9.1金属的冶炼方法 同步练习 2024-2025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 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册 一、单选题 1．不属于金属共性的是 A．延展性 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高 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．在下列物质的溶液不能与Al反应的是 A．CH2CH3OH B．NaOH C．HCl D．H2SO4 4．金属不具有的性质是 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．氧化性 5．下面的物质不能由金属和稀酸溶液反应生成的是 A．FeSO4 B．MgSO4 C．FeCl3 D．ZnSO4 6．下列物质的应用中，主要利用的反应不涉及氧化还原反应的是 A．用于自来水消毒 B．熟石灰用于改良酸性土壤 C．用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨 D．绿矾用于处理含有的废水 7．化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是 选项 生产活动 化学原理 A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 聚乙烯燃烧放热 B 利用海水制取镁单质 Mg2+可被电解还原 C 食品冷藏保存 温度降低化学反应速率减慢 D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀 A．A B．B C．C D．D 8．下列反应能置换出铁的是 A．铜+氯化铁溶液 B．铝+四氧化三铁(高温) C．钠+硫酸亚铁溶液 D．银+硫酸亚铁溶液 9．能用铝作原料来冶炼难熔的金属是因为(　　) A．铝的密度小，熔点较低 B．铝在空气中燃烧放出大量的热 C．铝在金属活动性顺序表中排在较前面 D．铝具有还原性，发生铝热反应时放出大量热 10．下列常见金属的冶炼原理不合理的是 A．加热法炼汞：2HgO2Hg+O2↑ B．电解法炼铝：2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑ C．铝热法炼铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 D．火法炼铜：Cu2S+O22Cu+SO2 11．反应过程中固体物质质量增加的是 A．氨气通过无水氯化钙粉末 B．氢气通过灼热的氧化铜粉末 C．铝与氧化铁发生铝热反应 D．将锌粒投入到硫酸铜溶液中 12．下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A．Al2O3熔点高，可用作电解制铝 B．明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂 C．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多 D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂 13．下列关于金属的叙述正确的是（   ） A．常温下所有的金属都是固体 B．金属具有导电性、导热性和延展性 C．所有金属都能与酸反应 D．金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的 14．有X、Y、Z三种金属，把Y投入XCl2溶液中一段时间后，溶液质量增大，把Z投入YSO4溶液中一段时间后，溶液的质量减小，则这三种金属的还原性由强到弱的顺序正确的是 A．Z＞Y＞X B．Y＞X＞Z C．X＞Y＞Z D．Z＞X＞Y 15．下列关于化工生产的说法正确的是 A．工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al B．氨气的催化氧化反应属于氮的固定 C．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅 D．常温下铝与浓硝酸不反应，工业上可以用铝质容器储存浓硝酸 16．下列说法不正确的是 A．纳米铁粉可去除水体中的Pb2+、Cu2+等重金属离子 B．SO2与过量氨水反应生成 C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体 D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2 17．下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A．Na久置于空气中最终生成NaHCO3 B．金属单质在化学反应中往往体现出还原性 C．金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的 D．Mg比Al活泼，更易与NaOH溶液反应生成H2 18．化学与生产、生活和科技发展密切相关。下列说法错误的是 A．可用于文物的年代鉴定，与互为同位素 B．铝热反应既可用于焊接钢轨，也可用于工业上冶炼铁 C．二氧化硫常用作纸浆的漂白剂 D．可用绿矾消除消毒后水中残余的 19．如图为二氧化锰的有关转化关系图，有关说法中正确的是      A．化合物KClO3为亚氯酸钾，其中Cl为+5价 B．关系图所涉及的反应中属于氧化还原反应的共有5个 C．相同条件下生成等量O2，反应③和④转移的电子数之比为1∶1 D．反应⑤中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3 20．下列反应中不属于铝热反应的是 A．2Al+Fe2O3→2Fe+ Al2O3 B．4Al+3MnO2→3Mn+2Al2O3 C．10Al+3V2O5→6V+5Al2O3 D．2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑ 21．利用如图装置做铝热反应实验．