专题13 金属冶炼的方法-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练(苏教版2019必修第二册)
2025-04-21
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一单元 金属的冶炼方法 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 金属资源的开发与金属材料 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.98 MB |
| 发布时间 | 2025-04-21 |
| 更新时间 | 2025-09-06 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51726869.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题13 金属冶炼的方法
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.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镁条剧烈燃烧,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】 (24-25高一下·福建泉州·阶段练习)下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A.在通电条件下,电解饱和食盐水制备金属Na
B.在通电条件下,电解熔融MgO制备单质Mg
C.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
【例2】(24-25高一上·北京西城·期末)一种由铝土矿(主要成分为等,杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A.是两性氧化物
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤
C.②、④中Al的化合价均发生改变
D.①中反应的化学方程式是
【例3】(23-24高一上·浙江宁波·期末)某地区蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂,并相应建立焦化厂(焦化厂的主要产品有焦炭等)、发电厂、水泥厂,形成一定规模的工业体系。甲、乙、丙、丁为相应厂的主要原料,其中丙为
A.石灰石 B.煤 C.赤铁矿 D.黏土
【例4】(24-25高一上·广西崇左·开学考试)阅读资料,完成下列问题。
资料一:未来的“钢铁”——钛(Ti)这种以希腊神话中的大力神泰坦命名的金属,它具有钢铁般的强度,却不像钢铁那么沉重;其金属活动性在镁和铝之间,在地壳中的含量排第十位。它又像铝质轻,抗腐蚀,但其强度却比铝高得多。钛和铝铁一样,可以与一些金属元素形成合金,提高和改善它的力学性能与物理特性,以适应不同的需要。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领,是制造轮船、军舰的理想材料,工业上在高温和稀有气体的保护下,用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛,这样得到的钛是多孔的海绵钛,还要经过一系列的加工过程,才成为工业用的钛材。
资料二:“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金,它既有金属和玻璃的优点,又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎,没有延展性,金属玻璃的强度却高于钢,硬度超过高硬工具钢,且具有一定的韧性和刚性,几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃,人们最初使用的是一种金硅合金,现在常常用铁作为主要材料。
(1)金属玻璃属于 (填“合成材料”“金属材料”);
(2)根据材料,写出工业冶炼钛的化学方程式 ;
(3)金属钠与金属钾的化学性质相似,请从微观角度解释原因 ;
(4)钢铁是制造航母的主要材料,钢铁易与空气中的 等发生反应而锈蚀。
(5)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,下列药品选择不合理的是______(填字母)。
A.钛、镁、铜、稀盐酸 B.镁、铜、氯化钛溶液
C.钛、铜、氯化镁溶液 D.钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液
1. (2025高一·全国·专题练习)工业上冶炼Fe常用的方法是
A.电解法 B.还原法 C.热分解法 D.物理方法
2. (24-25高一下·江苏镇江·阶段练习)传统的“五金”指中国古代冶炼和应用较早的五种金属。下列选项不属于传统五金的是
A.铁 B.铝 C.锡 D.铜
3.(24-25高一上·福建·期中)北宋名画《千里江山图》用到矿物颜料石青。根据研究物质性质的方法和程序,下列有关石青说法正确的是
A.物质分类角度:属于碱 B.物理性质角度:易溶于水
C.化学性质角度:能与盐酸反应 D.物质制备角度:不能制备铜
