高中化学苏教版（2019）必修第二册专题9金属与人类文明第一单元金属的冶炼方法同步练习

高中化学苏教版（2019）必修第二册专题 9 金属与人类文明第一单元金属 的冶炼方法同步练习 一、单选题 1．下列应用不涉及氧化还原反应的是 A．NaHCO3 可作为发酵粉主要成分 B．氯水用作杀菌、消毒 C．过氧化钠在防毒面具的生氧反应 D．工业上利用铁矿石炼铁 2．为验证 Mg、Cu、Sn 的金属活动性顺序，不可选用的一组物质是( ) A．MgCl2 溶液、Cu、Sn B．Mg、Cu、SnCl2 溶液 C．Mg、Sn、Cu、盐酸 D．MgCl2 溶液、Sn、CuCl2 溶液 3．现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：（1）取 a g 样品，向其中加入足量的 NaOH 溶液，测得生成气体的体积为 b L（标准状况下）；（2）另取 a g 样品，高温条件下二者恰好完全反应： 2Al＋Fe2O3 高温 Al2O3＋2Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生成气体的体积为 c L（标准状况下）。则 c： b 等于 A．1：1 B．1：2 C．2：3 D．3：4 4．把 X、Y、Z 三种光亮的金属片分别插入稀盐酸中，X、Z 表面有气泡产生，Y 无变化；再把 X 插入 Z 的盐溶液中，X 表面无变化，则三种金属活动性顺序为（ ） A．Z>X>Y B．Z>Y>X C．X>Y>Z D．X>Z>Y 5．从金属利用的历史看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的冶炼是近百年的事．决定金属使用年代 先后顺序的关键因素是： A．金属的活动性 B．金属的导电性 C．金属的延展性 D．地壳中金属元素的含量 6．分别将不同质量的锌粉加入到一定量的 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 和 AgNO3 混合溶液中，充分反应后过滤， 以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是( ) A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有 Ag、Cu、Fe，可能含有 Zn B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有 Ag、Cu，可能含有 Fe，一定不含 Zn C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含 AgNO3、Cu(NO3)2 D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有 Ag，可能含 Cu，一定不含 Fe 和 Zn 7．往 3AgNO 和 3 2Cu(NO ) 的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往 滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中的溶质是   A． 3AgNO 和 3 2Cu(NO ) B． 3 2Cu(NO ) 和 3 2Fe(NO ) C． 3AgNO 和 3 2Fe(NO ) D． 3 2Fe(NO ) 8．在托盘天平的两托盘上各放一只烧杯，分别注入足量的稀盐酸，天平平衡。向左边烧杯中加入 10 克金 属锌，向右边烧杯中加入 10 克金属镁，当反应停止后，天平指针的指向是   A．分度盘的左边 B．分度盘的中间 C．分度盘的右边 D．三种情况都有可能 9．类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关离子方程式的类推正确的是( ) 已知 类推 A 将 Fe 加入 CuSO4 溶液中： Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 将 K 加入到 CuSO4 溶液中： 2K+Cu2+=Cu+2K+ B 向稀硫酸加入 NaOH 溶液至中性： 向 H2SO4 溶液加入 Ba(OH)2 溶液至中 H++OH-=H2O 性：H++OH-=H2O C 向氯化铝溶液中加入足量 NaOH 溶 液：Al3++4OH-=AlO 2  +2H2O 向氯化铝溶液中加入足量氨水： Al3++4NH3•H2O=AlO 2  +2H2O+4NH 4  D 向 Ca(OH)2 溶液中通入过量 CO2： CO2+OH-=HCO 3  向 Ca(OH)2 溶液中通入过量 SO2： SO2+OH-=HSO 3  A．A B．B C．C D．D 10．有一铁粉和氧化铜的混合物 6.96g，进行如下实验 根据实验所得数据，关于混合物相关说法正确的是 A．生成气体质量为 0.1g B．原混合物中铁的质量分数无法计算 C．原混合物中铜元素的质量不一定为 0.64g D．实验中参加反应的 H2SO4 的物质的量为 0.11mol 11．下列化工生产原理错误的是（ ） ①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁； ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④高炉炼铁的反应是放热的，故无需加热． A．②③ B．①③ C．①②③ D．②③④ 12．下列表示资源开发、回收、利用原理的反应方程式不正确．．．