课时跟踪检测（十六） 从自然界获取铁和铜
1．下列说法中，不正确的是( )
A ．金属的冶炼，就是利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为还原剂
C ．金属由化合态变为游离态，都是被还原
D ．金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱
解析：选B 由金属冶炼的方法可知，金属冶炼时，除用高温还原法外，还可用电解法、热分解法，后两种方法不用加入还原剂，B 不正确。
2．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )
A ．2NaCl(熔融)=====电解 2Na ＋Cl 2↑
B ．Al 2O 3＋3
C =====2 125 ℃
2Al ＋3CO↑ C ．Fe 2O 3＋3CO=====高温 2Fe ＋3CO 2
D ．2Ag 2O=====△ 4Ag ＋O 2↑
解析：选B 目前金属铝的制备方法是电解氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
3．铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等，其原因是铝具有( )
A ．两性
B ．导电性好
C ．熔点低
D ．还原性强，且反应放出大量热
解析：选D 铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等，其原因一是铝比铁、钒、铬、锰等活泼，铝能把其置换出来；二是反应放出大量的热使反应得以进行，D 正确。
4．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
A ．MgCl 2(熔融)=====电解 Mg ＋Cl 2↑
B ．TiCl 4＋4Na =====700～800℃
Ti ＋4NaCl C ．Al 2O 3＋3H 2=====△ 2Al ＋3H 2O
D ．Fe 3O 4＋4CO=====高温 3Fe ＋4CO 2
解析：选C 工业上用电解Al 2O 3的方法制取单质Al 。
5．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下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( )
A ．金属的导电性强弱
B ．金属在地壳中的含量多少
C ．金属的化合价高低
D ．金属的活动性强弱
解析：选D 人类对材料的使用经历了一个由易到难，由简单到复杂的过程，所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。
6．用H 2、C 、CO 分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗H 2、C 、CO 的质量比为( )
A ．1∶1∶1
B ．1∶3∶14
C ．1∶6∶14
D ．2∶1∶2
解析：选B 由3H 2～Fe 2O 3，32
C ～Fe 2O 3,3CO ～Fe 2O 3可知，相同的质量的氧化铁需要的还原剂的质量比为：
(3×2)∶⎝ ⎛⎭
⎪⎫32×12∶(3×28)＝1∶3∶14。 7．工业上，常用Mg 还原法制取金属Ti ，反应原理如下：2Mg ＋TiCl 4=====高温 2MgCl 2＋Ti 。
下列说法正确的是( )
①该反应属于置换反应；②该反应属于氧化还原反应；
③该反应表明Mg 比Ti 活泼；④Ti 被誉为“21世纪的金属”，在航天工业上有广泛用途。
A ．只有①②
B ．只有③④
C ．只有①②③
D ．全部
解析：选D 由单质Mg 从化合物TiCl 4中置换出金属Ti ，化合价发生变化，故①②正确；在反应中Mg 作还原剂，Ti 是还原产物，故Mg 的还原性比Ti 强，③正确；④Ti 为性能优良的金属，广泛应用于航天工业，④正确。
8．用足量的CO 还原32.0 g 某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到
60.0 g 沉淀，则该氧化物是( )
A ．FeO
B ．Fe 2O 3
C ．CuO
D ．Cu 2O
解析：选B n (CO 2)＝n (CaCO 3)＝60.0 g 100 g·mol
－1＝0.6 mol ，则氧化物中氧元素也为0.6 mol ，m (O)＝0.6 mol×16 g·mol －1
＝9.6 g 。金属的质量为32 g －9.6 g ＝22.4 g ，假设为Fe 元素，n (Fe)∶n (O)＝22.4 g
56 g·mol －1∶0.6 mol＝2∶3；假设为Cu 元素，n (Cu)∶n (O)＝22.4 g
64 g·mol
－1∶0.6 mol＝7∶12。 9．冶炼金属常用以下几种方法：①以C 、CO 或H 2作还原剂；②利用铝热反应原理还原；③电解法；④分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。
(1)Fe 、Zn 、Cu 等中等活泼金属：_________________________________________。
(2)Na 、Mg 、Al 等活泼或较活泼金属：____________________________________。
(3)Hg 、Ag 等不活泼金属：_____________________________________________。
(4)V 、Cr 、Mn 、W 等高熔点金属：_______________________________________。 解析：活泼的金属，如Na 、Mg 、Al 用电解法冶炼，不活泼的金属，如Hg 、Ag 用热分解法冶炼，中等活泼的金属，如Fe 、Zn 、Cu 用高温还原法冶炼，难熔金属如V 、Cr 、Mn 、W 等用铝热反应冶炼。
答案：(1)① (2)③ (3)④ (4)②
10．铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：
(1)写出磁铁矿主要成分的化学式：______________________________________。
(2)写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)写出CaCO 3所参与有关反应的两个化学方程式：
________________________________________________________________________。 解析：赤铁矿主要成分为Fe 2O 3，磁铁矿主要成分为Fe 3O 4，铁元素在这两种矿石中均以化合态形式存在。高炉炼铁就是用还原剂将铁矿石中的Fe 还原出来的过程。
答案：(1)Fe 3O 4
(2)C ＋O 2=====高温 CO 2，CO 2＋C=====高温
2CO (3)CaCO 3=====高温 CaO ＋CO 2↑，CaO ＋SiO 2=====高温
CaSiO 3