4.(22-23高一下·新疆喀什·期末)下列金属中采用电解法冶炼的是
A.铜 B.钠 C.汞 D.铁
5.(23-24高一下·上海·阶段练习)下列关于金属冶炼的说法中正确的是
A.通过电解饱和食盐水制备金属钠
B.热还原法常用的还原剂有CO、、C等
C.金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
6.(24-25高一上·天津南开·期末)化学与社会、生产和生活密切相关。下列叙述正确的是
A.胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径范围是
B.百炼成钢的含义是:除去铁中部分杂质,使其转化为钢
C.《吕氏春秋·别类》中关于青铜的记载“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”,体现了合金的硬度通常小于各组分金属的硬度
D.“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体
7.(23-24高一下·上海·期中)从青铜器时代到铁器时代,再到以铝为代表的活泼金属的使用,下列跟这个先后顺序有关的是
①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
8.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)经处理后的火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为、FeO、。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.“溶液”中含有 B.“碱浸”可用NaOH溶液或浓氨水
C.“电解”过程中Al的化合价由+3价变为0价 D.流程中涉及分解反应
9.(2025高一·全国·专题练习)铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿进行浮选;
②焙烧:;
③制粗铅:;。
下列说法正确的是
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.将冶炼成理论上至少需要碳
C.方铅矿焙烧反应中,是还原剂,还原产物只有
D.整个冶炼过程中,制取共转移电子
10.(23-24高一下·福建福州·期末)下列物质中,通常用热分解法冶炼的是
A. B. C. D.(汞)
11.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)工业上用铝土矿(主要成分,含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:
下列叙述错误的是
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C.图中所示转化反应有氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为
12.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是
A.用电解法制取金属钠:
B.用、等活泼金属为还原剂冶炼Ti:
C.用Al作还原剂(铝热剂)冶炼金属V:
D.用焦炭作原料高炉炼铁:
13.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关说法正确的是
A.金属首次被使用的年代与金属的性质无关
B.可以用焦炭还原Al2O3制取金属铝
C.现代工业电解熔融NaCl、MgCl2可制取Na、Mg金属
D.纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
14.(2024高一下·湖南·学业考试)镍的活泼性介于金属活动顺序表中铜和铁之间,工业冶炼镍的方法是
A.物理方法 B.电解法 C.热还原法 D.热分解法
15.(23-24高一下·湖南常德·期中)中国古代用炉甘石炼锌,主要反应为2C+ZnCO3Zn+3CO↑,该冶炼方法属于
A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.湿法冶金
16.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:
金属
Ti
Mg
Cu
金属表面现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无变化
下列有关三种金属的说法正确的是
A.Cu和稀盐酸能发生化学反应
B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C.用Ti从溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu
17.(24-25高三下·广西·阶段练习)在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载。下列说法正确的是
A.湿法冶金过程中金属元素都发生还原反应
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.放射性可以通过衰变为,该变化为化学变化
D.还原铁粉可以在食品包装袋内做干燥剂