的是（ ） A．海带提碘时用酸性 H2O2 氧化 I-：H2O2＋2I-＋2H+=2H2O＋I2 B．将煤气化为可燃性气体：C＋H2O CO＋H2 C．利用 H2 还原 MgO 冶炼金属 Mg：H2+MgO Mg+H2O D．可以用铝和氧化铁制备铁单质：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 13．金属活动性表：           K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb  H  Cu Hg Ag Pt Au 1 2 3 4     以上四个区域通常采用热分解冶炼金属的是 A．(1) B．(2) C．(3) D．(4) 14．从人类利用金属的历史看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事，造成这个先 后顺序事实的最主要因素是 A．金属活动性及冶炼的难易程度 B．金属的导电性 C．金属的延展性 D．地壳中金属元素的含量 15．图表资料可以为我们提供很多信息。下面是某学生对图表资料的使用，其中不正确．．．的是（ ） A．根据某原子的结构示意图直接判断该原子的原子核内的中子数 B． 根据金属活动性顺序表，可以判断溶液中的某些置换反应能否发生 C．根据酸、碱、盐的溶解性表，可以判断某些溶液中的复分解反应能否进行 D．根据元素周期表，可以寻找某些半导体材料 二、填空题 16．按要求回答问题： Ⅰ.(1) 含 0.3 mol Al3＋的 Al2(SO4)3 溶液中所含的 SO 2- 4 的物质的量是___________ mol。 (2)由 CH4 和 O2 的组成的混和气体，在标况下的密度是 H2 的 15 倍。则该混合气体中 CH4 和 O2 的体积比为 _______。 (3)Al 粉和 NaOH 溶液反应的离子方程式: __________________。 (4)铁粉和水蒸气反应化学方程式:_________________。 Ⅱ．铝粉与某些金属氧化物．．．．．．．组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应．如：2Al＋ Fe2O3 === 高温 2Fe＋Al2O3，反应发生时放出大量的热．仔细阅读上述信息回答下列问题： (1)“铝热反应”属于四大基本反应类型中的________反应． (2)信息中的“某些”反应指________(填“比铝活泼的”、“比铝稳定的”或“任意”)金属． (3)试写出铝粉与 MnO2 发生的铝热反应方程式________________________． 17．铝是一种重要金属： （1）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，则铝与氧化铁发生反应的化学方程式为：___。 （2）铝还用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等，请配平下列用铝冶炼金属钒的化学反应方程式： V2O5+Al Al2O3+V。___。该反应中氧化剂是___，要得到 1mol 金属钒，需要纯铝的质量___ g。 （3）铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式为：___。在同温同压下，等质量铝投入足量盐酸和 NaOH 溶液中， 产生气体的体积之比为___。 18．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用． （1）铁是人类应用最广的金属，工业上用铁矿石（主要成分为 Fe2O3 ）、焦炭、石灰石在高炉中冶炼得到， 高炉炼铁的主要化学反应方程式为__________________ ，其中石灰石的作用是____________________ 。 （2）铝是常见的金属，铝制容器既不能存放酸性物质，也不能存放碱性物质，其原因分别用离子方程式表 示：_____________、 _____________ 。 19．除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。利用金属活泼性的不同, 可以采用不同的冶炼方法获取金属。 （1）“ 霍尔一埃鲁铝电解法” 是以氧化铝为原料、冰晶石为熔剂通过电解的方法制得铝,该反应的化学方程 式是____________。 （2）获得金属锰一般用“ 铝热法”,即在高温下用铝与二氧化锰反应,该反应的化学方程式是________,其中的 还原剂是______________。 （3）“ 皮江法” 冶炼镁的工业流程如下所示： ①气体 a 是_____________； ②粉碎、粉磨的目的是______________和________________； ③还原炉中将空气抽出,使炉内近似真空的原因是________________。 20．材料与生产、生活和科技密切相关。回答下列问题： (1)下列物质中属于复合材料的是___________(填标号)。 A．钢化玻璃 B．玻璃钢 C．钢筋混凝土 D．水泥 (2)钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石，主要用于生产玻璃、陶瓷制品，请以氧化物组成的形式表示钾长石 的化学式____________。 (3)新型无机非金属材料碳化硅陶瓷(SiC)是一种耐高温陶瓷，反应原理为 SiO2＋3C SiC＋2CO↑，氧化 剂与还原剂的物质的量之比为_________。 (4)金属材料的应用更是广泛。