(九) 金属的冶炼方法-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一化学必修第二册同步周测卷(苏教版)

高一同步周测卷/化学必修第二册 (九)金属的冶炼方法 (考试时间40分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1O16Mg24A127S32V51Fe56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Hg 201 一、选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分。每小题只有一个选项符合题意） 1.下列变化过程属于金属冶炼的是 A.氯碱工业 B.侯氏制碱法 C.工业合成氨 D.铝粉与二氧化锰在高温下反应 2.从金属材料的发展历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的 事。这个先后顺序跟下列哪些性质有关 ①金属活动顺序②地壳中金属元素的含量③金属的延展性④金属的导电性⑤金属的 冶炼难易程度 A.①④ B.①⑤ C.②③ D.④⑤ 3.金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是 A.高炉炼铁的还原剂是CO B.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量 C.纯铁的硬度比生铁高 D.工业上金属Mg、A1都是用电解熔融氯化物的方法冶炼 4.下列关于金属冶炼的说法中错误的是 A.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关 B.电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却 C.热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、A1等 D.金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 5.做铝热反应实验的装置如图所示。下列说法错误的是 镁条 氯酸钾 氧化铁和 铝粉的混合物 一蒸发皿 高温。 A.该反应的化学方程式是2A1十Fe2O3画2Fe十Al2O3,且是放热反应 B.铝热反应能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属 C.蒸发皿中适量的细沙，可防止蒸发皿炸裂和熔融的液体溅出伤人 D.铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业 化学（苏教版）必修第二册第1页（共4页） 衡水金卷·先享题 6.冶炼下列金属时，当生成相等质量的金属，转移电子数最多的反应是 A.加热氧化汞可以得到单质汞，同时生成氧气 B.在高温下，一氧化碳与氧化铁反应可以制得金属铁 C.湿法炼铜（将铁加入硫酸铜溶液中） D.电解熔融氧化铝制得金属铝 7.工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3,含F2O3杂质）为原料治炼铝的工艺流程如图所 示。下列叙述正确的是 沉淀 侣士反0、过滤 试剂 A(OHD加热AN,O匀电解A☐ 通入过量Y →溶液乙 反应②、过滤 溶液丙 A.按上述流程，试剂X可以是稀盐酸或稀硫酸 B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C.图中所有的转化反应都不是氧化还原反应 D.反应②通入过量气体Y为二氧化碳 8.取颗粒大小相同、质量相等的镁、铝、锌、铁四种金属于相同的容器中，向容器中加入 完全相同的稀盐酸至过量，得到两图如图所示。下列说法中错误的是 A.两图都能反映出等量四种金属能置换出的氢气的质Hg ↑H2/g 量大小关系 B.图1能反映出四种金属的活动性顺序 C.图1横坐标应为所加盐酸的量 图1 图2 D.图2横坐标应为时间 9.黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4(含SiO2杂质)。 已知：4FewO,+O,+4Na,C0,培烧2Fe,O,+4NawO,+4CO:2MnwO,+O,+2Na,CO 格烧2MnO,+2NaWO,+2CO。 工业上以黑钨矿为原料利用纯碱烧结水浸法冶炼金属钨的流程如图所示。下列说法 错误的是 纯碱、空气 加盐酸加盐酸 黑钨矿-焙烧烧结物水浸-除杂一沉钨一H,wO格烧wO还愿W单质 C02 滤渣1 滤渣2 A.为加快水浸的溶解速率，应将烧结物粉碎 B.滤渣2为硅酸 C.同浓度的WO离子结合质子的能力比SO离子强 D.可采用铝热反应将WO3还原成单质W 高一同步周测卷九 化学（苏教版）必修第二册第2页（共4页） 10.取一定量胆矾晶体(CuSO,·5H,O)加热分解，固体残留率（围体样品的剩余质量× 固体样品的起始质量 100%)随温度的变化如图所示： 88 71.2 64.0 M 30110260 650 1000温度/℃ 下列说法中错误的是 A.110℃时的晶体化学式为CuSO4·3H2O 260~650℃ B.260~650℃过程中的反应方程式为CuSO4·H2O CuSO,+H,O C.