专题9 第一单元 金属的冶炼方法 同步检测题--高一下学期化学苏教版（2020）必修第二册

《金属的冶炼方法》同步学习检测题一、选择题（本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意）1．我国古代炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话的意思是指黄金的性质在强热条件下（）A．活泼B．稳定C．易氧化D．易还原2．下列关于金属元素的叙述中正确的是（）A．除金、银外，其他金属元素在自然界中只能以化合态形式存在B．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性C．金属元素原子的价电子较少，在化合物中一定显正价D．金属单质在常温下均是固体，熔、沸点都比较高3．下列说法中正确的是（）A．金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来B．金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化C．金属冶炼过程中，被冶炼的金属可能被还原D．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原4．铝合金在日常生活、建筑装潢、航空航天和汽车制造等方面均有着广泛的用途。下列关于铝合金具有广泛用途的分析不正确的是（）A．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富B．铝容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好C．铝化学性质稳定，常温下不与任何酸、碱反应D．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产5．分别用氢气和金属作还原剂治炼金属，所得金属纯度的说法正确的是（）A．用氢气的纯度高B．用金属的纯度高C．二者相同D．无法比较6．下列有关物质的性质和该性质的应用错误的是（）A．利用铝热反应可以冶炼熔点较高的金属B．常温下，可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸或浓硝酸C．氢氧化镁和氢氧化铝是常见的阻燃剂，它们分解时发生吸热反应D．铁易生锈，在潮湿的空气中铁主要发生化学腐蚀7．置换反应是金属冶炼的基本原理之一。下列是通过置换反应得到铁的有（）①单质铜与FeCl3溶液混合②CO通过灼热的FeO③H2通过灼热的Fe3O4④单质铝与Fe2O3混合物加热引燃A．②③④B．③④C．②③D．①②③④8．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：Na+KClNaCl+K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。物质KNaKClNaCl熔点/℃63.697.8770801沸点/℃77488315001413根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为（）A．770℃B．801℃C．850℃D．770～801℃9．下列关于钙、钾、铁的冶炼方法正确的是（）A．电解法、热分解法、热还原法B．电解法、电解法、热还原法C．热还原法、热分解法、热还原法D．电解法、电解法、热分解法10．冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气、一氧化碳）法；③学科网（北京）股份有限公司\n活泼金属置换法；④电解法。这4种方法在工业上均有应用。古代有：Ⅰ.火烧孔雀石炼铜；Ⅱ.湿法炼铜。现代有：Ⅲ.铝热法炼铬；Ⅳ.从光卤石（MgCl2·6H2O）中炼镁。对它们的冶炼方法的分类，不正确的是（）A．Ⅰ，①B．Ⅱ，②C．Ⅲ，③D．Ⅳ，④11．下列有关金属的工业制法的说法中正确的是（）A．钛：用金属钠置换氯化钛（TiCl4）溶液中的钛B．铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁C．钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液D．镁、铝：分别用电解熔融氧化镁、熔融氯化铝的方法制镁、铝12．铝热反应也是冶炼金属的方法之一。用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属，耗铝量最少的是（）A．Cr2O3B．MnO2C．V2O5D．WO313．下面是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法错误的是（）A．不可用电解AlCl3的方法制备金属铝B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C．黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D．由粗硅制取高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法14．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是（）A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO315．有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是（）A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeO和Fe2O3二、非选择题（本题包括4小题）16．下图是一氧化碳还原铁的氧化物的实验装置。请回答下列问题：学科网（北京）股份有限公司\n（1）判断硬质玻璃管中已开始发生反应的现象是；反应过程中产生的现象是。（2）在A处点燃可见淡蓝色火焰的原因是。（3）实验结束时正确的操作是。①先停止通入CO②先熄灭酒精灯，并继续通入CO③熄灭酒精灯，同时停止通入CO④先熄灭酒精灯，继续通入CO，并点燃排出的CO气体17．金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的应用。完成下列填空：（1）铝元素在周期表中的位置为，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为。（2）AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为。焊接过程中使用的保护气为（填化学式）。（3）镓（Ga）与铝同主族。写出镓的氯化物与氨水反应的化学方程式：。（4）用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3。常温下Al的金属性比Ba的金属性（填“强”或“弱”）。利用上述方法可制取Ba的主要原因是。a.高温时Al的活泼性大于Bab.高温有利于BaO分解c.高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定d.Ba的沸点比Al的低18．以黄铜矿（CuFeS2）为原料冶炼铜的反应为：8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2（1）已知CuFeS2中Cu为+2价，则反应中每生成lmolCu需要转移　　　mol电子。（2）为综合利用炉气中的大量SO2，下列方案合理的是　　　。a．用浓硫酸吸收b．用于制备硫酸c．高空排放d．用纯碱液吸收制亚硫酸钠（3）为检验所得矿渣中是否含有FeO、Fe2O3、CuO、A12O3、SiO2等氧化物，进行了以下实验；①取一定量矿渣粉末，加入适量浓硫酸后加热，固体全部溶解，得溶液Ａ；将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色。由此判断矿渣中一定含有　　　，一定没有　　。