18.(24-25高一下·全国·单元测试)冶炼金属一般有下列五种方法:①焦炭法;②水煤气(或)法;③活泼金属置换法;④电解法;⑤热分解法。五种方法各有优缺点,在工业上均有应用。
(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)铝热反应是采用题干中的方法③,列举铝热反应的一个用途: ;由金属氧化物冶炼是采用题干中的哪种方法? (填序号);高炉炼铁是采用题干中的方法②,用炼铁的化学方程式为 。
(3)钛有“未来钢铁”之称。工业上常以获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行___________(填字母)。
A.稀有气体中 B.空气中 C.氮气中 D.气体中
(4)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 。若电路中通过电子,可以得到 。
19.(23-24高一下·上海·期末)人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)由上图可知,人类冶炼金属的年代远近主要和 有关;通过敲打可将金属材料打制成不同的形状,是利用了金属的 性。
(2)下列叙述中,描述的原子一定是金属原子的是___________。
A.可以失去电子 B.最外层上只有2个电子
C.其构成单质具有金属光泽 D.第3周期元素原子中,最外层上只有2个电子
(3)下列有关金属冶炼的叙述中,错误的是___________。
A.工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠 B.加热分解氧化汞可制取金属汞
C.湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D.工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法
20.(23-24高一上·辽宁沈阳·开学考试)金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性。
(2)为防止自行车链条生锈,应采取的措施是 。除防止金属腐蚀外,保护金属资源的有效途径还有 (写一条即可)。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。用磁铁炼铁的原理是利用一氧化碳与四氧化三铁反应,请写出该反应的化学方程式 。
(4)已知Cr+CuSO4=Cu+CrSO4,则Cu、Cr、Hg三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(5)将一定量的铁粉和锌粉的混合物加入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列有关说法正确的是___________ (填字母)。
A.若滤液为浅绿色,则向滤渣中加入稀盐酸,一定没有气泡产生
B.加入的铁粉和锌粉的混合物质量一定小于所得滤渣质量
C.若滤液中加入氯化钠溶液无明显现象,则滤渣的组成有三种情况
D.滤液中最多有三种金属离子
(6)将20g金属X和金属Y的混合物放入500g稀硫酸中,恰好完全反应,反应后无固体剩余,反应后所得溶液质量为518g。将反应后所得溶液恒温蒸发溶剂,所得晶体质量(不含结晶水)为 。
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专题13 金属冶炼的方法
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.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镁条剧烈燃烧,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】 (24-25高一下·福建泉州·阶段练习)下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A.在通电条件下,电解饱和食盐水制备金属Na
B.在通电条件下,电解熔融MgO制备单质Mg
C.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
【答案】C
【解析】A.制备单质Na采用电解熔融NaCl的方法,电解溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故A错误;
B.Mg为活泼金属,电解熔融MgO理论上可以制备单质Mg, 但是MgO熔点高,熔融MgO需消耗大量能源,常通过电解熔融MgCl2制备镁,故B错误;
C.Al为活泼金属,应用电解熔融Al2O3制备,故C正确;
D.制备单质Cu用热还原法制备,故D错误;
故C正确。
【例2】(24-25高一上·北京西城·期末)一种由铝土矿(主要成分为等,杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A.是两性氧化物
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤
C.②、④中Al的化合价均发生改变
D.①中反应的化学方程式是
【答案】C
