课时测评24 金属的冶炼方法-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习word（苏教版）

课时测评24　金属的冶炼方法 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－11题，每小题3分，共33分) 题点1　金属的存在形式及通性 1.下列元素中，在自然界只以化合态形式存在的是(　　) A.氮元素 B.铁元素 C.硫元素 D.钠元素 答案：D 解析：自然界中存在游离态的氮元素，如氮气，故不选A；自然界中存在游离态的铁元素，如从陨石中能找到游离态的铁，故不选B；自然界中存在游离态的硫元素，如硫黄，故不选C；钠元素性质活泼，在自然界只能以化合态形式存在，故选D。 2.下列关于金属性质的叙述正确的是(　　) A.金属一般都容易导电导热，有延展性 B.金属具有较高的硬度和熔点 C.所有金属都是固态 D.金属都是以化合态存在于自然界 答案：A 解析：有的金属具有较高的硬度和熔点，但有的金属硬度和熔点都比较低，如金属钠，故B错误；汞在常温下为液态，故C错误；大部分金属以化合态存在于自然界，但极不活泼的金属如金在自然界以游离态存在，故D错误。 3.下列关于金属在自然界中存在形态的说法正确的是(　　) A.大多数金属在自然界中以单质的形式存在 B.金属在自然界中只能以化合态的形式存在 C.金属在自然界中都能以化合态和游离态两种形式存在 D.金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关 答案：D 解析：大多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中以化合态形式存在，故A错误；金的性质稳定，在自然界中以游离态存在，故B错误；活泼的金属元素，在自然界中不存在游离态，如钠元素，故C错误；金、银的活动性很弱，可在自然界中以游离态形式存在，钠的活泼性很强，在自然界中只能以化合态的形式存在，故金属在自然界的存在形态与其化学活动性有关，故D正确。 题点2　金属的冶炼 4.《天工开物》中如下描述“共煅五个时辰，其中砂末尽化为汞，布于满釜”。下列金属的冶炼方法与此相同的是(　　) A.钠 B.铝 C.银 D.铁 答案：C 解析：由题意知描述的是汞的冶炼，采用的是热分解法，银也是不活泼金属，采用热分解法冶炼。 5.在冶金工业上，均不用通常的化学还原剂制得的金属组是(　　) A.Na、Mg、Al B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe 答案：A 解析：金属的冶炼方法如下：①K～Al用电解法，如：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，不需要用化学还原剂。②Zn～Cu用高温还原法，如：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。③Hg和Ag用热分解法，如：2Ag2O4Ag＋O2↑。故选A。 6.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列说法不正确的是(　　) A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化 B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 C.用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol e－ D.铝热法还原出铁的反应中，放出的热量能使铁熔化 答案：C 解析：C项应转移8 mol e－。 7.冶炼金属一般有以下四种方法：①焦炭还原法；②热分解法；③活泼金属置换法；④电解法。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)中炼镁。下列对应关系不正确的是(　　) A.(Ⅰ)① B.(Ⅱ)② C.(Ⅲ)③ D.(Ⅳ)④ 答案：B 解析：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是用树木煅烧孔雀石，孔雀石分解后产生CuO，树木变成焦炭后还原CuO得到Cu：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑，2CuO＋C2Cu＋CO2↑，符合①。(Ⅱ)湿法炼铜是我国西汉时期用铁从硫酸铜溶液中置换出铜：Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，符合③。(Ⅲ)铝热法炼铬：Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3，符合③。(Ⅳ)从光卤石中炼镁是先从光卤石中得到MgCl2，再电解熔融的MgCl2得到Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，符合④。 8.工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是(　　) A.反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B.试剂Y是HCl，它与[Al(OH)4]－反应生成氢氧化铝 C.图中所示转化反应中包含两个氧化还原反应 D.将X与Y试剂进行调换，最终可以达到相同结果 答案：A 解析：B项，若试剂Y是HCl，它过量时与[Al(OH)4]－反应生成Al3＋，错误；C项，图中所示转化只有一步是氧化还原反应：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，错误；D项，试剂X为氢氧化钠，沉淀C为氧化铁，溶液A为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠混合溶液，通入过量Y(二氧化碳气体)，Na[Al(OH)4]＋CO2Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能调换，错误。 9.某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂，随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成一定规模的工业体系。下列说法错误的是(　　) A.甲、乙、丙、丁相应工厂的名称依次为焦化厂、发电厂、炼铁厂、水泥厂 B.以赤铁矿为原料，高炉炼铁过程中得到生铁的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 C.利用生石灰吸收燃煤产生的酸性气体SO2，可以减少酸雨的形成 D.炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料 答案：A 解析：煤炭可用于发电、制取焦炭，甲是发电厂、乙是焦化厂，焦化厂的焦炭用于炼铁，丙是炼铁厂，炼铁厂的炉渣(CaSiO3)可作为水泥厂的原料，丁是水泥厂，A项错误，D项正确；以赤铁矿为原料，高炉炼铁是用CO还原氧化铁得到生铁，化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，B项正确；生石灰和SO2反应生成CaSO3，可以减少酸雨的形成，C项正确。 