9.1金属的冶炼方法 同步课时作业 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 1.从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是( ) A.Na B.NaCl C.NaOH D. 2.下列说法不正确的是( ) A.自然界中不存在游离态的金属 B.金属活动性不同，冶炼方法也有所不同 C.地球上金属矿物资源有限，因此应提高金属矿物的利用率 D.废旧金属的回收利用，有利于环境保护 3.下列有关金属的工业制法中，正确的是( ) A.制铜：火法炼铜，即将黄铜矿受热分解以获得铜单质 B.制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁 C.制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，还原得镁 D.制铝：从铝土矿制得氯化铝固体，再电解熔融的氯化铝得到铝 4.追索我国流失在海外的文物，让国宝回家，需要我们继续努力，下列说法正确的是( ) A.从日本追索回的曾伯克父青铜组器主要成分是铜合金，其熔点高于纯铜 B.从英国回归的青瓷带盖梅瓶，其主要成分是硅酸盐 C.现藏于大英博物馆的错金银铜翼虎中的金、银和铜，通常都用电解法冶炼 D.现藏于波士顿美术博物馆的绢本《历代帝王图》用到的绢，耐酸耐碱 5.下列有关物质的工业制备反应错误的是( ) A.制粗硅： B.合成氨： C.制HCl： D.冶炼铝： 6.下列冶炼金属的原理正确的是( ) A.工业上电解制备金属 B.Na加入溶液制备金属 C.加热分解制备金属 D.电解溶液制备金属钠 7.下列关于金属冶炼的说法中，正确的是( ) A.金属冶炼的本质是将化合态的金属元素还原为金属单质的过程 B.锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 C.像钾、钠等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 D.金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 8.下列关于金属冶炼的说法中错误的是( ) A.电解法获得镁时，不可在或中降温冷却 B.热还原法常用的还原剂有、、、等 C.金属Na、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有关 9.据《天工开物》记载，我国古代以炉甘石（主要成分是）来升炼倭铅（即锌），其原理如图2。已知锌的熔点、沸点。则下列说法不正确的是( ) A.升炼倭铅过程发生了化合反应 B.冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体 C.“泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化 D.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气燃烧 10.在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( ) A.HCl制备：溶液和 B.金属Mg制备：溶液 C.纯碱工业：溶液 D.硫酸工业： 11.是一种常见化工原料，工业上可通过电解熔融制备金属，下图中a为含钠化合物，以下分析错误的是( ) A.a是 B.b是 C.中只含共价键 D.在水中的电离可表示为： 12.工业上冶炼金属镁的方法有两种：电解法和皮江法。皮江法是硅在高温下还原MgO。皮江法冶炼金属Mg的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( ) A.气体a是 B.还原炉中发生的主要反应有 C.还原炉中抽空气到接近真空的原因是防止还原得到的Mg在高温条件下再次被氧化 D.回转炉煅烧的产物为CaO和MgO，其中电解法就是电解熔融的MgO来制备金属Mg 13.用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下： 下列说法中正确的是( ) A.石灰石、纯碱、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应 B.由铝土矿制备铝的过程中铝元素发生了氧化反应 C.黄铜矿（）与反应产生的均只是还原产物 D.在制粗硅的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1 14.