专题9 第1单元 金属的冶炼方法-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）

专题9金属与人类文明 第一单元 白题 基础过关 题型1金属的活动性顺序 1.**如图表示了三种金属被人类开发利用的 大致年限，之所以有先后，主要取决于( 约200年前 约6000年前 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 约2500年前 A.金属的化合价高低 B.金属的活动性强弱 C.金属的导电性强弱 D.金属在地壳中的含量多少 2.*X、Y、Z三种金属中，只有X在自然界通 常以单质形式存在，Y放入Z的硫酸盐溶液 中，有Z析出，则三种金属的活动性顺序是 ( A.Y>Z>X B.X>Y>Z C.Z>Y>X D.Y>X>Z 题型2金属冶炼的原理与方法 3.*下列说法中不正确的是 ( A.金属的冶炼原理，就是运用氧化还原反应 原理，在一定条件下将金属从其化合物中 还原出来 B.冶炼金属时，必须加入一种物质作还原剂 C.金属由化合态变为游离态，一定被还原 D.热还原法常用的还原剂有C0、H2、C等 4.*★(2025·天津高一期末)下列金属治炼的 化学反应原理不正确的是 A.2Hg0△-2Hg+02↑ B.MgCl2△Mg+Cl2↑ C.Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0, 必修第二册·SJ 属的冶炼方法 限时：15min D.2Al,0,(熔融)电解 冰品石4A1+30,个 5.*★（2024·福建泉州高一期中)利用如图装 置做铝热反应实验，下列说法不正确的是 镁条 氯酸钾 内置氧化铁和 铝粉的混合物 蒸发皿 A.该反应的化学方程式是2A1+Fe,0,商温 2Fe+A1203,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.蒸发皿中加入适量的细沙，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 6.*钛铁矿(FeTi03,其中Ti为+4价)在高温 下经氯化得到四氯化钛，再制取金属钛的流 程如图所示。下列说法正确的是( ) 焦炭CL,CO Mg FeTiO,- 氯化 →TiCl4 Ti Ar气氛中、800℃ FeCl A.氯化反应中C2与C的物质的量之比为1：1 B.氯化过程中FeTiO,既不是氧化剂也不是 还原剂 C.根据制取金属钛的反应可得出还原 性：Mg<Ti D.制取金属钛时选用Ar气的目的是隔绝空气 黑白题092 黑题 应用提优 1.*(2024·宁夏石嘴山高一期末)目前电动 车、手机等使用的新型电池—锂电池，是 种高效、环保电池。已知锂的金属性介于钠 和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是 ( ) A.电解法 B.高温还原法 C.热分解法 D.铝热还原法 2.*铝热反应可冶炼金属铁，该反应能量变 化如图所示，下列说法正确的是 ) 反应物 生成物 A.铝热反应也可用于冶炼金属Mg B.工业上常用电解熔融A1,0,制备铝单质 C.铝热反应需要高温条件，故铝热反应为吸 热反应 D.能量变化必然伴随化学反应发生 3.*(2025·黑龙江大庆高一期末)工业上常 以铝土矿（主要成分为Al,03,含少量e203) 为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： NaOH溶液 过量C0, 保用一溶解过滤]一酸化一过滤灼烧一电解铝 熔融 矿粉 滤渣 滤液 下列说法正确的是 A.“溶解”时发生反应的离子方程式为 6 AL203+20H+3H,0=2[A1(0H)4] B.“酸化”时可以用H2S04代替C02 C.“过滤2”中所得滤液的主要成分为 Na2CO3 D.“熔融电解”时加人的试剂X为冰晶石，用 作催化剂 4.*铅的治炼大致过程如下： ①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选； 专题9黑E 限时：30min ②焙烧：2PbS+30, 高温 2Pb0+2S02; ③制粗铅：Pb0+C高温 =Pb+C0↑；Pb0+C0 高温 Pb+CO2o 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1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要 6g碳 C.方铅矿焙烧反应中，PS是还原剂，还原产 物只有Pb0 D.整个治炼过程中，制取1 mol Pb共转 移2mol电子 *钨是高熔点金属，工业上用主要成分为 FeWO,和MnWO,的黑钨铁矿与纯碱共熔冶 炼钨的流程如图所示（已知HW0,难溶于 水)，下列说法错误的是 ( 纯碱 Na2WOg浓硫酸 加热 溶液操作 H2WO4 高温 黑钨铁共熔冷却 WO. 矿粉■ 水浸 操作 MnO2、Fez0g 空气 A.将黑钨铁矿粉碎的目的是提高反应速率 B.共熔过程中空气的作用是氧化Fe(Ⅱ) 和Mn(Ⅱ) C.操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥 D.在高温下，WO,被氧化成W *★(2025·福建泉州高一期中)矿物资源的 利用有着非常重要的意义。 (1)金属铜常用的冶炼方法是 (填 字母)。 A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.物理富集 (2)以某含硅废石（含Si0278%、Al,0? 13%、Mg09%)为原料，工业上采用以下工艺 回收Si、Al、Mg。 白题093 通HCI 焙烧 300℃加热 盐酸酸漫 后冷凝 硅废石 +试剂a 系列操作 滤液 Al(OH) +碱 过滤 浸取液 过滤 +盐酸 MgCL 无水 熔融 Mg(OH) 溶液 MgC,电解Mg ①提高酸浸效率，可采取的措施是 (写一条即可)。 ②请写出矿渣焙烧的化学方程式： ③由精硅的回收路径可知，SiHCI,.的沸点 (填“高”或“低”)。 ④关于铝及其冶炼的下列说法中，不正确的 是 (填字母)。 A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.实验室可用铝热反应获得金属铝 C.工业上冶炼铝的方法与工业上冶炼镁的相 似，可电解其熔融氯化物 D.治炼铝时加入冰晶石(Na AIF。)的目的是 作为助熔剂来降低反应物的熔点 ⑤写出往滤液中通入过量试剂a的离子方程 式： 压轴挑战 7.*实验室探究铜的冶炼 △ 已知：H2tCu0△-Cu+H,0。有 文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验 中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜 (Cu,0)组成的混合物。氧化亚铜为红色固 体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液，某兴 趣小组对此开展如下探究。 I.设计如图实验装置，开展氢气还原氧化 铜实验并检验固体产物。 必修第二册·SJ黑！ 0氧化铜 稀 硫 (1)图中制取氢气的化学方程式为 (2)实验开始时， (填“A”或“B”)。 A.先向长颈漏斗中加稀硫酸后点燃酒精灯 B.先点燃酒精灯加热后向长颈漏斗中加稀 硫酸 (3)取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨 水并搅拌，观察到 证明固体产物有Cu20。 Ⅱ.探究反应生成Cu,0的变化情况。 称取若干份质量均为0.6000g的Cu0,在 相同条件下分别用氢气还原不同时间(t), 检测所得固体中Cu,0的质量(m),结果 如图。 (5.0.3218) 0.3000 0.2000 =-▣ 0.1000 0 24681012tmim (4)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物 不含Cu,0,应采取的措施是 0 Ⅲ.探究反应生成Cu,0的原因。 为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化 铜的反应过程提出如下假设： 经历2Cu0+H2△Cu,0+H,0,H2+Cu,0 △2Cu+H,0两个反应，且在同一条件下 两个反应同时进行。 (5)通过计算分析，假设中“在同一条件下 两个反应能同时进行”合理的依据是 (写出合理的推理过程) 白题094C错误；聚乙烯醇（七CH2-CH)由聚乙酸乙烯酯 OH (ECH2一CH元)发生水解反应制得，D错误。 OOCCH 8.C解析：通过图示可知，二氧化碳和了R反应生成 0 一0，没有其他物质生成，反应原料中的原子100%转化为 0 R 产物，A正确；通过图示可知，在反应过程中X和厂是该反应的催化 剂，B正确：在该循环过程的最后一步中形成五元环的时候反应类型 为取代反应，C错误；通过分析该反应流程可知，通过该历程可以把 三元环转化为五元环，故若原料用 0,则产物为 O,D正确。 专题9金 第一单元金属的冶炼方法 白题基础过关 题号123456 答案BABBB D 1.B解析：由图知，金属越不活泼越先被人类开发利用，金属越活泼被 人类开发利用的时间越晚，故选B。 2.A解析：X、Y、乙三种金属中，只有X在自然界通常以单质形式存 在，说明X最不活泼。Y放入Z的硫酸盐溶液中，有Z析出，说明Y 比Z活泼。X、Y和Z的金属活动性顺序由强到弱是Y>Z>X。 3.B解析：金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A项正确；有 的金属化合物在发生氧化还原反应时，自身既作氧化剂又作还原剂， 不需要另加还原剂，如Hg0,B项错误：金属元素在化合物中一定 显正价，当变成金属单质后，化合价变为0，一定被还原，C项正确； C0、H2、C具有还原性，故热还原法常用的还原剂有C0、H2、C等。 D项正确。 4.B解析：Hg为不活泼金属，其氧化物受热易分解为金属和氧 气，A正确；Mg是活泼金属，需电解熔融MgC2而非加热分解，B错 误；Fe用Fe203与C0高温还原法制备，C正确；Al用电解熔融Al203 (加冰晶石)法制备，D正确。 5.B解析：该铝热反应的原理是A1与氧化铁在高温条件下反应生成 F和氧化铝，该反应放出大量的热，A正确；铝的活泼性小于镁，不 能用铝热反应冶炼镁，B不正确；反应生成的高温熔融物落入盛有细 沙的蒸发皿中，可防止蒸发皿炸裂和熔融的液体溅出伤人，C正确； 利用铝热反应原理，用铝和氧化铁或四氧化三铁作铝热剂，可焊接铁 轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业，D正确。 6.D解析：氯化反应的化学方程式为2Fe0,+6C+7C,高温2FeC,+ 6C0+2TCL4,C12与C的物质的量之比为7：6，A错误；氯化时T元 素化合价不变，Fe元素化合价升高，则FεTiO3为还原剂，B错误；由 必修第二册·SJ 9.B解析：1molX中苯环与3molH2发生加成反应、碳碳双键与 1molH2发生加成反应、酮羰基与2molH2发生加成反应，则1mol X最多能和6molH2发生加成反应，A错误；Y中含有碳碳双键，理 论上可以发生加聚反应，B正确 中1号碳原子为 饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部 共面，C错误；Z分子中含有碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液褪色， D错误。 10.D解析：异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下发生取代反应生成 α-氯代异丁酸和HC1,催化剂易水解，实验中干燥管的作用是隔绝 水蒸气进入反应瓶，防止催化剂水解，未反应的氯气和产生的HC1 用Na0H溶液吸收，防止污染空气。只要反应还未完全，Cl,流速不 变，温度就会持续升高，要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的 流速，D错误。 与人类文明 金属镁可以置换出金属钛，反应的化学方程式2Mg+TCl。 800℃ Ar 2MgCL2+Ti可知还原性：Mg>Ti,C错误；制取金属钛时选 用Ar气的目的是隔绝空气，防止Mg、Ti被氧化，D正确。 黑题 应用提优 题号12345 答案A BABD 1.A解析：常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法等，活 泼金属Na、Mg、A1等用电解法冶炼，锂的金属性介于钠和镁之间，应 用电解法冶炼。 2.B解析：镁的活动性比铝强，不能用铝热反应冶炼金属镁，A错误： 工业上常用电解熔融A1,0,制备铝单质，B正确；铝热反应需要高温 条件，但铝热反应为放热反应，C错误：能量变化不一定伴随化学反 应发生，如浓硫酸稀释过程放热，但并没有发生化学反应，D错误。 3.A解析：铝土矿主要成分为A203,含少量Fe203,铝土矿加氢氧化 钠溶液“溶解”，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，F203 不溶于氢氧化钠溶液，过滤1分离出F,02,滤液中通入过量二氧化 碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤2分离出氢氧化铝，氢氧化铝 灼烧生成氧化铝，电解熔融氧化铝得到金属铝。“溶解”时氧化铝和 氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，发生反应的离子方程式为 AL203+20H+3H20=2[A1(0H)4]°，A正确；氢氧化铝可溶于硫 酸，“酸化”时不能用H2S04代替C02,B错误；四羟基合铝酸钠与过 量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，“过滤2”中所得滤 液的主要成分为NaHCO3,C错误；“熔融电解”时加人的试剂X为冰 晶石，用于降低氧化铝的熔点，D错误。 4.B解析：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，A错误：将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中，根据化学方程式得 出，2PbS~2Pb0~C~2Pb,1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要 0.5mol碳，即需要6g碳，B正确；方铅矿焙烧反应2PbS+302 高温2Pb0+2S0,中，S元素化合价升高，PbS是还原剂，氧元素化合 黑白题38 价降低，还原产物有Pb0和S02,C错误；整个冶炼过程中，根据Pb 原子守恒，1 mol PbS转化为1 mol Pb0转移6mol电子，1 mol Pb0转 化为1 mol Pb转移2mol电子，所以制取1 mol Pb共转移8mol电 子，D错误。 5.D解析：在粉碎情况下将黑钨铁矿与纯碱和空气共熔，以提高反应 速率：然后冷却、水浸后过滤得到钨酸钠溶液以及含二氧化锰和氧化 铁的滤渣；向滤液中加过量的浓硫酸生成难溶的钨酸：然后再经过 滤、洗涤、干燥得到钨酸：加热钨酸得到氧化钨：在高温下用氢气还原 氧化钨得到单质钨。将黑钨铁矿粉碎可增大接触面积，提高反应速 率，A正确：FeWO,、MnWO,中铁元素、锰元素的化合价均为+2，根据 流程图可知，纯碱和黑钨铁矿粉在空气中共熔生成WO子、M02、 Fe203等，Fe203、Mn02中铁元素、锰元素的化合价分别为+3、+4，故 共熔过程中空气的作用是氧化Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)，B正确；钨酸钠和 浓硫酸发生反应：Na2W04+H2S04一H,W04↓+Na2S04,H2W04 难溶于水，操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，C正确：氢气与WO3反应生成 水和W,钨元素的化合价降低，被还原，D错误。 6.(1)B(2)①粉碎含硅废石（或增大盐酸浓度等）②Si02+2C 高温2C0↑+Si③低④BC⑤C02+[A1(OH)4]厂一AI(OH)3' +HC03 解析：含硅废石（含Si0278%、Al20313%、Mg09%)加入盐酸，氧化 铝和氧化镁分别转化为氯化铝和氯化镁，二氧化硅不反应，作为矿 渣，加入焦炭焙烧转化为粗硅和C0,粗硅与HC在300℃加热反应 转化为SiHCI3.,SiHCI3与H2反应转化为精硅，氯化铝和氯化镁与碱 反应转化为四羟基合铝酸钠和氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应转化 为氯化镁溶液，接着转化为无水氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁单 质，四羟基合铝酸钠溶液通入C02转化为氢氧化铝，系列操作后得 到A1。(1)金属铜通过加人还原剂加热的方法得到，故选B。 (2)①提高酸浸效率，可采取的措施有粉碎含硅废石、增大盐酸浓度 等；②矿渣与焦炭焙烧生成粗硅和C0,化学方程式为Si02+2C 高温2C0↑+Si;③S1和HCl在300℃条件下反应生成SiHC,冷凝即 可得到SiHCI3,说明300℃时SiHCI3为气态，则SiHCI3的沸点较低； ④地壳中，元素的含量占前三位的是氧、硅、铝，则铝是地壳中含量最 多的金属元素，A正确：铝热反应是铝粉和金属氧化物反应获得金属 单质的反应，不能获得铝单质，B不正确：氯化铝为共价化合物，熔融 态不导电，工业上一般通过电解熔融氧化铝冶炼铝，C不正确：氧化 铝的熔点很高，达到2054℃，加人冰晶石作为助熔剂后可以将混合 物的熔点降到1000℃左右，节约大量能源和成本，D正确； ⑤[A1(0H)4]~转化为氢氧化铝需要加入弱酸，若加入强酸，则氢氧 化铝会重新溶解生成铝离子，因此试剂a为C02,通入过量C02的离 子方程式为C02+[A1(0H)4]=A(OH)3↓+HC03。 压轴挑战 7.(1)Fe+H2S04=FS04+H2↑(2)A(3)溶液变蓝(4)通入 足量氢气，加热较长时间（5)假设0.6000gCu0全部变成Cu20 时，其质量为0.5400g,而由图可知Cu20的最大质量为0.3218g,所 以两个反应同时进行 解析：实验探究时，先利用铁与稀硫酸反应制取氢气，再用氢气还原 氧化铜制取铜。由于氢气与空气混合加热时易发生爆炸，所以应先 制取氢气，并排尽试管内的空气后，再用酒精灯加热试管。(1)由图 可知，铁与稀硫酸反应制取氢气，化学方程式为Fe+H,S04一 正本参考答案 FS04+H2↑。(2)为防止氢气与空气混合加热而发生爆炸，实验开 始时，先向长颈漏斗中加稀硫酸后点燃酒精灯。(3)题中信息显示： 氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液，则取反应后 的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到溶液变蓝，证明固体 产物有Cu20。(4)从图中可以看出，加热时间越长，Cu20的质量越 小，则为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu,0,应采取的措 施是通入足量氢气，加热较长时间。(5)假设中“在同一条件下两个 反应能同时进行”合理的依据是：假设0.6000gCu0全部变成Cu20 时，其质量为0.5400g,而由题图可知Cu20的最大质量为0.3218g, 所以两个反应同时进行。 第二单元探究铁及其化合物的转化 课时1反应的合理选择 白题 基础过关 题号1234567 答案CDD CA CB 1.C解析：Fe和氧气发生化合反应生成Fe3Oa,能通过一步化合反应 实现：铁与氯气发生化合反应生成氯化铁，能通过一步化合反应实 现；Fez03不能通过一步化合反应转化成FeCl2;FeCl,和铁发生化合 反应生成FCl2,能通过一步化合反应实现。综上所述，C项符合 题意。 2.D解析：验证土壤中是否含有Fe3+,可以使用KSCN溶液检验，向蒸 馏水中加入少量的土壤后搅拌，土壤中的离子可以进入蒸馏水中，过 滤后得到澄清溶液，向澄清溶液中滴加K$CN溶液，若溶液变成血红 色，则说明土壤中含有Fe3+,故选D。 3.D解析：Fe粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，滴入KSCN溶液不显血 红色，A错误：FeCl3、CuCl2溶液中加入过量的铁粉，铁粉先与FeCl3 反应生成亚铁离子，再与CCl2反应生成铜和亚铁离子，因此滴入 KSCN溶液不显血红色，B错误；生了锈的铁块加人稀硫酸中，开始生 成铁离子，铁离子和铁又反应生成亚铁离子，因此滴入KSCN溶液不 一定显血红色，C错误；fe304与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2,因此 滴入KSCN溶液一定显血红色，D正确。 4.C解析：酸性高锰酸钾溶液不可作为鉴别二者溶液的试剂，因为二 者溶液中的氯离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，C错误。 5.A解析：向氯化亚铁溶液中通入氯气，浅绿色溶液变成棕黄色溶液， 发生的离子反应为2Fe2++Cl2一2Fe3++2Cl,说明Fe2+具有还原 性，故A正确；在氯化亚铁溶液中加入锌片，浅绿色溶液变成无色溶 液，发生的离子反应为Fe2++Zn—Fe+Zn2+,说明Fe2+具有氧化性， 故B错误：题给离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式应 为2Fe3++Fe一3Fe2+,故C错误：在氯化铁溶液中加入铜粉，溶液颜 色应由棕黄色变成蓝色，故D错误。 6.C解析：根据离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+一Fe2++ Cù，除去硫酸亚铁溶液中的硫酸铁和硫酸铜，可以向硫酸亚铁溶液中 加入过量的铁粉，将铁离子、铜离子除去，没有引人新的杂质，操作简 单，C正确。 7.B解析：向含FeCl2、FeCl3、CuCl2废液中加过量的试剂a(铁单质)， 铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应置换出铜，过滤，滤 渣Y含铜和铁，滤液X为氯化亚铁，滤渣Y中加盐酸溶解铁，过滤得 金属铜，滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和滤液X混合后通入氯气， 黑白题39