【分析】铝土矿的主要成分为等,向其中加入过量的溶液,不溶于溶液,过滤后成为滤渣,可与发生反应,生成进入溶液甲中,向滤液甲中通入过量的,可生成溶液(溶液乙)和,灼烧后生成,电解熔融状态的可生成金属Al。
【解析】A.既能与酸反应生成铝盐,也能与强碱溶液反应生成四羟基合铝酸盐,属于两性氧化物,A正确;
B.操作Ⅰ和操作Ⅱ均为固液分离,应选择过滤的方法,B正确;
C.②中得到的含铝物质为,Al元素化合价均为+3价,化合价未发生变化,④中得到的含铝物质为Al,化合价由+3价变为0价,化合价发生改变,C错误;
D.①中可与发生反应生成,反应的化学方程式是,D正确;
答案选C。
【例3】(23-24高一上·浙江宁波·期末)某地区蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂,并相应建立焦化厂(焦化厂的主要产品有焦炭等)、发电厂、水泥厂,形成一定规模的工业体系。甲、乙、丙、丁为相应厂的主要原料,其中丙为
A.石灰石 B.煤 C.赤铁矿 D.黏土
【答案】A
【解析】煤燃烧可以发电,煤的干馏制造煤焦油,则甲为煤;赤铁矿、石灰石是炼铁的原料,石灰石和黏土是生产水泥的原料,则乙为赤铁矿,丙为石灰石,丁为黏土,故选A。
【例4】(24-25高一上·广西崇左·开学考试)阅读资料,完成下列问题。
资料一:未来的“钢铁”——钛(Ti)这种以希腊神话中的大力神泰坦命名的金属,它具有钢铁般的强度,却不像钢铁那么沉重;其金属活动性在镁和铝之间,在地壳中的含量排第十位。它又像铝质轻,抗腐蚀,但其强度却比铝高得多。钛和铝铁一样,可以与一些金属元素形成合金,提高和改善它的力学性能与物理特性,以适应不同的需要。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领,是制造轮船、军舰的理想材料,工业上在高温和稀有气体的保护下,用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛,这样得到的钛是多孔的海绵钛,还要经过一系列的加工过程,才成为工业用的钛材。
资料二:“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金,它既有金属和玻璃的优点,又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎,没有延展性,金属玻璃的强度却高于钢,硬度超过高硬工具钢,且具有一定的韧性和刚性,几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃,人们最初使用的是一种金硅合金,现在常常用铁作为主要材料。
(1)金属玻璃属于 (填“合成材料”“金属材料”);
(2)根据材料,写出工业冶炼钛的化学方程式 ;
(3)金属钠与金属钾的化学性质相似,请从微观角度解释原因 ;
(4)钢铁是制造航母的主要材料,钢铁易与空气中的 等发生反应而锈蚀。
(5)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,下列药品选择不合理的是______(填字母)。
A.钛、镁、铜、稀盐酸 B.镁、铜、氯化钛溶液
C.钛、铜、氯化镁溶液 D.钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液
【答案】(1)金属材料
(2)
(3)钠原子和钾原子最外层电子数相等
(4)水、氧气
(5)C
【解析】(1)金属玻璃是金属通过特殊工艺得到的,属于金属材料;
(2)工业上在高温和稀有气体的保护下,用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛,反应方程式为;
(3)一般金属的化学性质与最外层电子数有关,金属钠与金属钾的化学性质相似,是因为钠原子和钾原子最外层电子数相等;
(4)钢铁是制造航母的主要材料,钢铁易与空气中的水、氧气等发生反应而锈蚀。故答案为:水、氧气;
(5)A.钛、镁、铜、稀盐酸:镁和盐酸反应速率比钛快,说明镁比钛活泼,铜不能和盐酸反应,说明钛比铜活泼,故A正确;
B.镁、铜、氯化钛溶液:镁能和氯化钛反应,说明镁比钛活泼,铜不能和氯化钛反应,说明钛比铜活泼,故B正确;
C.钛、铜、氯化镁溶液:钛和铜都不能和氯化镁反应,说明镁最活泼,不能比较钛和铜的活动性顺序,故C错误;
D.钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液:钛能和氯化铜反应,说明钛比铜活泼,不能和氯化镁反应,说明镁比钛活泼,故D正确;
故答案为:C。
1. (2025高一·全国·专题练习)工业上冶炼Fe常用的方法是
A.电解法 B.还原法 C.热分解法 D.物理方法
【答案】B
【解析】工业上用CO还原Fe2O3冶炼Fe,该方法属于还原法,故选B。
2. (24-25高一下·江苏镇江·阶段练习)传统的“五金”指中国古代冶炼和应用较早的五种金属。下列选项不属于传统五金的是
A.铁 B.铝 C.锡 D.铜
【答案】B
【分析】传统的“五金”指中国古代较早冶炼和应用的金属,包括金、银、铜、铁、锡。 铝虽然地壳含量丰富,但因其性质活泼,需通过电解法(19世纪才发明)才能有效提取,古代中国尚未掌握铝的冶炼技术,因此铝不属于传统五金。
【解析】A.由分析可知,铁属于传统五金,A正确;
B.由分析可知,铝不属于传统五金,B错误;
C.由分析可知,锡属于传统五金,C正确;
D.由分析可知,铜属于传统五金,D正确;
答案选B。
3.(24-25高一上·福建·期中)北宋名画《千里江山图》用到矿物颜料石青。根据研究物质性质的方法和程序,下列有关石青说法正确的是
A.物质分类角度:属于碱 B.物理性质角度:易溶于水
C.化学性质角度:能与盐酸反应 D.物质制备角度:不能制备铜
【答案】C
【分析】矿物颜料石青属于碱式碳酸铜中的一种,属于盐类,也可以把它拆分成来表示,据此信息解答。
【解析】A.根据分析,石青属于盐类,A错误;
B.根据分析的拆分组成来看,石青难溶于水,B错误;
C.根据分析的拆分组成来看,氢氧化物和碳酸盐都能跟盐酸反应,所以石青也能与盐酸反应,C正确;
D.可以将石青溶于酸中形成可溶性铜盐,再利用铁等活波金属将铜置换出来,D错误;
故答案为:C。
4.(22-23高一下·新疆喀什·期末)下列金属中采用电解法冶炼的是
A.铜 B.钠 C.汞 D.铁
【答案】B
【分析】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法。电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解法制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,物理分离法:Pt、Au用物理分离的方法制得,据此判断。
【解析】A.金属铜应该采用热还原法冶炼,或湿法冶炼,故A不选;
B.Na是活泼金属,采用电解法冶炼,故B选;
C.汞性质稳定,用热分解氧化物方法制取,故C不选;
D.金属铁应该采用热还原法冶炼,故D不选;
故选B。
5.(23-24高一下·上海·阶段练习)下列关于金属冶炼的说法中正确的是
A.通过电解饱和食盐水制备金属钠
B.热还原法常用的还原剂有CO、、C等
C.金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
【答案】B
【解析】A.通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解熔融氯化钠制备金属钠,A错误;
B.CO、H2、C具有还原性,故在热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等,B正确;
C.金属Mg通过电解熔融氯化物的方法获得,氯化铝为共价化合物,熔融态不导电,用电解熔融氧化铝制取铝,C错误;
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关,越活泼的金属越难被冶炼,发现和利用越晚,D错误;
故选B。
6.(24-25高一上·天津南开·期末)化学与社会、生产和生活密切相关。下列叙述正确的是
A.胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径范围是
B.百炼成钢的含义是:除去铁中部分杂质,使其转化为钢
C.《吕氏春秋·别类》中关于青铜的记载“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”,体现了合金的硬度通常小于各组分金属的硬度
D.“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体
【答案】B
【解析】A.胶体粒子的直径范围是1~100nm,A错误;
B.通过反复锤炼,除去铁中过多的碳,降低含碳量,并去除硫磷杂质,使其转化为钢,B正确;
C.“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚”,指的是铜和锡的硬度都小,但将二者制成合金,则硬度增大,体现了合金的硬度通常大于各组分金属的硬度,C错误;
D.“人造太阳”的核燃料、互为同位素,D错误;
故选B。
7.(23-24高一下·上海·期中)从青铜器时代到铁器时代,再到以铝为代表的活泼金属的使用,下列跟这个先后顺序有关的是
①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【解析】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后,可以发现人类使用较早的金属,其活动性较弱;结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识,可知:金属活动性越强,金属的冶炼难易程度越难,这也影响了人类对金属的使用,其它因素均与使用的前后顺序无关,故选D。
8.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)经处理后的火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为、FeO、。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.“溶液”中含有 B.“碱浸”可用NaOH溶液或浓氨水
C.“电解”过程中Al的化合价由+3价变为0价 D.流程中涉及分解反应
【答案】B
【分析】粉煤灰的主要成分为Al2O3、FeO、Fe2O3,碱浸氧化铝溶解生成四羟基合铝酸盐,滤渣为FeO、Fe2O3,滤液通入过量的CO2气体,四羟基合铝酸盐转化为氢氧化铝,过滤,得到氢氧化铝,氢氧化铝煅烧得到氧化铝,氧化铝电解得到铝。
【解析】A.经强碱“碱浸”发生反应:,A正确;
B.是两性氧化物,可溶于强碱,不能溶于弱碱,B错误;
