9.1金属的冶炼方法 课时训练 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

9.1金属的冶炼方法 课时训练 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册 一、单选题 1．下列混合物，不属于铝热剂的是(　　) A．Al和Fe3O4 B．Al和MgO C．Al和Cr2O3 D．Al和MnO2 2．关于高炉炼铁的下列说法中，正确的是 A．焦炭是还原铁矿石反应中的还原剂 B．石灰石在高炉中只发生非氧化还原反应，是造渣剂 C．炼铁高炉产生的废气可以直接排放到大气中 D．高炉炼铁炼出的产品为纯净物 3．《周易参同契》中对某金属的性质进行了精彩的描述“得火则飞，不见尘埃。....将欲制之，黄芽为根。”该金属可能为 A．Fe B．Cu C．Hg D．Au 4．历史上，铝、钛、铁、铜四种金属，最早使用的是 A．铜 B．铁 C．钛 D．铝 5．下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是 A． B． C． D． 6．下列金属中，工业上用电解法冶炼的是 A． B． C． D． 7．类比法是学习化学的重要方法。下列“类比”结果正确的是 A．若，则 B．常温下，铝与NaOH溶液反应生成，镁与NaOH溶液反应也生成 C．Na在空气中燃烧生成，则Li在空气中燃烧生成 D．钠能在中燃烧，镁也可以在中燃烧 8．下列说法不正确的是 A．工业上可用黄铁矿为原料制备硫酸 B．漂白粉可用作游泳池等场所的消毒剂 C．工业上一般通过电解熔融氧化铁制备铁 D．过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 9．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 A．热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2 B．22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量 D．由图可知：MgBr2(s)分解吸收的能量比MgCl2(s)大 10．下列说法不正确的是 A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B．钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程等领域 C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 11．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是 A．2MgCl22Mg+Cl2↑ B．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C．2HgO2Hg+O2↑ D．2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑ 12．在AgNO3、KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后，过滤、洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，则滤液中存在的阳离子一定是 A．Cu2＋ B．只有Fe3＋ C．只有Fe2＋ D．K＋、Fe2＋ 13．把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化；再把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是（　　） A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y 14．下列过程不涉及化学变化的是 A．赤铁矿石炼铁 B．氢氟酸刻蚀玻璃 C．液氨制冷 D．自然界中氮的固定 15．化学是一门以实验为基础的学科，以下实验操作及结论中，正确的是 A．可以用红磷燃烧的方法准确测出空气中氧气的含量为21％ B．将铝丝插入硫酸铜溶液中，未发现明显现象，说明铜的活动性比铝强 C．实验室将白磷保存在冷水中，说明白磷不与水反应且不溶于水 D．某兴趣小组用pH试纸测出当地雨水的pH为5.6 16．已知：短周期主族元素X、Y、Z、W、M在元素周期表中的相对位置如图所示(W、M、X、Y、Z的族序数依次增大)，其中M的最高化合价为+3价。下列说法错误的是 X Y Z W M A．X与Z形成的化合物不止一种 B．W、M作原电池两极材料时，W一定为负极 C．M的单质能与发生放热反应 D．W的单质能在Y的单质中燃烧 17．下列冶炼金属的反应原理，不正确的是 A．铝热法炼铁：Fe2O3 + 2Al 高温Al2O3 + 2Fe B．火法炼铜：Cu2S + O2 高温2Cu + SO2 C．电解法制钠：2NaCl（熔融） 电解2Na + Cl2↑ D．电解法制镁：2MgO（熔融） 电解2Mg  +  O2↑ 18．下列说法不正确的是 A．湿法治金是金属冶炼的常用方法之一，如电解ZnSO4 溶液制备Zn B．黄绿色气体ClO2是一种高效安全的灭菌消毒剂 C．工业上常用Na2O2 和CO2 反应制备Na2CO3 D．工业炼铁时，铁矿石和焦炭应从炼铁高炉的上口加入 19．下列物质通常用电解法冶炼的是 A．Na B．Fe C．Cu D．Ag 20．下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．金属的冶炼是将金属从其化合物中氧化出来 B．可以通过电解饱和NaCl溶液制备Na C．我国的青铜制品享誉世界，可将蓝铜矿(主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2)与焦炭一起加热得到Cu D．银常用于制作装饰品，银的冶炼方法为： 21．