化学必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法课时练习

这是一份化学必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法课时练习，共9页。
【夯实基础】
1. 《天工开物》中有如下描述：“共煅五个时辰，其中砂末尽化成汞，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
2. （2024无锡一中期末）下列关于工业生产的说法正确的是( )
A. 电解熔融MgO以获取金属镁
B. 电解饱和食盐水可得金属钠
C. 高温下用CO还原Al2O3可得金属铝
D. 高温下用焦炭还原SiO2制得粗硅
3. （2024三明一中月考）2022年10月，我国成功发射梦天实验舱，梦天实验舱的制造大量使用了铝基复合材料。下列关于金属铝的说法错误的是( )
A. 可以用焦炭还原Al2O3制取 B. 密度小，耐腐蚀
C. 能与盐酸反应 D. 能与NaOH溶液反应
4. （2022南京金陵中学月考）下列金属冶炼方法错误的是( )
A. 3MnO2＋4Al eq \(=====,\s\up7(高温))3Mn＋2Al2O3
B. 2AlCl3（熔融） eq \(=====,\s\up14(通电),\s\d5(冰晶石))2Al＋3Cl2
C. Fe2O3＋3CO eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
D. 2HgO eq \(====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑
5. （2024苏州期末）下列说法正确的是( )
A. 铁合金的熔点比纯铁高
B. 铁的大规模冶炼在铝之后
C. 炼铁时焦炭转化为CO作还原剂
D. 废旧铁制品直接填埋处理
6. 下列物质的工业制法正确的是( )
A. 制钛：用金属钠置换出四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛
B. 炼铁：炼铁高炉中碳在高温下还原铁矿石中的铁
C. 制纯碱：用饱和氯化钠、氨气、二氧化碳作原料制得碳酸氢钠，再加热碳酸氢钠制得纯碱
D. 制漂白粉：用氯气与石灰水反应制得次氯酸钙和氯化钙
7. （2024惠州一中月考）高温下利用铝粉与氧化铁的反应可焊接钢轨，发生的反应为2Al＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，该反应放出大量的热，下列说法错误的是( )
A. 常温下，Fe比Al更容易被腐蚀，是由于Al易形成一层致密氧化膜
B. 该反应中Al为还原剂
C. 该反应中Al2O3 属于两性氧化物，可以溶于氨水
D. 利用上述反应原理进行作业时，需进行隔热防护
8. 关于金属的冶炼，下列说法正确的是( )
A. 电解饱和食盐水可制得单质Na
B. 工业上常用H2还原MgO制得单质Mg
C. 通过加热分解HgO可制得单质Hg
D. 用铝热法还原MnO2和Fe2O3，制得金属各 1 ml，消耗铝较少的是MnO2
9. （2024黑龙江实验中学阶段测试）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. 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通入的过量气体Y为二氧化碳
【提升素养】
10. 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＋3CO eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋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
11. （2024南通中学阶段考试）从铝土矿中可以得到许多重要工业原料，下列说法不正确的是( )
A. 滤渣A的主要成分为Fe(OH)3
B. Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2会得到 Al(OH)3沉淀
C. 过量的氨水不能用NaOH取代
D. Al的化合价没有改变
12. 铝热反应有广泛的用途，实验装置如图1所示。下列有关说法不正确的是( )

图1 图2
A. 铝热反应的能量变化可用图2表示
B. 工业上可以利用铝热反应的方法冶炼金属镁
C. 该实验的现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出
D. 铝热反应可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe
13. 类比推理是学习化学的重要的思维方法，下列陈述Ⅰ及类比推理陈述Ⅱ均正确的是( )
14. （2024苏州星海实验中学月考）工业上获得金属材料方法多种多样，获取金属单质的方法如图所示，下列有关说法正确的是( )
A. 可用AlCl3代替电解Al2O3的方法制备金属铝
B. 炼铁高炉中焦炭将赤铁矿还原为生铁
C. 由Cu2S获取粗铜时，通入过量氧气有利于提高产量
D. 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
专题9 金属与人类文明
第一单元 金属的冶炼方法
基础小练25 金属的存在形式 金属的冶炼
1. C 题述的金属冶炼方法是加热HgO，使之分解成Hg和O2，属于热分解法。工业上冶炼活泼金属钠、铝，常采用电解法，A、B不符合题意；银和汞都是不活泼金属，工业上冶炼银，也是采用热分解法，C符合题意；工业上冶炼铁，因Fe是较活泼金属，故常采用热还原法，D不符合题意。
2. D MgO的熔点高，应电解熔融MgCl2以获取金属镁，A错误；电解熔融氯化钠可得金属钠，B错误；电解熔融Al2O3可得金属铝，C错误；高温下用焦炭还原SiO2制得粗硅，D正确。
3. A 铝是活泼金属，金属铝要通过电解熔融氧化铝制取，A错误；铝的密度小，铝表面易与氧气形成致密氧化膜，从而阻止内部金属继续被氧化，因此铝耐腐蚀，B正确；铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，C正确；铝能与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，D正确。
4. B Mn是较活泼金属，采用热还原方法冶炼，A正确；AlCl3是共价化合物，常压加热易升华，应该采用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，反应方程式为2Al2O3（熔融） eq \(=====,\s\up14(通电),\s\d5(冰晶石))4Al＋3O2↑，B错误；Fe是较活泼金属，高炉炼铁就是用CO还原Fe2O3的方法冶炼Fe，C正确；Hg是不活泼金属，在工业上采用热分解法冶炼，D正确。
5. C 合金的硬度比纯金属的高，熔点比其成分金属的低，A错误；铁、铜、铝三种金属中，铝的活动性最强，故铝使用的年代最晚，铜的活动性最弱，故铜使用的年代最早，三种金属使用年代由早到晚的顺序是铜、铁、铝，B错误；在高温下，焦炭跟氧气充分反应生成二氧化碳，二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳，一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应，生成铁，铁矿石炼铁时的还原剂为一氧化碳，C正确；对于废旧铁制品的处理，应当采取更加环保和资源化的方式，因此日常生活中的废旧铁制品直接回收处理，可以减少对自然资源的消耗，还能有效保护环境，促进循环经济的发展，D错误。
6. C 钠易与溶液中的水反应，不能用金属钠置换出四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛，A错误；工业炼铁的原理是，碳燃烧生成二氧化碳并释放大量热能，在高温下碳将二氧化碳还原为一氧化碳，再利用一氧化碳作还原剂还原铁矿石中的铁氧化物得到铁，B错误；工业制纯碱是先将氨气通入饱和氯化钠溶液中，然后再向其中通入CO2析出碳酸氢钠晶体，过滤出晶体后，再加热碳酸氢钠固体产生碳酸钠，C正确；工业制漂白粉是将氯气通入石灰浆或石灰乳中反应，不是通入石灰水，D错误。
7. C Al是活泼金属，常温下，Al不易被腐蚀是因为Al与空气中的氧气反应在表面生成一层致密的氧化膜，保护内部的Al不被氧化，A正确；反应中，Al元素化合价升高，Al为还原剂，B正确；Al2O3属于两性氧化物，但不溶于弱碱，C错误；该反应放出大量的热，利用该反应原理进行作业时，需进行隔热防护，D正确。
8. C Na能与H2O反应，应用电解熔融NaCl的方法制取Na，A错误；工业上常用电解熔融的MgCl2的方法制得单质Mg，B错误；Hg为不活泼金属，可通过热分解法制得单质Hg，C正确；因Fe改变3价，Mn改变4价，所以分别制得1 ml Mn和1 ml Fe，消耗铝较少的是Fe2O3，D错误。
