 一、 金属的存在形式与金属的冶炼 1．金属的存在形式 (1)游离态：以单质形式存在，比如自然金和自然银等。 (2)化合态：以化合态形式存在，比如铁元素存在于赤铁矿中，铝元素存在于铝土矿中等。 (3)还有一些金属以离子或矿石的形式分布于海洋中，如钠、镁、锰等。 2．金属的存在形式与其活动性的关系 (1)活动性较强的金属，以各种各样的化合态存在于自然界中。 (2)活动性较弱的金属，有可能以游离态形式存在。 3．铁、银元素的存在形式 (1)铁元素在自然界中存在形式既有游离态也有化合态，主要以化合态的形式存在。铁元素有单质(主要存在于陨石中)氧化物和硫酸盐等存在形式。 (2)银元素有自然银、辉银矿(Ag2S)、碲银矿(Ag2Te)等存在形式。 4．金属冶炼 (1)定义：利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程。 (2)金属的冶炼方法 ①热分解法：适合冶炼金属活动性较差的金属。 例如：2Ag2O4Ag＋O2↑,2HgO2Hg＋O2↑。 ②高温还原法：用还原剂(CO、C、H2和活泼金属等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中锌到铜之间的大多数金属。 例如：2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3。 ③电解法：适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。 例如：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑， 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑， 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 2.铁的冶炼 (1)高炉炼铁 ①原料：铁矿石、焦炭、石灰石等。 ②设备：炼铁高炉。 ③原理：高温下用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 ④冶炼过程 (2)铝热法炼铁 铝热反应实验中的有关问题 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应； ②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①冶炼熔点较高、活动性弱于Al的金属，如钒、铬、锰、钨等。 ②金属焊接，如焊接钢轨等 例1．（2022·北京·汇文中学高一期中）下列关于金属冶炼方法叙述不正确的是 A．用电解熔融AlCl3的方法来冶炼铝 B．一些不活泼的金属，如Hg、Ag，可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼 C．在高温下C、CO、Al等还原剂可以将Fe2O3还为Fe D．火法炼铜(Cu2S+O22Cu+SO2)中，得到1 mol Cu转移3 mol电子 【答案】A 【解析】 A．AlCl3是分子晶体，熔融状态不能导电，用电解熔融Al2O3的方法来冶炼铝，A错误； B．一些不活泼的金属，如Hg、Ag，其氧化物不稳定，可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼，B正确； C．在高温下C、CO、Al等还原剂均具有较强还原性，可以将Fe2O3还为Fe，C正确； D．火法炼铜(Cu2S+O22Cu+SO2~6e-)中，得到1 mol Cu转移3 mol电子，D正确； 故选A。 例2．（2022·河北·石家庄市第二十二中学高一阶段练习）下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A．铝热反应可用于工业冶炼高熔点金属，如Fe、Cr、Mn等 B．电解NaCl溶液可制得金属钠 C．工业上可用含Cu2S 的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu D．工业冶炼铝时，加冰晶石的主要作用是提高铝的产量 【答案】C 【解析】 A．铝热反应不能冶炼活泼金属，如K、Ca，铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Cr、Mn等，铝热反应即Fe和氧化铝反应生成氧化铁和铝，不能制取Fe，故A错误； B．电解氯化钠溶液得到氢气和氯气和氢氧化钠，得不到钠，应电解熔融的NaCl，故B错误； C．工业上火法炼铜可用含Cu2S的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu，故C正确； D．冰晶石是电解铝的助熔剂，可降低氧化铝的熔化时所需的温度，故D错误； 故选：C。 例3．（2023春·江苏南通·高一统考阶段练习）俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是 A．烧碱：NaOH具有可燃性 B．食盐：NaCl可用作食品调味剂 C．铁红：Fe2O3可用作红色颜料 D．水银：常温下银白色的汞为液态 【答案】A 【解析】A．NaOH不能燃烧，A错误； B．食盐是NaCl，无毒，具有咸味，可用作食品调味剂，B正确； C．铁红是Fe2O3，为红色，是常见的红色颜料，C正确； D．水银是汞，属于金属，银白色具有金属光泽，在常温下为液体，D正确； 故选A。 例4．（2023春·高一课时练习）从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决