唐代刘禹锡撰于818年的传信方中有这样一段描述“治气痢巴石丸，取白矾一大斤。以炭火净地烧令汁尽，则其色如雪，谓之巴石”。据此推测，用于治气痢巴石丸，其主要原料的化学成分为 A．CuSO4 B．FeSO4﹒7H2O C．KAl（SO4）2﹒7H2O D．Fe2（SO4）3﹒7H2O 22．以镁铝复合氧化物(MgO-Al2O3)为载体的负载型镍铜双金属催化剂(Ni-Cu/MgO-Al2O3)是一种新型高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下： 已知加热时尿素[CO(NH2)2]在水中发生水解反应，放出两种气体。下列说法错误的是 A．“晶化”过程中，需保持恒温60℃，可采用水浴加热 B．“洗涤”过程中，可用氯化钡溶液检验滤饼是否洗净 C．“焙烧”过程中，可使用蒸发皿或坩埚 D．“还原”过程中，以M代表Ni或Cu，所发生的反应为MO+H2M+H2O 23．关于微粒间的相互作用的说法错误的是 A．羊毛织品水洗变形与蛋白分子结构中的氢键有关 B．水的熔沸点高于甲烷是键能大于键能的缘故 C．金属的导电性和导热性都是通过自由电子的定向运动实现的 D．加热法分离和的过程中破坏了离子键和共价键 24．下列叙述涉及氧化还原反应的是 A．使用铝热剂焊接钢轨 B．将动物油皂化制取肥皂 C．向品红溶液通入，溶液褪色 D．向滴有酚酞的水中加入纯碱，溶液呈红色 25．现有铁与另一种金属组成的混合物1.2g，与足量稀硫酸反应生成H2  0.1g，则混合物中的另一种金属可能是(　　) A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 二、填空题 26．铁的存在与冶炼 (1)存在：铁在自然界中可以以单质形成存在于 中；但主要以+2和+3价化合物形式存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 (2)高炉炼铁：用CO还原Fe2O3： 。 27．如图是某同学在实验室中进行铝热反应的实验装置，实验中他观察到的现象之一为：“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中” 该反应的化学方程式是 ，在反应中用到了镁条和氯酸钾，氯酸钾的作用是 ，铝热反应的用途是 。 28．在打捞出来的“南海一号”沉船的文物中，“鎏金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少。请结合所学知识解释出现这些现象的原因 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】 铝热反应是铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应，化合物中对应的金属的活泼性应比铝弱，该反应将会放出大量的热，其中铝粉和金属氧化物作为铝热剂，镁条和氯酸钾作为引燃剂。 【详解】 A．Fe比Al的活泼性弱，Fe3O4+Al属于铝热剂，故A不选； B．Mg比Al活泼，二者不反应，故B选； C．Cr比Al的活泼性弱，Al+Cr2O3属于铝热剂，故C不选； D．Mn比Al的活泼性弱，Al+MnO2属于铝热剂，故D不选； 故选B。 2．B 【详解】A．焦炭完全燃烧放出大量的热；在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以炼铁过程中焦炭的作用是提供热量和产生还原剂CO，故A错误； B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质(SiO2)反应形成炉渣，发生非氧化还原反应，故B正确； C．炼铁后产生的废气中含有一氧化碳、粉尘等有害物质，直接排放到空气中会造成空气污染，所以要处理后达标排放，故C错误； D．高炉炼铁得到的产品是铁和碳的合金，为混合物，故D错误； 故选：B。 3．C 【详解】液态的金属汞，受热易变成汞蒸气，汞属于重金属，能使蛋白质变性，属于有毒物质，但常温下，能和硫反应生成硫化汞，从而防止其变成汞气体，黄芽指呈淡黄色的硫磺，故答案选C。 4．A 【详解】由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜，即天然铜；铁、钛、铝均比铜活泼，使用的比铜晚，因此A正确； 故答案选A。 5．B 【分析】铝热法冶炼金属时，被冶炼的金属的活动性比铝要弱，才可以从它们的化合物中把金属还原出来。 【详解】A．铝的活动性大于铁，所以铝与氧化铁能够发生铝热反应，故A不选； B．镁的活动性大于铝，所以铝粉与氧化镁不能组成铝热剂，故B可选； C．铜的活动性小于铝，所以铝与氧化铜能够发生铝热反应，故C不选； D．钒的活动性小于铝，所以铝与能够发生铝热反应，故D不选； 故选B。 6．A 【详解】A．工业上炼是电解熔融的MgCl2，反应方程式为：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，A符合题意； B．工业上炼是采用高炉炼铁，反应方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B不合题意； C．工业上炼是采用热还原法，反应方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑，C不合题意； D．工业上炼是采用热分解法，反应方程式为：2HgO2Hg+O2↑，D不合题意； 故答案为：A。 7．D 【详解】A．高温条件下，HgS与氧气反应生成Hg和二氧化硫，反应方程式错误，A项错误； B．铝和氢氧化钠溶液在常温下可以反应，但镁在常温下很难与氢氧化钠溶液反应，需要加热，因为镁可以和热水反应，B项错误； C．Na在空气中燃烧生成过氧化钠，Li的金属性比Na弱，Li在空气中燃烧只生成，C项错误； D．钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和一氧化碳，镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，D项正确； 答案选D。 8．C 【详解】A．工业上可用黄铁矿等含硫矿石为原料制备硫酸，故A正确； B．漂白粉具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用作游泳池等场所的消毒剂，故B正确； C．工业上一般在炼铁高炉中，通过热还原法制备铁，故C错误； D．过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气，可用作呼吸面具或潜水艇的供氧剂，故D正确； 故选：C。 9．A 【详解】A．能量越低，物质越稳定，所以稳定性大小为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2，A正确； B．未指明是否为标准状态，所以22.4LF2(g)不一定为1mol，B错误； C．工业上是通过电解熔融的MgCl2，而不是溶液去冶炼金属Mg，C错误； D．MgCl2(s)比MgBr2(s)更稳定，所以分解时吸收的热量更大，D错误； 故选A。 10．A 【详解】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，则A说法不正确； B．钛合金、耐热合金和形状记忆合金等属于新型合金，具有质量轻，强度大，耐高温，耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、生物工程等领域，则B说法正确； C．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，则C说法正确； D．二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水属于碱性的溶液，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而消除污染，则D说法正确。 本题答案A。 11．D 【详解】A．金属镁可通过电解熔融的MgCl2得到，A正确； B．高炉炼铁的主要原理即是用CO高温下还原Fe2O3得到Fe，B正确； C．Hg是较不活泼金属，其单质可通过热分解法得到，即加热分解HgO得到Hg，C正确； D．AlCl3是分子晶体，熔融状态下不会电离，不能导电，无法通过电解AlCl3得到Al，D不正确； 故选D。 12．D 【详解】滤渣与盐酸反应有气泡产生，说明铁粉有剩余，则铁将溶液中的Cu2+、Ag+转化为单质，自身转化为Fe2＋，因此溶液中不存在Cu2+、Ag+、Fe3+，Fe不能置换K+，溶液中一定有K+，综上所述，答案选D。 13．A 【详解】把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化，可知Y的活动性最强。把X放到Z的硝酸盐溶液中，X的表面有固体析出，可知X的活动性比Z强，故三种金属的活动性顺序为：Y＞X＞Z，答案选A。 14．C 【详解】A．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，有新物质的生成，发生了化学反应，不符合题意； B．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，有新物质生成，发生了化学反应，不符合题意； C．液氨制冷，利用了液氨从外界吸收热量转变成气体，从而达到降温的目的，没有新物质生成，是物理变化，符合题意； D．固氮是游离态的氮转变成化合态的氮，新物质生成了，是化学反应，不符合题意； 故选C。 15．C 【详解】A．红磷燃烧实验存在一定的误差，无法准确测出空气中氧气的含量为21%，A错误； B．铝丝表面有一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的铝与铜离子反应，从而导致铝丝插入硫酸铜溶液中无明显现象，但是铜的金属活动性比铝弱，B错误； C．白磷能保存在冷水中，说明白磷不与水反应且不溶于水，C正确； D．标准比色卡上的数字只有整数，用pH试纸测当地雨水的pH不可能精确到5.6，D错误； 故答案选C。 16．B 【分析】由短周期主族元素M的最高化合价为+3价可知，M为Al元素；由X、Y、Z、W、M在元素周期表中的相对位置可知，X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Mg元素。 【详解】A．碳元素和氧元素形成的化合物有一氧化碳和二氧化碳，故A正确； B．镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时，不与氢氧化钠溶液反应的镁作原电池的正极，与氢氧化钠溶液反应的铝作负极，故B错误； C．铝与氧化铁高温条件下发生的铝热反应为放热反应，故C正确； D．镁在氮气中点燃燃烧生成氮化镁，故D正确； 故选B。 17．D 【详解】A. 铝热法可以炼铁，反应方程式为：Fe2O3 + 2AlAl2O3 + 2Fe，故A项正确； B.火法炼铜是以硫化亚铜精矿为原料高温焙烧，反应方程式为：Cu2S + O22Cu + SO2，故B项正确； C.电解熔融NaCl制取金属钠的反应方程式为：2NaCl（熔融）2Na + Cl2↑，故C正确； D.工业上冶炼镁的方法是电解氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2，故D项错误。 综上所述，本题正确答案为D。 18．C 【详解】A．湿法治金是金属冶炼的常用方法之一，如电解ZnSO4溶液，根据电解池阴阳极放电顺序，阳极水电离出的氢氧根放电，阴极为Zn2+放电得电子生成锌单质，可以制备Zn，故A正确； B．ClO2是极易溶于水而不与水反应，几乎不发生水解，具有极强氧化性，是安全、无毒的消毒剂，无"三致"效应(致癌、致畸、致突变)，同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生"三致作用"的有机氯化物或其它有毒类物质，故B正确； C．