下列说法不正确的是(　　)    A．该反应中镁条的作用为引燃剂 B．该反应会产生高温、发出强光 C．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属 D．若反应中转移3mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是1mol 22．下列化学方程式和冶炼方法，能体现对应金属的常见冶炼原理的是 A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁) B．2AlCl32Al+3Cl2(电解炼铝) C．2Ag2O4Ag+O2(电解法炼银) D．NaCl(熔融)+KNa(熔融)+KCl(还原法炼金属钠) 23．我国高速铁路技术世界领先。高速铁路的无缝钢轨是将钢轨间的接头用铝与氧化铁发生铝热反应进行焊接而成的。对于铝热反应：Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3，下列说法中正确的是 A．Fe元素的化合价升高 B．Al被还原 C．Fe2O3发生氧化反应 D．Al是还原剂 24．下列说法不正确的是（     ） A．、焦炭、空气、石灰石为工业上铁冶炼的主要原料 B．工业冶炼铁过程中石灰石分解产生的和铁矿石中脉石反应生成炉渣 C．硫酸钡可作医疗上检查肠胃的内服药剂，俗称“钡餐” D．用玉米、高粱为原料经水解和发酵可制得乙醇 25．由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共11.5g，跟足量的盐酸反应产生11.2L氢气(标准状况)，那么此合金中一定含有的金属是 A．Al B．Mg C．Na D．Zn 二、填空题 26．实验室铝热反应的装置如图。 化学方程式为： 。请写出铝热反应的一种用途： 。 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．历史上金、银、铜主要作为货币或装饰品被应用。 （1）金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它的 （填字母）。 A硬度适中 B密度适中 C在自然界都可得到纯净的单质 D不活泼性 （2）一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是 币，黑色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 ，绿色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 ，这枚金属币的真面目为 色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是 币，表面一直未被氧化的原因是 。 （3）不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是 （填字母）。 A观察颜色 B查看图案 C用手掂量轻重 D滴一滴硝酸在币的表面，观察现象 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．D 【分析】根据金属的性质方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．例如，一些金属较软，一些金属熔点较低，都有良好的导电性、导热性．颜色不都是银白色的。 【详解】A．金属都具有良好的延展性，故A不选； B．金属都具有金属光泽，故B不选； C．金属都具有良好的导电性，故C不选； D．有些金属熔沸点较低，如汞常温为液体，故D选； 故选D。 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．A 【详解】Al具有两性，既能和强碱反应也能和强酸反应，能与Al反应的是NaOH、HCl和H2SO4，Al不能和CH2CH3OH，故选A。 4．D 【详解】A．组成金属的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，故有导电性，A不选； B．金属的导热性是由于晶体内部，自由电子与金属阳离子的碰撞发生热传递，B不选； C．金属发生形变时，自由电子仍然可以在金属于离子之间流动，使金属不会断裂，具有延展性，C不选； D．金属只能失去电子表现还原性，不具有氧化性，D选； 故选D。 5．C 【详解】A．铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，A正确； B．镁和稀硫酸生成硫酸镁和氢气，B正确； C．铁和稀盐酸生成氯化亚铁，不是氯化铁，C错误； D．锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，D正确； 故选C。 6．B 【详解】A．具有强氧化性，用于自来水消毒，涉及氧化还原反应，故A不符合题意； B．熟石灰用于改良酸性土壤是氢氧化钙和酸性物质发生中和反应，没有元素化合价改变，不涉及氧化还原反应，故B符合题意； C．铝和氧化铁的混合物焊接铁轨利用了铝热反应生成单质铁，涉及氧化还原反应，故C不符合题意； D．绿矾用于处理含有的废水是亚铁离子和重铬酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子、铬离子，涉及氧化还原反应，故D不符合题意； 故选B。 7．A 【详解】 A．用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜，因为聚乙烯性质稳定无毒，A错误； B．用电解法使镁离子被还原，制备镁单质，B正确； C．食品冷藏保存，利用温度降低化学反应速率减慢，C正确； D．涂刷多彩防锈漆，使钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀，D正确； 故选A。 8．B 【详解】A．铜与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能置换出铁，A错误； B．铝与四氧化三铁高温下发生置换反应生成铁和氧化铝，能置换出铁，B正确； C．