C.“电解”过程中Al元素由变为Al,化合价由+3价变为0价,C正确;
D.“煅烧”及“电解”制铝的反应均为分解反应,D正确;
故选B;
9.(2025高一·全国·专题练习)铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿进行浮选;
②焙烧:;
③制粗铅:;。
下列说法正确的是
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.将冶炼成理论上至少需要碳
C.方铅矿焙烧反应中,是还原剂,还原产物只有
D.整个冶炼过程中,制取共转移电子
【答案】B
【解析】A.浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.将冶炼成的过程中,根据化学方程式得出,,冶炼成理论上至少需要碳,即需要碳,故B正确;
C.方铅矿焙烧反应中,中S元素化合价升高,是还原剂,氧元素化合价降低,还原产物有和,故C错误;
D.整个冶炼过程中,根据原子守恒,转化为转移电子,转化为转移电子,所以制取共转移电子,故D错误;
答案选B。
10.(23-24高一下·福建福州·期末)下列物质中,通常用热分解法冶炼的是
A. B. C. D.(汞)
【答案】D
【解析】A.钠、镁、铝为活泼金属,一般用电解熔融的氯化物(铝为氧化铝)制得,A项错误;
B.铝需要用电解法冶炼,电解熔融状态下的氧化铝制得,B项错误;
C.较不活泼的金属铁、铜等用热还原法(还原剂为氢气、一氧化碳、铝粉等)制得,C项错误;
D.金属汞可以用加热氧化汞的方法获得,D项正确;
答案选D。
11.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)工业上用铝土矿(主要成分,含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:
下列叙述错误的是
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C.图中所示转化反应有氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为
【答案】A
【分析】铝土矿经强碱溶液溶解后过滤,可得到含铝盐溶液和不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀;向溶液乙中通入过量的二氧化碳,可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液;氢氧化铝经加热得到氧化铝,最后电解熔融的氧化铝得到铝。
【解析】A.由分析可知,试剂X需要分离铝、铁元素,可以是氢氧化钠溶液,但不可以是盐酸,A错误;
B.反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱的杂质,Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应成为沉淀,B正确;
C.图中所示转化反应中,只有最后一步反应是氧化还原反应,即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应,C正确;
D.反应②为向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的二氧化碳,该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,方程式为:,D正确;
故选A。
12.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是
A.用电解法制取金属钠:
B.用、等活泼金属为还原剂冶炼Ti:
C.用Al作还原剂(铝热剂)冶炼金属V:
D.用焦炭作原料高炉炼铁:
【答案】D
【解析】A.电解熔融氯化钠制取金属钠,同时生成氯气,反应的化学方程式为,A正确;
B.Na、Mg的活泼性大于Ti,用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti,为防止金属与空气中的氧气反应,用氩气做保护气,反应的化学方程式为,B正确;
C.铝的还原性大于钒,用Al作还原剂(铝热剂)冶炼金属V,反应的化学方程式为,C正确;
B.高炉炼铁时实际作还原剂的是CO,反应方程式为:,D错误;
故选:D。
13.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关说法正确的是
A.金属首次被使用的年代与金属的性质无关
B.可以用焦炭还原Al2O3制取金属铝
C.现代工业电解熔融NaCl、MgCl2可制取Na、Mg金属
D.纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
【答案】C
【解析】A.金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性,活泼性越弱的金属越先被开发,A错误;
B.虽然焦炭具有还原氧化物的能力,但是在氧化铝中还原铝却是不可行的,工业上常用电解三氧化二铝制备金属铝,B错误;
C.现代工业上用电解熔融氯化物的方法冶炼活泼的金属Na、Mg单质,C正确;
D.纯铁呈银白色,D错误;