①工业常用 30％FeCl3 溶液腐蚀绝缘板上铜箔，制造印刷电路板。腐蚀废液中 含有 Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋离子。当向腐蚀液中加入足量的 Fe 粉，一定不存在的离子是________________。 ②铝热反应可用于冶炼难熔的金属，请写出 Al 与 Cr2O3 反应的化学方程式_________。 三、实验题 21．为了探究 Fe2＋、Cu2＋、Ag＋的氧化性强弱，设计实验如图所示，充分反应后： (1)Ⅰ中发生反应的离子方程式为_____； (2)Ⅱ中铜丝上观察到的现象是_____； (3)结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知 Fe2＋ 、Cu2＋ 、Ag＋的氧化性由强到弱的顺序为_______。 (4)实验Ⅱ中的 AgNO3 完全反应后，抽出铜丝，洗净后干燥，称重，发现铜丝比反应前增重 0.304g，则反 应生成的 Ag 的质量为_____g。 22．某化学小组的同学取一定量的 Al 和 Fe2O3 的混合物进行铝热反应，并探究熔落物的成分。已知：Al、 Fe 的熔、沸点数据如下。 请回答下列问题： （1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔落物是铁铝合金。理由：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁 低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？__(选填“合理”或“不合理”)。设计一个简单的实验 方案，证明上述所得的熔落物中含有金属铝：__。 （2）另外一名同学观察到熔落物呈黑色，他认为铝热反应中有少量 Fe3O4 生成，该同学设计如下实验验证 他的结论：取少量熔落物，用稀硫酸溶解，加水稀释后滴加 3～4 滴 KSCN 溶液。若溶液变为红色，则有 Fe3O4 生成；否则没有 Fe3O4 生成。该同学的实验方案是否合理？____说明你的理由____。 23．某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗 的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe 的熔点、沸点数据如下： 物质 Al Fe 熔点（℃） 660 1535 沸点（℃） 2467 2750 （1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比 铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？___（填“合理”或“不合理”）。 （2）根据已有知识找出一种验证产物中有 Fe 的最简单方法：___。 （3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：___。 所用试剂 实验操作及现象 有关反应的化学方程式 参考答案 1．A2．A3．C4．A5．A6．C7．D8．C9．D10．D11．D12．C13．C14．A15．A 16．0.45 1: 7 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 3Fe+4H2O(g) === 高温 Fe3O4+4H2↑ 置换 比 铝稳定 3MnO2+4Al === 高温 3Mn+2Al2O3 17．2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 3V2O5+10Al 5Al2O3+6V V2O5 45 2Al+2OH-+2H2O=2AlO 2  +3H2↑ 1：1 18．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 将矿石中的 SiO2（二氧化硅）转变成炉渣除去 2Al+6H+=2Al3+ +3H2↑ 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑ 19． 2 3 22Al O 4Al+3O  通电 （熔融） 冰晶石 4A+3MnO2 高温 3Mn+2Al2O3 Al CO2 加快反应速 率 使反应充分进行 防止生成的镁被空气中的氧气氧化 20．BC K2O·Al2O3·6SiO2 1：2 Fe3+、Cu2+ 2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3 21．Fe+Cu2+=Fe2++Cu Cu 表面有银白色金属析出 Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋ 0.432 22．合理 取少量样品放入试管，加入 NaOH 溶液，若有气泡产生，说明该熔落物中有铝 不合理 Fe3 ＋的氧化性比 H＋强，过量的铁在酸性溶液中先与 Fe3＋反应，所得溶液中不含 Fe3＋，通过该实验不能确定熔 落物中是否含有 Fe3O4 23．合理 用磁铁，若能吸引则可验证产物中有 Fe 所用试剂 NaOH 溶液 实验操作及现 象 取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生， 证明熔融物中有金属铝 有关反应的化 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 学方程式