工业上制汞的方法为焙烧辰砂（主要含HgS），发生反应，还原出的汞呈气态，冷凝得液态汞。其流程如图，下列说法不正确的是( ) A.洗涤粗汞时可用5%的盐酸代替5%的硝酸 B.属于置换反应 C.含汞烟气必须经过处理，达标后才能排放 D.流程中加入氧化钙的目的是减少的排放 15.金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题： （1）下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_______（填字母）。 A. B. C. D. （2）白口铁（镀锌铁）在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿（主要成分是，以及和等）制备白口铁的流程如图： 已知“浸取”后溶液中金属阳离子有。 ①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是_________。 ②“滤渣1”的主要成分是_________（填化学式）。 ③“滤渣3”中主要成分是和，写出“氧化”时发生反应的离子方程式：_________。 ④加时转化的离子方程式为_________，该工序基本反应类型为_________。 ⑤取一定量的白口铁样品于试管中，加入足量稀硫酸，收集到标准状况下气体；再加入过量溶液，最后加入过量氨水。过滤、洗涤、干燥后得到固体，该白口铁样品中铁的质量为_________（结果保留一位小数）。 答案以及解析 1.答案：B 解析：钠是活泼的金属，在自然界中全部以及化合态存在，氢氧化钠溶液吸收，氧化钠溶液溶液吸收水生成氢氧化钠，所以钠元素在自然界中存在的主要形式是NaCl，答案选B。 2.答案：A 解析：金、铂等金属以游离态存在，故选A。 3.答案：B 解析：A.黄铜矿()中Fe的化合价为+2，工业上用黄铜矿冶炼铜的反应：，该反应不是分解反应，故A错误； B.工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：，故B正确； C.工业上以海水为原料，经过一系列过程获得无水氯化镁，工业制镁是电解熔融氯化镁：，故C错误； D.因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下氯化铝不电离，也不导电，工业制铝是电解熔融的氧化铝：，故D错误；故选B。 4.答案：B 解析：合金的熔点低于其成分金属的熔点，A错误；青瓷带盖梅瓶属于瓷器，主要成分是硅酸盐，B正确；金通常用物理方法提取，银通常用热分解法冶炼，铜通常用热还原法冶炼，C错误：绢的主要成分是蛋白质，蛋白质遇酸、碱都会变性，D错误。 5.答案：D 解析：A.二氧化硅和焦炭在高温条件下冶炼粗硅，，故A正确； B.工业上用氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨气， ，故B正确； C.纯净的氢气在氯气中燃烧制备HCl，，故C正确； D.电解熔融氧化铝冶炼铝，故D错误；选D。 6.答案：C 解析：工业上电解制备金属，A项错误；高温下，与熔融制备金属，B项错误；金属活动顺序表中排在铜后面的金属氧化物不稳定，受热分解生成金属单质，故加热分解制备金属银，C项正确；制备金属钠是通过电解熔融实现的，D项错误。 7.答案：A 解析：金属冶炼的本质将金属阳离子变为金属单质即将化合态的金属元素还原为金属单质的过程，A正确；锈蚀后的铁制品也可以将化合态的金属元素变为单质，因此有回收冶炼价值，B错误；像钾、钠等活泼金属可以通过电解法来冶炼，C错误；金属的冶炼方法与金属离子的氧化性有关，金属离子氧化性越强，其冶炼方法越简单，比如氧化银采用热分解法，金属离子氧化性越弱，其冶炼方法越难，比如电解熔融氯化钠得到钠，D错误。 8.答案：C 解析：A.加热时Mg能与反应生成MgO、，则电解法获得镁时，不能在或中降温冷却，可在流中冷却，故A正确；B.C、、、是等具有还原性，能将金属从其氧化物中还原出来，是热还原法炼金中常用的还原剂，故B正确；C.金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，但熔融的氯化铝不能导电，不能用于电解法制备铝，工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝，故C错误；D.金属的活泼性越强，越容易发生反应生成离子，金属离子得电子能力也越弱，越活泼的金属越难冶炼，所以被发现的也越晚，故D正确；故选：C。 