故选C。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)镍的活泼性介于金属活动顺序表中铜和铁之间,工业冶炼镍的方法是
A.物理方法 B.电解法 C.热还原法 D.热分解法
【答案】C
【分析】根据金属的金属性的强弱利用不同的方法进行制取,活泼的金属利用电解法,比如钾、钙、钠、镁、铝;较活泼的就金属利用热还原法,如铁、铜,不活泼的金属利用热分解,如银,最不活泼的金属,在自然界以单质形式存在的利用物理富集法。
【解析】A.金和铂利用物理富集法制取,故A不符合题意;
B.电解法用于活泼的金属制取,故B不符合题意;
C.铁、铜的制取根据热还原法进行制取,金属性活泼性顺序为:铁、钴、镍、铜等,因此镍采用该方法,故C符合题意;
D.热分解主要制取银和汞金属;故D不符合题意;
故答案选C。
15.(23-24高一下·湖南常德·期中)中国古代用炉甘石炼锌,主要反应为2C+ZnCO3Zn+3CO↑,该冶炼方法属于
A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.湿法冶金
【答案】B
【解析】炉甘石炼锌的主要反应为2C+ZnCO3Zn+3CO↑,该方法为热还原法,故选B。
16.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:
金属
Ti
Mg
Cu
金属表面现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无变化
下列有关三种金属的说法正确的是
A.Cu和稀盐酸能发生化学反应
B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C.用Ti从溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu
【答案】D
【分析】相同温度下,不同金属分别加入相同浓度的稀盐酸中,金属的金属性越强,金属与酸反应置换出氢气越容易,生成氢气速率越快;较活泼金属能将较不活泼金属从其可溶性盐溶液中置换出来,据此分析解答。
【解析】A.根据实验现象知,Cu和稀盐酸不反应,故A错误;
B.Ti、Mg都和稀盐酸反应生成氢气,所以不能用稀盐酸除去Ti中的Mg,故B错误;
C.钛(Ti)是一种昂贵的金属,用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu制取铜,成本太高,在工业上是不可取的,故C错误;
D.相同温度下,不同金属分别加入相同浓度的稀盐酸中,金属的金属性越强,金属与酸反应置换出氢气越容易,生成氢气速率越快,根据表中生成氢气快慢顺序知,金属强弱顺序是Mg>Ti>Cu,故D正确;
故选D。
17.(24-25高三下·广西·阶段练习)在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载。下列说法正确的是
A.湿法冶金过程中金属元素都发生还原反应
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.放射性可以通过衰变为,该变化为化学变化
D.还原铁粉可以在食品包装袋内做干燥剂
【答案】B
【解析】A.湿法炼铜发生反应,铁元素发生氧化反应,A错误;
B.明矾溶液因铝离子水解显酸性能清除铜镜表面的铜锈,B正确;
C.放射性通过衰变为,该过程原子的种类发生了变化,属于核变化,C错误;
D.还原铁粉具有还原性,在食品包装袋内做抗氧化剂,D错误;
故答案为:B。
18.(24-25高一下·全国·单元测试)冶炼金属一般有下列五种方法:①焦炭法;②水煤气(或)法;③活泼金属置换法;④电解法;⑤热分解法。五种方法各有优缺点,在工业上均有应用。
(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)铝热反应是采用题干中的方法③,列举铝热反应的一个用途: ;由金属氧化物冶炼是采用题干中的哪种方法? (填序号);高炉炼铁是采用题干中的方法②,用炼铁的化学方程式为 。
(3)钛有“未来钢铁”之称。工业上常以获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行___________(填字母)。
A.稀有气体中 B.空气中 C.氮气中 D.气体中
(4)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 。若电路中通过电子,可以得到 。
【答案】(1)C
(2) 焊接铁轨 ⑤
(3)A
(4) (熔融) 9
【解析】(1)由B与灼热的氧化铜反应得到A推测B应为CO,发生反应 ,则A为CO2,A与红热的炭反应,得到B,则发生反应,因此答案选C。
(2)铝热反应是用作还原剂发生置换反应,如,可用于焊接铁轨;将加热分解得到,因此采取方法⑤;高炉炼铁,如用炼铁生成铁单质与二氧化碳,发生反应:。
(3)空气中的气体在加热的条件下均与镁反应,故应在稀有气体中进行,答案选A。
(4)工业上电解熔融的制取,化学方程式为:(熔融),该反应中每生成,转移电子,因此电路中通过电子时,生成,即。
19.(23-24高一下·上海·期末)人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)由上图可知,人类冶炼金属的年代远近主要和 有关;通过敲打可将金属材料打制成不同的形状,是利用了金属的 性。
(2)下列叙述中,描述的原子一定是金属原子的是___________。