②将溶液A稀释后分成两份，取其中一份，加入过量NaOH溶液，有沉淀产生，静置后取上层清液，通入过量的CO2溶液变浑浊。写出通入过量的CO2时产生沉淀反应的离子方程式。取另一份溶液加入过量的铁粉充分反应后过滤，得到的固体中有红色物质，写出反应的离子方程式。19．某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁（Fe3O4）在如图A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代替镁条作引火剂，其原因是。（2）该铝热反应的化学方程式为。学科网（北京）股份有限公司\n（3）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量。已知铝能与NaOH溶液发生如下反应：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑试回答下列问题：①量气管在读数时必须进行的步骤是。②取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体（换算成标准状况下），则铝的百分含量为。③装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会（填“偏大”或“偏小”）。参考答案及解析1．B【解析】金的性质稳定，在强热条件下也不反应。2．C【解析】铜等金属在在自然界中既能以化合态形式存在，也能以游离态形式存在，A错误；金属离子也可可能有还原性，如Fe2+，B错误；金属元素在化合物中一定显正价，C正确；汞在常温下为液体，D错误。3．C【解析】金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显正价。冶炼时化合价只可能降低，被还原。4．C【解析】铝抗腐蚀性强是因为容易形成氧化膜，铝常温下容易与酸、碱反应。5．A【解析】过量的H2不会残留在被还原的金属中，所以用H2还原得到的金属纯度高。6．D【解析】铁在潮湿的空气中主要发生电化学腐蚀。7．B【解析】置换反应中有单质参加，还有单质生成，因此③④反应是置换反应。8．C【解析】要从可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。在801～883℃合理。9．B【解析】钙、钾是活泼的金属，应该采用电解的方法冶炼；铁是中等活泼的金属，采用热还原方法来冶炼。10．B【解析】Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ发生的反应分别是：Ⅰ.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2OC+2CuO2Cu+CO2↑Ⅱ.Fe+CuSO4===FeSO4+CuⅢ.2Al+Cr2O3Al2O3+2CrⅣ.先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融的MgCl2：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。则Ⅰ属于方法①，Ⅱ属于方法③，Ⅲ属于方法③，Ⅳ属于方法④。综上分析，B不正确。11．B【解析】钠是非常活泼的金属，能与水剧烈反应，用金属钠置换钛时，不能用TiCl4溶液，要用熔融态的TiCl4；电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2，只有电解熔融状态的NaCl才能得到钠；AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，工业上分别用电解熔融MgCl2、熔融Al2O3的方法制镁、铝。12．A【解析】根据电子得失守恒原理，可知当氧化物中金属元素的化合价最低时，耗铝量最少。13．B【解析】AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，故不可用电解AlCl3的方法制备金属铝，A正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2学科网（北京）股份有限公司\n↑，化合价未发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4；FeO与CO在高温下可生成Fe，C正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，D正确。14．D【解析】试剂X只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。15．B【解析】CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的1molO原子对应1molCO2分子，1molCO2分子对应1molCaCO3，所以有下列的关系式：O～CO2～CaCO3，假设0.4g该氧化物中含xgO原子，则x=16n(CaCO3=16×0.75g÷100g·mol-1=0.12g。n(Fe)∶n(O)＝∶＝2∶3，故此氧化物的化学式为Fe2O3。16．（1）B中澄清石灰水变浑浊　玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑，B中澄清石灰水变浑浊　（2）从A导管逸出的尾气中有未反应的CO，CO燃烧时火焰呈淡蓝色　（3）④【解析】（1）硬质玻璃管中发生反应：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故硬质玻璃管中红棕色固体变黑。（2）通过硬质玻璃管时，CO不完全反应，在A处点燃，有未反应的CO燃烧，火焰呈淡蓝色。（3）实验过程中若先停止通CO，则生成的铁可能被氧化，而且可能发生倒吸现象，故应先熄灭酒精灯，继续通CO至玻璃管冷却。17．（1）第三周期第ⅢA族　CO2（2）Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O　Ar（答案合理即可）（3）GaCl3+3NH3·H2O==Ga(OH)3↓+3NH4Cl　（4）弱　d【解析】依据元素周期律可知Al的金属性弱于Mg，Mg的金属性弱于Ba；根据制取钡的化学方程式，可知Ba的沸点比Al的低。18．（1）12.5（2）bd（3）①FeOSiO2②AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu【解析】（1）反应中铜元素和氧气被还原，生成8molCu时转移100mol电子，则生成lmolCu需要转移12.5mol电子。（2）浓硫酸不能吸收SO2，高空排放SO2会导致环境污染，回收利用SO2最合理。（3）矿渣中只有FeO有还原性，能与浓硫酸反应生成SO2；矿渣全部溶于浓硫酸，说明其中不含SiO2。在A溶液中通入CO2有沉淀，说明其中含有AlO2-；在另一份溶液中加过量铁粉有红色物质生成，说明铁置换出了铜。19．（1）蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热（2）8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe（3）①冷却至常温和调节量气管使左右液面相平②3.6%　③偏大【解析】（1）将浓硫酸加入到蔗糖中，发生脱水并放出大量的热，可作引火剂。（2）Al还原Fe3O4生成Fe和Al2O3，配平可得化学方程式。（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步骤是：冷却至常温和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)×27g·mol-1＝2/3n(H2)×27g·mol-1＝2/3×0.0448L÷22.4L·mol-1×27g·mol-1＝0.036g，则铝的百分含量为0.036g÷1g×100%＝3.6%。③如果装置没有橡胶管，造成气体读数偏大，则铝的百分含量将会偏大。学科网（北京）股份有限公司