钠与硫酸亚铁溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，不能置换出铁，C错误； D．银的活动性比铁弱，银不与硫酸亚铁溶液反应，不能置换出铁，D错误； 答案选B。 9．D 【详解】铝热反应是利用铝的还原性获得高熔点金属单质，氧化物和铝粉（铝热剂）反应剧烈，放出大量的热使生成的金属熔化为液态，所以铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热，故选D。 10．B 【详解】A．汞单质活泼性较弱，采用加热法得到即加热法炼汞：2HgO2Hg+O2↑，故A正确； B．金属铝活泼性较强，采用电解熔融氧化铝得到铝：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故B错误； C．铁的金属性比铝弱，可用铝热法炼铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，故C正确； D．火法炼铜是硫化亚铜和氧气在高温下反应生成铜和二氧化硫即Cu2S+O22Cu+SO2，故D正确。 综上所述，答案为B。 11．A 【详解】A．氨气能与无水氯化钙反应，氨气完全被吸收，所以固体物质质量增加，故A正确； B．氢气通过灼热的氧化铜粉末反应生成单质铜，失去氧固体质量减少，故B错误； C．铝与氧化铁发生铝热反应生成等物质量的氧化铝，铁的摩尔质量大于铝，所以固体质量减少，故C错误； D．将锌粒投入到硝酸铜溶液中，生成等物质量的单质铜，锌的摩尔质量大于铜，所以固体质量减少，故D错误； 故选A。 12．B 【详解】A．Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，A不符合题意； B．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，B符合题意； C．Al(OH)3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，与其不稳定无关，物质的性质和用途不具有对应关系，C不符合题意； D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，与导热性无关，物质的性质和用途不具有对应关系，D不符合题意； 故选B。 13．B 【详解】A.常温下汞为液体，A项错误； B.金属一般都具有导电性、导热性和延展性，B项正确； C.不是所有金属都能与酸反应，有些不活泼的金属不与酸反应，如金与盐酸、硫酸等均不反应，C项错误； D.性质活泼的金属元素在自然界中以化合态的形式存在，有些化学性质不活泼的金属元素（例如金）在自然界中是以游离态形式存在的，D项错误； 答案选B。 14．A 【详解】试题分析：在金属活动性顺序表中，较活泼金属能置换出较不活泼金属，把Y投入XCl2溶液中一段时间后，溶液质量增大，说明二者发生置换反应，则Y的金属还原性大于X；把Z投入YSO4溶液中一段时间后，溶液的质量减小，说明二者发生置换反应，则Z的还原性大于Y，通过以上分析知，金属还原性强弱顺序是Z＞Y＞X，故选A。 考点：考查了常见金属的活动性顺序及其应用的相关知识。 15．C 【详解】A．AlCl3是共价化合物，熔融AlCl3不导电，故工业上采用电解熔融Al2O3的方法生产Al，A错误； B．由游离态的氮即N2转化为化合态的氮的过程为氮的固定，故氨气的催化氧化反应不属于氮的固定，B错误； C．高温下焦炭具有很强的还原性，故工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅，反应原理为：SiO2+2CSi+2CO，C正确； D．常温下铝与浓硝酸能够发生钝化，工业上可以用铝质容器储存浓硝酸，钝化属于化学变化，即不是因为铝与浓硝酸不反应，D错误； 故答案为：C。 16．D 【详解】A．纳米铁粉表面积大，由于金属活动性：Fe>Pb>Cu，所以纳米铁粉可以与水中Pb2+、Cu2+等重金属离子发生置换反应，产生Pb、Cu，将其过滤除去，从而降低水中重金属阳离子的浓度，A正确； B．SO2溶于水反应产生二元酸H2SO3，当氨水过量时，反应产生正盐，所以SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3，B正确； C．天然气不完全燃烧会产生CO气体，CO是有毒气体，C正确； D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2O和O2，D错误； 选D。 17．B 【详解】A．碳酸氢钠不稳定，易分解，所以Na久置于空气中最终生成Na2CO3，A错误； B．金属单质在化学反应中只能失去电子，被氧化，因此体现出还原性，B正确； C．绝大多数金属性质活泼，在自然界中是以化合态形式存在的，只有少数非常不活泼的金属元素以游离态形式存在，如Au、Ag等，C错误； D．Mg比Al活泼，但Mg与NaOH溶液不反应，D错误； 故合理选项是B。 18．B 【详解】A．14C和12C分别为C元素的不同核素，属于同种元素，故A正确； B．工业上用焦炭来炼铁，还原剂是CO，不用铝热反应冶炼铁，生产成本太高，故B错误； C．二氧化硫具有漂白性，常用作纸浆的漂白剂，故C正确； D．绿矾在水中能电离出亚铁离子，亚铁离子能与氯气反应，所以可用绿矾消除Cl2消毒后水中残余的Cl2，故D正确； 故选：B。 19．D 【详解】A．化合物KClO3为氯酸钾，其中Cl为+5价，A说法错误； B．关系图所涉及的反应中①为制备氯气，②为氯气与石灰乳制备漂白粉，④、③为制备氧气，⑤为铝热反应，⑥为锰与氧气反应，均为属于氧化还原反应，共有6个，B说法错误； C．相同条件下生成等量O2，反应③中O原子化合价由-1到0价，④中O原子化合价由-2到0价，转移的电子数之比为1∶2，C说法错误； D．反应⑤中Al失去3个电子，Mn得到4个电子，还原剂对应的为氧化产物，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3，D说法正确； 答案为D。 20．D 【详解】铝热反应是指金属铝的粉末与金属氧化物的粉末发生的显著放热的置换反应。反应提供的高温条件足以将绝大多数的金属熔化，所以铝热反应的用途有：冶炼难熔的金属、焊接钢轨、定向爆破等。所给四个反应中，只有D项不符合铝热反应的特征。 