工业上常用联合制碱法(又称侯氏制碱法)反应制备Na2CO3，故C错误； D．工业上高炉炼铁时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气，在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁，故D正确； 答案选C。 【点睛】工业制碱时要考虑经济价值和产率，还要考虑原料，工艺等，用过氧化钠制碱成本太高。 19．A 【分析】炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得；冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，据此分析解答。 【详解】A．Na的性质很活泼，用电解熔融的氯化物的方法冶炼，A项正确； B．Fe用热还原法冶炼，B项错误； C．Cu用热还原法冶炼，C项错误； D．Ag用热分解法冶炼，D项错误； 答案选A。 20．C 【详解】A．化合物中金属元素显正价，金属单质中元素的化合价为0，金属冶炼时金属元素得到电子被还原，故A错误； B．惰性电极电解饱和NaCl溶液，生成NaOH、氢气、氯气，应电解熔融氯化钠生成Na，故B错误； C．加热时发生2CuCO3·Cu(OH)2 +3C4Cu+2CO2↑+2H2O可生成Cu，故C正确； D．Ag为较不活泼金属，可选分解法冶炼，银的冶炼方法为：2Ag2O4Ag+O2↑，故D错误； 故选C。 21．C 【详解】试题分析：铁盐、亚铁盐和铜盐均是有色的，所以该物质是硫酸铝钾晶体，答案选C。 考点：考查物质成分判断 22．C 【详解】A．恒温60℃可以用水浴加热来稳定温度，A项正确； B．取最后一次洗涤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则滤饼未洗涤干净，反之，洗涤干净，B项正确； C．焙烧过程温度较高，不能使用蒸发皿，应选用坩埚，C项错误； D．还原过程中，NiO+H2Ni+H2O；CuO+H2Cu+H2O，D项正确； 答案选C。 23．B 【详解】A．羊毛织品中主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，使得织品变形，故A正确； B．水的熔沸点高于甲烷是因为水分子间能够形成氢键，故B错误； C．金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动完成，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递，故C正确； D．加热分解生成NH3和HCl，NH和Cl-的离子键破坏，NH中的N-H也被破坏，故D正确； 故选B。 24．A 【详解】A．使用铝热剂焊接钢轨，是铝热反应，属于氧化还原反应，A项选； B．使用动物油皂化制取肥皂，属于取代反应，不是氧化还原反应，B项不选； C．具有漂白性，二氧化硫与品红化合成不稳定的无色物质，可使品红溶液褪色，该过程不涉及氧化还原反应，C项不选； D．向滴有酚酞的水中加入纯碱，纯碱溶于水，水解生成和，溶液显碱性，酚酞遇碱变红，该过程不涉及氧化还原反应，D项不选； 答案选A。 25．B 【详解】假设金属均为二价，所以金属和氢气的物质的量相等，0.1克氢气的物质的量为0.05mol，则金属的平均相对原子质量为，铁的相对原子质量为56，所以另一种金属的相对原子质量小于24。镁的相对原子质量为24，错误；铝元素为+3价，相当于+2价的相对原子质量为18，故正确；锌的相对原子质量为65 ，故错误；铜与硫酸不反应，故错误。 故选B。 【点睛】掌握金属元素的确定方法，即平均原子量法，根据金属与酸反应的比例计算金属的平均相对原子质量，在根据金属的相对原子质量有比平均值大也有比平均值小的进行分析。 26．(1)陨铁 (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 【解析】略 27． Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 分解产生氧气，使镁条充分燃烧放出大量热 焊接钢轨和冶炼高熔点金属 【详解】在高温的条件下，Al与Fe2O3可发生置换反应生成Al2O3和Fe，反应方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；反应时先点燃镁条，镁条燃烧放热，使氯酸钾分解产生氧气，氧气能促进镁条燃烧，产生大量热，达到高温的条件，在高温的条件下铝热反应得以进行；由于铝热反应放出大量的热，可使生成的Fe熔化为液体，故可利用该反应焊接铁轨，另外，铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出，是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。 28．金属活动性越强，金属越活泼，越容易被腐蚀，“鎏金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损，说明金非常不活泼；铜镜表面有铜锈，说明铜的活动性比金强；铁器则锈迹斑斑，残存很少，说明铁比较活泼，在潮湿的空气中，易被氧气氧化，综合起来，活动性由强到弱的顺序是Fe>Cu>Au。 【详解】由题可知，三种金属被腐蚀程度不同，故从金属活动性角度解释问题：金属活动性越强，金属越活泼，越容易被腐蚀，“鎏金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损，说明金非常不活泼；铜镜表面有铜锈，说明铜的活动性比金强；铁器则锈迹斑斑，残存很少，说明铁比较活泼，在潮湿的空气中，易被氧气氧化，综合起来，活动性由强到弱的顺序是Fe>Cu>Au。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$