已知从650℃加热至1000℃，产物为一种固体与一种气体，则气体为S02 D.M点所得固体是CuO与Cu2O的混合物 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题（本题包括2小题，共40分） 11.(20分)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，写出该反应的化学方程式： (4)已知：Cr+CuSO,Cu十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 (填选项字母)。 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 化学（苏教版）必修第二册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题· 12.(20分)钛(T)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为 TO2,含少量V、S和A1的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如图所示： C、C2 Al Mg 钛渣一→沸胯氯化一降温收尘粗TC除包一除硅、铝 纯TiCl4 治炼→i 尾气处理 VOCL2渣含Si、A1杂质 已知“降温收尘”后，粗TCl4中含有的几种物质的沸点如下表所示： 物质 TiCl VOC SiCl AICls 沸点/℃ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)TO2与C、Cl2在600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的体积分数 如下表所示： 物质 TiCl CO CO, Cl2 体积分数 45.3% 18.1% 36.5% 0.001% 该温度下，TO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 (2)“除钒”过程中的化学方程式为 ;“除硅、铝”过 程中，分离TiCl4中含Si、A1杂质的方法是 (3)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 (4)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是 (填选项字母)。 A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞 (5)VOC12具有良好的光催化作用，是很多有机反应的催化剂。实验室中可以VO 为原料制备高纯度VOC12,实验前为测定原料V,O的纯度，需进行如下实验：称取 2.000g样品，用稀硫酸溶解、定容得100mL(VO2)2SO溶液。量取20.00mL溶液 放入锥形瓶中，加入10.00mL0.5000mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2溶液（过量），再 加入0.0l000mol·L1KMnO4(标准溶液)至恰好完全反应，消耗标准溶液 24.00mL。实验过程中发生如下反应：VO2+Fe2++2H+一VO2++Fe3++ H2O;MnO+5Fe2++8H+一Mn2++5Fe3++4H2O。计算V2O,样品的纯度为 高一同步周测卷九 化学（苏教版）必修第二册第4页（共4页）】高一周测卷 ·化学（苏教版）必修第二册· 高一同步周测卷/化学必修第二册（九） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析 ②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) Ⅲ ① ②③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 6 金属冶炼 易 0.92 常见金属的活动性顺序及其应用：常 2 选择题 6 易 0.85 见金属的冶炼 常见金属的活动性顺序及其应用：常 选择题 6 易 0.82 见金属的治炼 常见金属的活动性顺序及其应用：常 选择题 6 中 0.67 见金属的治炼 选择题 6 铝热反应；常见金属的冶炼 中 0.67 6 选择题 6 常见金属的治炼 中 0.65 含氧化铝的混合物的提纯：常见无机 选择题 6 中 0.62 物的制备 常见金属的活动性顺序及其应用：影 选择题 6 / 中 0.62 响化学反应速率的外因 9 硅酸；铝热反应；物质分离、提纯综合 选择题 6 难 0.54 应用 硫酸铜；探究物质组成或测量物质的 10 选择题 / 难 0.52 含量 金属物理通性；铁矿石与高炉炼铁； 11 非选择题 20 / 中 0.65 金属废弃物的回收利用 氧化还原反应方程式的配平；物质含 12 非选择题 20 量的测定；综合实验设计与评价：钛 难 0.55 单质的制备 ·33· ·化学（苏教版）必修第二册· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 氯化物的方法获得，但是AICL为共价化合物，熔融时 1.D【解析】以电解饱和食盐水为基础制取氧气、烧碱 不导电，A1只能电解熔融的氧化物冶炼，D项错误。 等产品的工业称为氧碱工业，不属于金属冶炼：侯氏 5.B【解析】该铝热反应的原理是Al与氧化铁高温反 制碱法是将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中， 应生成Fe和氧化铝，该反应放出大量的热，A项正 使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出过滤得到碳酸 确：铝的活泼性小于镁，不能用铝热反应冶炼镁，B项 氢钠，再加热使其分解成碳酸钠，不属于金属冶炼：以 错误；反应生成的高温熔融铁单质落入盛有细沙的蒸 氮气和氢气为原料合成氨气，不属于金属治炼；铝粉 发皿中，可防止蒸发皿炸裂和熔融的液体溅出，C项 与二氧化锰在高温下反应可以制取金属锰，属于金属 正确；利用铝热反应原理，用铝和氧化铁或四氧化三 冶炼，故选D项。 铁作铝热剂，可焊接铁轨，其焊接速度快，设备简易， 2.B【解析】铜比铁、铝都不活泼，最容易制备，最早被 适用于野外作业，D项正确。 人类利用；金属铝比金属铁活泼，自然界中没有游离 6.D【解析】设生成金属的质量均为1g。加热氧化汞 态的铝，从化合物中还原成单质比铁困难。所以金属 的化学方程式为2Hg0△2Hg十O,个，n(e)#移≈ 的冶炼可从以下两个方面考虑：①金属活动顺序⑤金 1O0mol:在高温下，一氧化碳与氧化铁反应可以制得 属的冶炼难易程度，故选B项。 3.A【解析】一氧化碳还原氧化铁生成铁，高炉炼铁的 金属铁的化学方程式为Fe,O,十3C0商温2Fe十 还原剂是CO,A项正确：金属被人类开发利用的先后 3 3C0:,n(e)转=品mol:将铁加入硫酸铜溶液中发 顺序主要取决于金属活动性，而不是金属在地壳中的 生Fe十CuSO,一FeSO,+Cu,n(e)转移=32mol: 含量，B项错误；合金的特点是硬度比纯金属大，但是 电解熔融氧化铝制得金属铝的化学方程式为 熔点比纯金属低，C项错误；工业上金属Mg是用电 解熔融氯化物的方法冶炼，A1是用电解熔融氧化物 2Al,0.(熔融)电每4A十30：个m(e)e=号mol, 的方法冶炼，D项错误。 故选D项。 4.D【解析】性质越稳定的金属，越容易被冶炼，根据 7.D【解析】用铝土矿（主要成分为AlO3,含FeO杂 人类掌握的冶炼技术，金属的发现与金属的活泼性有 质)为原料治炼铝，由流程可知，试剂X为NaOH, 关，A项正确；Mg在CO2或N2中能燃烧，所以电解法 AlO3与NaOH反应生成NaAlO2,过滤后沉淀为 获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却，B项正确； FezO3,溶液含NaOH、NaAlO2,Y为CO2,CO2过量 常用的还原剂有CO、H2、C、A1等，可用于热还原法 发生反应A1O+2HO+CO2—A1(OH)↓+ 冶炼金属，C项正确；金属Na、Mg均能通过电解熔融 HCO,过滤分离出沉淀为AI(OH)3,溶液含碳酸氢 ·34· 高一周测卷 ·化学（苏教版）必修第二册· 钠，沉淀加热分解生成氧化铝，电解氧化铝生成A1。 同浓度的WO结合质子的能力比SiO弱，C项错 由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀，碳酸氢 误；AI的金属性强于W,因此可采用铝热反应将 钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化 WO,还原成单质W,D项正确。 碳，则试剂X为氢氧化钠溶液，A项错误：氧化铁与 10.C【解析】胆矾品体受热会首先逐次失去结品水， 氢氧化钠不反应，反应①后过滤所得沉淀为氧化铁， 失去2分子结品水时，固体残留率为25018×2× 250 不是氢氧化铁，B项错误；电解熔融氧化铝生成铝，属 100%=85.6%:失去4分子结晶水时，固体残留率 于氧化还原反应，C项错误；反应②为过量的二氧化 碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，离子 为25018X4×100%=71.2%:失去5分子结晶水 250 方程式为A1O+2HO十CO一AI(OHD3Y十 时，固体残留率为250,18X5×100%=64%:硫酸 250 HCO,D项正确。 铜分解为氧化铜和三氧化硫时，固体残留率为 8.B【解析】颗粒大小相同、质量相等的镁、铝、锌、铁 与过量的稀盐酸反应，生成氢气的量Al>Mg>Fe> 64十16×100%=32%；氧化铜高温分解为氧化亚铜 250 Z,两图中均能反应出等量四种金属能置换出氢的 大小关系，A项正确；图1中四条线的斜率均相等，无 和氧气时，固体残留率为 1×(64×2+16) 250 ×100% 法反应出金属的活动性顺序，B项错误；图1中四种 =28.8%:由分析可知，110℃时胆矾失去2分子结 金属活动性不同的物质与盐酸反应的速率相同，说明 晶水，得到晶体化学式CuSO,·3H2O,A项正确： 盐酸的量不足，反应速率由盐酸的浓度决定，图1的 260~650℃过程中CuS04·H20失去最后1分子 横坐标为所加盐酸的量，C项正确：图2中四种金属 结晶水得到无水硫酸铜，反应方程式为CuSO,·HO 活动性不同的物质与盐酸反应的速率不同，说明盐酸 260-650℃CuS0,十H,0,B项正确：由分析可知， 的量充足，反应速率取决于金属的活动性强弱，图2 650℃加热至1000℃，产物为一种固体与一种气 横坐标应该是时间，D项正确， 体，则气体为SO3,C项错误；由分析可知，M点所得 9.C【解析】黑钨矿的主要成分为FeWO,,MnWO, 固体是CuO与CuO的混合物，D项正确。 (含SiO2杂质)，烧结物的主要成分为Fe2O,、MnO2、 二、非选择题 Naz SiO.,NaWO,加水过滤，滤渣1是难溶于水的 11.(20分) FeO、MnO2;滤液中含有Naz SiO3、Na:WO,,加入盐 (1)延展(2分) 酸调节pH,生成硅酸沉淀，除去Na2SiO3,再加盐酸 (2)链条上涂一层油脂，隔绝空气(3分)其他材料 生成钨酸沉淀，钨酸加热分解为WO3,还原得到W 代替金属(3分，其他合理答案也给分) 单质。将烧结物粉碎可以增大反应物的接触面积，加 (3)Fe,0,十4C0商温3Fe十4C0,(3分) 快水浸的溶解速率，A项正确：由分析可知滤渣2是 (4)Cr>Cu>Hg(3分) 硅酸，B项正确：流程中SO先于WO沉淀，说明 (5)BCD(3分) ·35· ·化学（苏教版）必修第二册· 参考答案及解析 (6)116g(3分) (2)3VOC1+A1—3VOC2+A1CL(3分)蒸馏 【解析】(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性。 (3分) (2)为防止自行车链条生锈，应采取的措施是在链条 (3)不能(2分)若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒” 上涂一层油脂，隔绝空气：除防止金属腐蚀外，保护 时需要加入A1,又引入A1杂质(3分) 金属资源的有效途径还有用其他材料代替金属。 (4)AC(3分) (3)利用一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧 (5)86.45%(3分) 化碳，该反应的化学方程式为FeO,十4C0高温3Fe 【解析】钛渣中加入C、C1进行沸腾氯化，转化为相 +4C02。 应的氯化物，降温收尘后得到粗TCL,加入单质A1 (4)已知Cr十CuSO,一Cu十CrSO4,根据活泼性强 除钒，再除硅、铝得到纯TCL,加入Mg还原得 的金属置换出活泼性弱的金属，则Cu、Cr、Hg三种 到Ti。 金属的活动性由强到弱的顺序是Cr>Cu>Hg。 (1)根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和 (5)若滤液为浅绿色，则向滤渣中加入稀盐酸，可能 CO2,根据相同条件下气体的压强之比是物质的量 滤渣中还剩余铁，铁和盐酸反应生成氢气，A项错 之比可知TiCL,CO和CO2的物质的量之比约是5： 误；根据关系式Zn~2Ag、Fe~2Ag可知，65g锌能 2:4,所以TO2与C、C2反应的总化学方程式为 置换出216g银，56g铁能置换出216g银，因此加 5Ti0,+6C+10C1,0oC5TiCL,+2C0+4C0,. 入的铁粉和锌粉的混合物质量一定小于所得滤渣质 (2)“降温收尘”后钒元素主要以VOCL形式存在，加 量，B项正确：若滤液中加入氯化钠溶液无明显现 入A1得到VOC2渣，根据得失电子守恒和元素守恒 象，说明滤液中没有硝酸银，则滤渣的组成有三种情 配平方程式为3VOC1+A1一3VOC12+A1CL; 况，分别可能为银，可能为银、铁，可能为银、铁、锌， AICL、SiCL,与TiCL沸点差异较大，“除硅、铝”过程 C项正确；当消耗一定量的金属铁，铁反应完，硝酸 中可采用蒸馏的方法分离AICL3、SC1。 银还有剩余时，滤液中最多有三种金属离子，D项 (3)若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入 正确。 A1,又引入A1杂质，因此“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (6)将20g金属X和金属Y的混合物放入500g稀 不能交换。 硫酸中，恰好完全反应，反应后无固体剩余，反应后 (4)本工艺中加入Mg冶炼Ti的方法为热还原法； 所得溶液质量为518g,说明产生氢气2g,根据硫酸 高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物 中氢元素与硫酸根的质量比的关系为2：96，则所得 还原成金属铁，属于热还原法，A项符合题意；电解 的硫酸盐质量为20g十96g=116g。 熔融氧化钠制取金属钠的原理是电解法，B项不符 12.(20分) 合题意；铝热反应制锰是利用A!作还原剂，将锰从 1)5Ti0.+6C+10C1,00C5TiCl,+2C0+4C0, 其化合物中还原出来，为热还原法，C项符合题意： (3分) Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化汞的 ·36· 高一周测卷 ·化学（苏教版）必修第二册· 方法制备汞，D项不符合题意。 100mL=0.009500mol,m(V,0)=182g·mol1 20 ml (5)根据得失电子守恒可得：n(Fe2+)=2n(V,O)十 5n (MnO )n(V20 n(Fe2)-5n(MnO) X0.009500mol=1.7298w祥0)}×100%= 2 0.5000m0l·L-1×0.01000L-5×0.01000m0·L,-1×0.02400LX 1.729g×100%=86.45%。 2.000g 2 ·37·