【点睛】所给的前三个反应分别代表了不同价态的金属元素的氧化物发生的铝热反应。请从中感悟铝热反应式的配平技巧。 21．D 【详解】A、铝热反应实验中，镁条作用是制造高温条件，引燃铝与氧化铁的混合物，故A正确； B、铝热反应会放出大量的热，产生高温、发出强光，故B正确； C、高熔点的金属（Fe、Cr、Mn、W等）可采用铝热法冶炼，故C正确； D、铁元素的化合价从+3价降低到0价，因此1mol氧化铁在反应中得到6mol电子，则若反应中转移3mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是0.5mol，故D错误；选D。 【点睛】本题考查了铝热反应的有关判断和计算，明确铝热反应的原理、反应中元素化合价的变化是答题的关键。 22．A 【详解】A．高炉炼铁时，通常用CO还原Fe2O3，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，A符合题意； B．AlCl3为共价化合物，熔融时不能产生自由移动的离子，所以不能用电解熔融AlCl3的方法炼Al，B不符合题意； C．Ag2O熔融时会发生分解，所以不能用电解熔融Ag2O的方法炼银，C不符合题意； D．K的沸点比Na低，且K的成本比Na高，所以不能用熔融的NaCl与K反应炼Na，D不符合题意； 故选A。 23．D 【分析】由反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3的方程式可知，Fe元素化合价由+3价降低到0价，被还原，发生还原反应，Al元素化合价由0价升高到+3价，被氧化，Al为还原剂 【详解】A． Fe元素的化合价降低，选项A错误； B． Al被氧化，选项B错误； C． Fe2O3发生还原反应，选项C错误； D． Al是还原剂，选项D正确。 答案选D。 【点睛】本题考查氧化还原反应，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意从元素化合价的角度认识相关概念以及物质的性质，反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3中，Fe元素化合价由+3价降低到0价，被还原，Fe2O3为氧化剂，Al元素化合价由0价升高到+3价，被氧化，Al为还原剂，以此解答该题。 24．A 【详解】A．冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石，FeS2是用于工业制硫酸的原料，故A错误； B．炼铁时，石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去铁矿石中的二氧化硅，故B正确； C．BaSO4不溶于盐酸，可在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂，故C正确； D．玉米、高粱主要成分为淀粉，催化剂作用下，用玉米、高粱为原料经水解和细菌发酵可制得乙醇，故D正确； 25．A 【详解】计算与盐酸反应产生11.2L氢气所需要的各金属的质量： 列比例式：=，解得m(Na)=23g。 列比例式：=，解得m(Mg)=12g。 列比例式：=，解得m(Al)=9g。 列比例式：=，解得m(Zn)=32.5g。 根据平均值的思想，合金的质量应该介于两组分质量之间，只有Al的质量小于11.5g，所以合金中一定含有的金属是Al。答案选A。 【点睛】利用平均值思想解题时，首先要确定可用数值计算的物理量（如本题中“与盐酸反应产生11.2L氢气所需要的各金属的质量”），再分别计算各组分的物理量数值，最后根据混合物该物理量的数值（即平均值）介于组分数值之间来解决问题。 26． 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 冶炼难熔金属 【详解】Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应方程式为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应过程中放出大量的热，利用此原理可用于冶炼难熔金属，故答案为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；冶炼难熔金属。 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． D 铜 氧化铜 2Cu＋O2=2CuO Cu2（OH）2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO3 紫红 金 金不活泼，不易被氧化 D 【详解】（1）金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币，答案为D； （2）铜稳定性略差一些，容易与氧气等物质反应而生锈，故有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是铜币；黑色物质是铜的氧化物氧化铜；形成这种物质的化学方程式为：2Cu＋O2=2CuO；绿色物质是铜绿：Cu2（OH）2CO3；形成铜绿的化学方程式为：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO3；铜币的真面目为：紫红色；另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是金币，表面一直未被氧化的原因是：金的化学性质最不活泼，在空气中很稳定； 故答案为：铜；氧化铜；2Cu＋O2=2CuO；Cu2（OH）2CO3；2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO3；紫红；金；金不活泼，不易被氧化； （3）有些假金币外形逼真，看上去也是金光闪闪，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来，假金币中有Zn、Cu，均可与硝酸反应产生大量气泡，而Au不与硝酸反应，故滴一滴硝酸在币的表面，观察现象，即可鉴别真假，答案选D。 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 $$