A.可以失去电子 B.最外层上只有2个电子
C.其构成单质具有金属光泽 D.第3周期元素原子中,最外层上只有2个电子
(3)下列有关金属冶炼的叙述中,错误的是___________。
A.工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠 B.加热分解氧化汞可制取金属汞
C.湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D.工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法
【答案】(1) 活动性 延展性
(2)D
(3)C
【解析】(1)由图可知,金属的金属活动性越弱,冶炼年代越早,而金属的活动性越强,冶炼年代越晚,说明人类冶炼金属的年代远近主要和金属活动性有关;金属具有延展性,所以通过敲打可将金属材料打制成不同的形状,故答案为:活动性;延展性;
(2)A.非金属元素也可失去电子,如氢原子失去电子生成氢离子,故错误;
B.氦原子最外层只要2两个电子,但氦元素为非金属元素,故错误;
C.金刚石也有一定的金属光泽,但碳元素是非金属元素,故错误;
D.第3周期元素原子中,最外层上只有2个电子的元素是镁元素,镁元素是金属元素,故正确;
故选D;
(3)A.工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠,故正确;
B.氧化汞受热分解生成汞和氧气,所以加热分解氧化汞可制取金属汞,故正确;
C.湿法炼铜是铁与硫酸铜溶液之间的反应,不是钠与硫酸铜溶液之间的反应,且钠与硫酸铜溶液反应生成得到氢氧化铜,不能得到金属铜,故错误;
D.铜、铁属于活泼性一般的金属,工业上主要采用热还原法冶炼铜、铁,故正确;
故选C。
20.(23-24高一上·辽宁沈阳·开学考试)金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性。
(2)为防止自行车链条生锈,应采取的措施是 。除防止金属腐蚀外,保护金属资源的有效途径还有 (写一条即可)。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。用磁铁炼铁的原理是利用一氧化碳与四氧化三铁反应,请写出该反应的化学方程式 。
(4)已知Cr+CuSO4=Cu+CrSO4,则Cu、Cr、Hg三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(5)将一定量的铁粉和锌粉的混合物加入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列有关说法正确的是___________ (填字母)。
A.若滤液为浅绿色,则向滤渣中加入稀盐酸,一定没有气泡产生
B.加入的铁粉和锌粉的混合物质量一定小于所得滤渣质量
C.若滤液中加入氯化钠溶液无明显现象,则滤渣的组成有三种情况
D.滤液中最多有三种金属离子
(6)将20g金属X和金属Y的混合物放入500g稀硫酸中,恰好完全反应,反应后无固体剩余,反应后所得溶液质量为518g。将反应后所得溶液恒温蒸发溶剂,所得晶体质量(不含结晶水)为 。
【答案】(1)延展
(2) 链条上涂一层油脂,隔绝空气 其他材料代替金属
(3)
(4)Cr>Cu>Hg
(5)BCD
(6)116g
【解析】(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性;故答案为:延展。
(2)为防止自行车链条生锈,应采取的措施是在链条上涂一层油脂,隔绝空气。除防止金属腐蚀外,保护金属资源的有效途径还有用其他材料代替金属;故答案为:链条上涂一层油脂,隔绝空气(其他答案正确即可);其他材料代替金属(其他答案正确即可)。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。用磁铁炼铁的原理是利用一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳,则该反应的化学方程式;故答案为:。
(4)已知Cr+CuSO4=Cu+CrSO4,根据活泼性强的金属置换出活泼性弱的金属,则Cu、Cr、Hg三种金属的活动性由强到弱的顺序是Cr>Cu>Hg;故答案为:Cr>Cu>Hg。
(5)A. 若滤液为浅绿色,则向滤渣中加入稀盐酸,可能没有气泡产生,可能渣中还剩余铁,铁和盐酸反应生成氢气,故A错误;B. 根据关系式Zn~2Ag 、Fe~2Ag,65g锌能置换出216g银,56g铁能置换出216g银,因此加入的铁粉和锌粉的混合物质量一定小于所得滤渣质量,故B正确;C. 若滤液中加入氯化钠溶液无明显现象,说明滤液中没有硝酸银,则滤渣的组成有三种情况,分别可能为银,可能为银、铁,可能为银、铁、锌,故C正确;D.当消耗一定量的金属铁,铁反应完,硝酸银还有剩余时,滤液中最多有三种金属离子,故D正确;综上所述,答案为:BCD。
(6)将20g金属X和金属Y的混合物放入500g稀硫酸中,恰好完全反应,反应后无固体剩余,反应后所得溶液质量为518g,说明产生氢气2g,根据硫酸中氢元素与硫酸根的质量比的关系为2:96,则所得的硫酸盐质量为20g+96g=116g;故答案为:116g。
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