9.答案：B 解析：A.“升炼倭铅”的过程中主要反应有：在高温条件下分解生成和ZnO，与C反应生成CO，，有分解反应、化合反应，也有氧化还原反应，故A正确； B.反应区温度达到1100～1300℃，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出（冷凝区温度高于Zn的熔点、低于其沸点），故B错误； C.Zn易被空气氧化，为防止Zn被氧化而用“泥封”隔绝空气，故C正确； D.“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧，故D正确； 故选B。 10.答案：A 解析：A.电解氯化钠溶液可以得到和，和点燃反应生成HCl，故A的转化可以实现； B.氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液，但是电解氯化镁溶液不能得到Mg，电解熔融才能得到金属镁单质，故B的转化不能实现； C.纯碱工业是在饱和食盐水中通入和先得到，然后受热分解为，故C的转化不能实现； D.工业制备硫酸，首先黄铁矿和氧气反应生成，但是和水反应生成，不能得到，故D的转化不能实现； 故选A。 11.答案：D 解析：A.电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，a是，故A正确； B.电解熔融氯化钠生成钠和氣气，b是，故B正石角； C.是非金属单质，只含共价键，故C正确； D.电离的条件是溶于水，在水中的电离可表示为，故D错误； 选 D。 12.答案：D 解析：根据常见碳酸盐的性质可知，白云石在高温条件下会分解为CaO、MgO和，气体a为，A正确；白云石煅烧后得到CaO、MgO，然后高温条件下，用Si还原MgO得到Mg单质，同时和CaO反应得到，发生的反应为、，B正确；Mg活泼性较强，高温的Mg易被氧化，故抽空气到接近真空进行还原的原因是防止还原得到的Mg在高温条件下再次被氧化，C正确；由A项分析知，回转炉煅烧的产物为CaO和MgO，但电解法冶炼金属镁时电解的是熔点较低的熔融，MgO的熔点较高，若电解熔融MgO，则耗能较高，会提高生产成本，D错误。 13.答案：D 解析：普通玻璃的主要成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，普通玻璃不与盐酸反应，石英玻璃的主要成分是，不属于盐，不能与盐酸反应，A错误；由铝土矿制备较高纯度的铝，铝元素的化合价降低，发生还原反应，B错误；黄铜矿（）与反应产生，Cu、O元素的化合价降低，、FeO均是还原产物，既是还原产物又是还原产物，C错误；制备粗硅的反应中，为氧化剂，C为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，D正确。 14.答案：A 解析：5%的硝酸的作用是除去铅、铜等杂质，而盐酸不与铜等杂质反应，因此不能用5%的盐酸代替5%的硝酸，A项错误；该反应属于置换反应，B项正确；Hg对环境有危害，含汞烟气必须经过处理，达标后才能排放，C项正确；加入CaO可生成CaS和等，减少的排放，减少环境污染，D项正确。 15.答案：（1）A （2）提高浸取速率；；；；置换反应；28.0 解析：（1）铝在工业上用电解熔融的氧化铝制得，体系中还要加入冰晶石降低熔点，故A错误；铁置换硫酸铜中的铜单质，是湿法炼铜CO高温还原氧化铁得到铁单质是热还原法炼铁，氧化汞加热分解得到汞单质是热分解法得汞，BCD都正确； 故选A； （2）①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是增大反应物接触面积，从而提高浸取速率； ②由分析知，不溶于硫酸，是滤渣1的主要成分； ③“氧化”时高锰酸根将亚铁离子氧化为形成沉淀，高锰酸根转化为二氧化锰，离子方程式为； ④滤液3加入Zn粉可以与溶液中的发生置换反应产生Cu单质，离子方程式为，，反应类型为置换反应； ⑤Zn和Fe与稀硫酸反应生成氢气，消耗的金属和产生氢气的物质的量之比都是1:1，故标准状况下11.424L气体是0.51mol氢气，说明样品中锌和铁的物质的量之和为0.51mol，再加入过量溶液，最后加入过量氨水得和沉淀共54.49g，设其中的物质的量为xmol，则的物质的量为（0.51-x）mol，故（56+3×17）x+（65+2×17）（0.51-x）=54.49，解得x≈0.5，即该白口铁样品中铁的物质的量为0.5mol，质量为28.0g。 学科网（北京）股份有限公司 $$