9. D 用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝，由流程可知，试剂X为NaOH，Al2O3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，过滤后沉淀为Fe2O3，溶液含NaOH、Na[Al(OH)4]，Y为CO2，CO2过量发生[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(－,3)，过滤分离出沉淀为Al(OH)3，溶液含NaHCO3，沉淀加热分解生成Al2O3，电解Al2O3生成Al。由溶液乙通入过量的Y生成Al(OH)3沉淀、NaHCO3可知，溶液乙中含有[Al(OH)4]－、气体Y为CO2，则试剂X为NaOH溶液，不可能为盐酸，A错误；Fe2O3与NaOH不反应，反应①后过滤所得沉淀为Fe2O3，不是Fe(OH)3，B错误；电解熔融Al2O3生成Al，属于氧化还原反应，C错误；反应②为过量的CO2与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀与NaHCO3，D正确。
10. A 煤炭燃烧可用于发电，甲是发电厂，煤的干馏可制取焦炭，乙是焦化厂，焦化厂的焦炭用于炼铁，丙是炼铁厂，炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料，丁是水泥厂，A错误；以赤铁矿为原料，高炉炼铁过程主要用CO还原氧化铁而不是直接用焦炭还原氧化铁，是从接触面大小，反应难易程度考虑，核心反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，B正确；生石灰和SO2反应生成亚硫酸钙，也称“钙基固硫”可以减少硫酸型酸雨的形成，C正确；炼铁厂的炉渣(CaSiO3)可作为水泥厂的原料，D正确。
11. A 氧化铝、氧化铁、二氧化硅加入足量氢氧化钠溶液中，氧化铝、二氧化硅溶解，氧化铁不溶，过滤得到滤渣A为氧化铁，溶液加入过量盐酸，得到硅酸和滤液B，B含有HCl、NaCl、AlCl3，B加入过量氨水得到氢氧化铝和氯化铵、氯化钠、一水合氨，氢氧化铝加热得到氧化铝。根据分析，滤渣 A的主要成分为Fe2O3，A错误；Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2会得到Al(OH)3沉淀以及碳酸氢钠，B正确；氢氧化铝能和氢氧化钠反应，则过量的氨水不能用NaOH取代，C正确；反应过程中Al均为＋3价，Al的化合价没有改变，D正确。
12. B 铝热反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则铝热反应的能量变化可用图2表示，A正确；Mg比Al活泼，故工业上不能利用铝热反应的方法冶炼金属镁，B错误；铝热反应是放热反应，放出的热量能使还原出的铁融化，实验时可观察到火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出，C正确；铝热反应产生熔融的铁水，常用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，D正确。
13. A 在金属活动性顺序表中，从Zn～Cu都可以用热还原法冶炼，所以冶炼金属铁和铜都可以用热还原法，A正确；Al是活泼的金属，工业上通常用电解熔融Al2O3的方法得到铝，Mg也是活泼的金属且因为氧化镁的熔点高，电解氧化镁耗能极大，工业上选择电解氯化镁来制取镁，B错误；氯气的氧化性比碘的强，Cl2能把海水中的碘置换出来，虽然F2的氧化性比碘更强，但由于F2会先与水反应，化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，所以F2不能把海水中的碘置换出来，C错误；利用铝热反应可以制备Fe、V、Mn、Cr等熔点较高且活动性比铝弱的金属，Mg是比Al活泼的金属，不能采用铝热法制备镁，D错误。
14. D AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，不能用AlCl3代替电解Al2O3的方法制备金属铝，A错误；炼铁高炉中焦炭与空气中的氧气在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳作还原剂将赤铁矿还原为生铁，B错误；由硫化亚铜获取粗铜时，若通入过量氧气，则过量的氧气高温下会将生成的铜氧化为氧化铜，降低铜的产量，C错误；黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2是制备硫酸的原料，可以用于生产硫酸，FeO是炼铁的原料，可以用于炼铁，D正确。
选项
陈述Ⅰ
类比推理陈述Ⅱ
A
冶炼铁通常用热还原法
冶炼铜也可以用热还原法
B
用电解Al2O3的方法得到铝单质
用电解MgO的方法得到镁单质
C
Cl2能把海水中的碘置换出来
F2也能把海水中的碘置换出来
D
可以用铝热法制备金属铬
也可以用铝热法制备金属镁