10.铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置如图所示，下列有关该反应的说法正确的是(　　) A.a为镁条 B.b为氧化铁与铝粉的混合物 C.2 mol氧化剂参与反应转移电子的数目为6NA D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2 答案：A 解析：a为镁条，起引燃作用，A项正确；b为氯酸钾，B项错误；该反应中的氧化剂是氧化铁，2 mol氧化铁参与反应转移电子的数目为12NA，C项错误；该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1，D项错误。 11.金属铬常用于提升特种合金的性能，工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图(已知Na2Cr2O7溶液为橙色)。下列说法错误的是(　　) A.①中需持续吹入空气作氧化剂 B.②中需加入过量稀硫酸 C.③中发生了置换反应 D.溶液A为橙色 答案：B 解析：铬铁矿粉中加入碳酸钠灼烧，可生成Na2CrO4、Fe2O3和Na[Al(OH)4]，加入水过滤，再向滤液中加入稀硫酸得到氢氧化铝和Na2CrO4，Na2CrO4与S发生氧化还原反应生成Cr(OH)3，Cr(OH)3受热分解生成Cr2O3，通过铝热反应可生成Cr；向Na2CrO4溶液中加入浓硫酸得到的溶液A中含Na2Cr2O7，电解溶液A得到Cr。A项，铬铁矿中的Fe和Cr经过程①分别转化为Fe2O3和Na2CrO4，故①中应通入空气作氧化剂，正确；B项，加入过量稀硫酸，氢氧化铝会溶解在溶液中而不能除去，错误；C项，③中发生的反应为铝热反应，即发生了置换反应生成Cr，正确；D项，Na2CrO4中加入浓硫酸得到的溶液A中含Na2Cr2O7，溶液为橙色，正确。 12.(14分)铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质，杂质不溶于NaOH溶液)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下： (1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：　　　　　　　。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：　　　　　　　。 (3)步骤④所需进行的实验操作是　　　　　　　。 (4)金属铝与氧化铁混合在高温下会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　。 请举一例该反应的用途：　　　　。 (5)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移。理论上能得到金属铝的质量是　　　　。 答案：(1)Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al(OH)4]－ (2)Na[Al(OH)4]＋CO2Al(OH)3↓＋NaHCO3 (3)过滤　 (4)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　焊接钢轨　 (5)5.4 g 解析：(1)Al2O3和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水，反应的实质是Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al(OH)4]－。(2)向四羟基合铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，发生的反应为Na[Al(OH)4]＋CO2Al(OH)3↓＋NaHCO3。(3)由上述分析可知步骤④是过滤得到氢氧化铝沉淀的操作。(4)金属铝在高温下可以和氧化铁发生铝热反应，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，获得金属铁，铁以铁水的形式生成，这样可以用来焊接钢轨。(5)电解熔融氧化铝制取金属铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，2 mol Al2O3反应转移12 mol电子，若有0.6 mol电子发生转移，mol×27 g·mol－1＝5.4 g。 13.(13分)某校化学兴趣小组同学为了避免传统铝热反应中纸漏斗被烧穿、火星四射等现象的发生，将实验装置改成如图所示甲装置，取磁性氧化铁(Fe3O4)在甲装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。 (1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸的混合物代替镁条作引燃剂，其原因是　　　　　　　。 (2)该铝热反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (3)取反应后的“铁块”粉碎，混合均匀，取样称量，加入如图所示乙装置中，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体的体积以测定“铁块”样品中残留铝的质量分数。 ①量气管在读数时必须进行的操作是　　　　　　　　　　　　　。 ②取1 g“铁块”样品进行上述实验，共收集到44.8 mL气体(已换算成标准状况)，则“铁块”样品中残留铝的质量分数为　　　　。 ③乙装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除可以平衡分液漏斗和试管中的压强让液体顺利滴入试管外，还可以起到减小实验误差的作用。如果没有橡胶管，测得“铁块”样品中残留铝的质量分数将会　　　　(填“偏大”或“偏小”)。 答案：(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热 (2)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe (3)①冷却至室温，并调节量气管使左右液面相平　②3.6％　③偏大 解析：(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热，故蔗糖和浓硫酸的混合物可作引燃剂。(2)Al与Fe3O4反应生成Fe和Al2O3，根据质量守恒和得失电子守恒可得化学方程式。(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的操作是冷却至室温，并调节量气管使左右液面相平。②根据Al与NaOH溶液反应的化学方程式可知，m(Al)＝n(Al)×27 g·mol－1＝n(H2)×27 g·mol－1＝××27 g·mol－1＝0.036 g，×100％＝3.6％。③如果没有橡胶管，会造成气体体积的读数偏大，则“铁块”样品中残留铝的质量分数将会偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $