课时跟踪检测(21) 金属的冶炼方法-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(二十一)　金属的冶炼方法 一、选择题 1.金属冶炼方法选择的依据是 (　　) A.金属熔点的高低 B.金属阳离子得电子的能力 C.金属元素在自然界的存在形式 D.金属元素在地壳中的含量 2.工业炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等,下列对原料在冶炼过程中的作用叙述不正确的是 (　　) A.焦炭是铁矿石炼铁时的还原剂 B.焦炭先与空气中的氧气反应,为炼铁提供能量 C.石灰石的主要作用是帮助矿石中杂质形成炉渣 D.固体原料需粉碎,增大与气体的接触面 3.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是 (　　) A.用焦炭高温还原SnO2可得到Sn B.用H2还原CuO可得到Cu C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D.Ag2O直接加热分解可得到Ag 4.下列反应中,不属于铝热反应的是 (　　) A.2Al+3FeOAl2O3+3Fe B.2Al+WO3Al2O3+W C.4Al+3O22Al2O3 D.4Al+3MnO22Al2O3+3Mn 5.利用如图装置做铝热反应实验,下列说法不正确的是 (　　) A.该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 B.该反应会产生高温,发出强光 C.根据铝热反应的原理,可以冶炼某些金属 D.若反应中转移3 mol电子,消耗氧化剂的物质的量是1 mol 6.下列金属的冶炼(“→”前为原料,“→”后为所得的金属),①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na,其中最适宜用热还原法冶炼的是 (　　) A.①②④⑥　　　　　　　 B.③④ C.②③⑤ D.②③④⑤ 7.下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是 (　　) 选项 方法 冶炼原理 A 湿法炼铜 CuSO4+2KCu+K2SO4 B 热分解法炼铜 Cu2S+O22Cu+SO2 C 电解法炼铝 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ D 热还原法冶炼钡 BaO+H2Ba+H2O 8.铝的活动性较强,直到18世纪人类才开始将Al从它的化合物中冶炼出来。当时铝的价格十分昂贵,拿破仑的头盔就是用Al制作的,现在还保存在大英博物馆中。下列冶炼铝的方法正确的是 (　　) A.Al2O3(熔融)Al B.Al2O3AlCl3(熔融)Al C.Al(OH)3Al D.Al2O3Al 9.工业上冶炼金属钼的化学原理为 ①2MoS2+7O22MoO3+4SO2; ②MoO3+2NH3·H2O(NH4)2MoO4+H2O; ③(NH4)2MoO4+2HClH2MoO4↓+2NH4Cl; ④H2MoO4MoO3+H2O; ⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。 则下列说法正确的是 (　　) A.上述①③⑤属于氧化还原反应,②④属于非氧化还原反应 B.MoO3是金属氧化物,也是碱性氧化物 C.H2MoO4是一种强酸 D.利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3,所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶2 10.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑。下列对于该反应的说法中,正确的是 (　　) A.该反应中的氧化剂只有Cu2O B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂 C.Cu既是氧化产物又是还原产物 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为6∶1 11.(2025·北京海淀区期中)镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁。下列说法不正确的是(　　) A．试剂①常用石灰乳 B．操作a是蒸馏 C．试剂②是盐酸，加入后发生反应：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D．工业上常用电解熔融MgCl2获得金属镁 二、非选择题 12.(10分)铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。 回答下列问题: (1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有　　　　。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为　　　　　　　　、　　　　　　　　;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和　　　　(填化学式)。  (2)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的　　　　部分,主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　;熔融造气炉相当于高炉的　　　　　　部分。  (3)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有SO2污染空气,脱SO2的方法是 　。  13.(17分)除金、铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以化合物形式存在于自然界中,将金属元素从其化合物中还原出来的工业工程称为金属的冶炼。下列材料描述了一些常见金属的冶炼方法。 ①工业上冶炼镁的方法有两种,电解法和皮江法。电解法是电解熔融的氯化镁;皮江法是硅在高温下还原氧化镁。 ②霍尔—埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石(Na3AlF6)为熔剂组成的电解质,在950~970 ℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧气。 ③湿法炼铜是工业上常用的一种炼铜的方法:铁和硫酸铜溶液反应。 ④工业上冶炼银的方法是加热条件下使氧化银分解。 ⑤冶炼锰一般用铝热法,即在高温下用铝还原二氧化锰。 ⑥相关物质熔点见下表: 物质 Al2O3 AlCl3 MgO MgCl2 Al Mn Mg 熔点/℃ 2 303 190 2 800 712 660 1 244 649 Ⅰ.根据上述信息回答下列问题: (1)影响金属冶炼方法的首要因素是　　　　　　　　　　　　　。  (2)冶炼镁时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO,冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是　 。  (3)写出铝热法冶炼Mn的化学方程式: 　,  一般使用铝热法冶炼的金属具有哪些性质: 　。  Ⅱ.下面是皮江法冶炼镁的工业流程示意图 (1)气体a是　　　　。  (2)白云石煅烧前粉碎的目的是 　。  (3)还原炉需控制温度为1 200 ℃左右,并抽空气到近似真空,还原炉中发生的主要反应有　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。  (4)还原炉中抽空气到近似真空的原因是 　。  课时跟踪检测(二十一) 1.选B　冶炼方法与金属熔点的高低无关,与金属离子被还原到单质的难易程度有关,A错误; 金属的冶炼方式与金属的活动性或金属阳离子得电子的能力有关,B正确;大多数金属元素在自然界以化合态形式存在,存在形式与冶炼方法无关,C错误;金属元素在地壳中的含量不同,不能从根本上决定冶炼方法,D错误。 2.选A　焦炭在高炉中主要是提供热量得到还原剂CO。 3.选C　根据金属活动性顺序知,可以用高温还原法冶炼Sn,因此用焦炭高温还原SnO2可得到Sn,A正确;根据金属活动性顺序知,可以用高温还原法冶炼Cu,因此用H2还原CuO可得到Cu,B正确;铜能够与氧气反应,Cu2S与过量O2共热产物中还含有CuO等,C错误;银的活动性较差,工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag,D正确。 4.选C　铝热反应是单质铝与没有铝活泼的金属氧化物反应置换出金属单质和三氧化二铝的反应,所以此题选C。 5.选D　根据铝热反应的化学方程式,反应中转移6 mol电子,消耗氧化剂的物质的量是1 mol。 6.选C　金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法,金属活动顺序表中的金属冶炼:活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用还原剂有(C、CO、H2等);Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,Pt、Au用物理分离的方法制得,以此来解答。由分析可知:①MgCl2→Mg、⑥NaCl→Na利用电解法冶炼;②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、⑤磁铁矿→Fe均可利用热还原法冶炼;④HgO→Hg利用加热分解法冶炼。 7.选C　在水溶液中K会迅速和水反应,不能置换出硫酸铜溶液中的铜,湿法炼铜是用铁做还原剂,把硫酸铜溶液中的铜置换出来,故A不选;用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜,故B不选;电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝,故C选;钡是非常活泼的金属,不能用氢气从氧化钡中把钡置换出来,故D不选。 8.选A　H2、CO、C等皆不能将Al(OH)3或Al2O3还原为Al,C、D不正确;AlCl3是共价化合物,熔融后不导电,B不正确。 9.选D　①⑤中存在元素的化合价变化,属于氧化还原反应,②③④中没有元素的化合价变化,则为非氧化还原反应,故A错误; 由反应②可知,MoO3与氨水反应生成钼酸盐,属于酸性氧化物,故B错误;由③可知,强酸制弱酸,而且难溶于水,故C错误;还原等量的MoO3,转移电子数相同,若转移6 mol电子,需要还原剂氢气、一氧化碳、铝的物质的量之比为3∶3∶2,故D正确。 10.选B　反应中,Cu2S和Cu2O中+1价的铜元素得电子生成0价的Cu,所以Cu2S和Cu2O都是氧化剂,A错误;硫化亚铜中硫元素的化合价升高,铜元素的化合价降低,所以Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,B正确;反应中,+1价的铜元素得电子生成0价的Cu,所以Cu是还原产物,C错误;根据Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比是1∶6,D错误。 11. 选B　海水中含有硫酸镁，加入石灰乳沉淀镁离子，过滤，向氢氧化镁沉淀中加入盐酸得到氯化镁溶液，在氯化氢气流中得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁单质。试剂①常用石灰乳沉淀镁离子得到氢氧化镁沉淀，A正确；将氢氧化镁沉淀和溶液分离，则操作a是过滤，B错误；试剂②是盐酸，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，则反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，C正确；镁是活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2获得金属镁，D正确。 12.解析:(1)铁矿石中含有氧化铁和脉石,为除去脉石,可加入石灰石,石灰石分解生成氧化钙,氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙,涉及反应有CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3;加入焦炭,先生成CO,最后生成二氧化碳,尾气中含有CO。(2)高炉炼铁时,炉腰部分发生反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,还原竖炉发生此反应,熔融造气炉和高炉的炉腹都发生反应2C+O22CO、CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3,则熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分。(3)高炉气中混有SO2,SO2为酸性气体,可与碱反应,可用碱液或氢氧化钠、氨水等吸收。 答案:(1)石灰石　CaCO3CaO+CO2↑　 CaO+SiO2CaSiO3　CO　(2)炉腰　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　炉腹　(3)用碱液或氢氧化钠、氨水等吸收 13.解析:皮江法冶炼镁,把白云石粉碎,在回转炉中煅烧,白云石分解为MgO、CaO,加入硅铁,在还原炉中MgO被Si还原为Mg,CaO与SiO2反应转化为炉渣CaSiO3,最后将镁蒸气冷凝得到粗镁锭。 Ⅰ.(1)通常根据金属的活泼性顺序选择金属冶炼的方法,可见影响金属冶炼方法的首要因素是金属的活泼性。 (2)因为MgO的熔点比MgCl2熔点更高,为节约能源,冶炼镁时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO;AlCl3属于共价化合物,熔融状态下不导电,故不能电解AlCl3,冶炼铝时只能电解熔融Al2O3。 (3)铝热法冶炼锰是铝与二氧化锰高温下发生反应,反应的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn;通常高熔点且比铝不活泼的金属使用铝热法冶炼。 Ⅱ.(1)CaMg(CO3)2高温煅烧生成CO2和氧化镁、氧化钙,则气体a是CO2。 (2)为增大固体表面积,提高反应速率通常煅烧前将白云石粉碎。 (3)还原炉需控制温度为1 200 ℃左右,发生的主要反应有2MgO+Si 2Mg↑+SiO2、SiO2+CaOCaSiO3。 (4)防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化,需要将还原炉中空气抽尽,接近真空。 答案:Ⅰ.(1)金属的活泼性　(2)MgO的熔点比MgCl2的更高,电解时需要更多的能量,故选用MgCl2;AlCl3属于共价化合物,熔融状态下不导电,故不能电解AlCl3 (3)4Al+3MnO22Al2O3+3Mn　熔点高且比铝不活泼的金属 Ⅱ.(1)CO2　(2)增大固体表面积,提高反应速率 (3)2MgO+Si2Mg↑+SiO2　SiO2+CaOCaSiO3 (4)防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $