最新人教版选修2高中化学提升训练3.2.1 金属的冶炼及答案

课题2　金属材料课时训练14　金属的冶炼基础夯实1.下列叙述中,正确的是( )A.含金属元素的离子一定都是阳离子B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质O-4解析：A项,Mn含金属元素但不是阳离子,B项中非金属单质也作还原剂,C项,元素由化合态变为游离态,可能被氧化也可能被还原。

答案：D2.下列说法正确的是( )A.金属铜一般用电解法进行冶炼B.铝可用金属钠还原的方法大量生产C.金属钠一般用电解法进行生产D.用焦炭还原铁矿石得到的铁是纯铁解析：金属铜应使用热还原法进行冶炼,但要用电解法进行电解精炼;铝虽然可用金属钠还原出来,但这样冶炼成本太高,一般使用电解法冶炼;金属钠还原性强,一般还原剂无法将它还原出来,所以使用电解法冶炼、高炉炼铁得到金属铁含有较多杂质。

答案：C3.下列有关化工生产的主要设备及尾气的主要成分完全正确的是( )A.炼铁—电炉—CO、CO2、N2B.氨气—氧化炉—N2、H2C.炼钢—转炉—Fe2O3粉尘、COD.硫酸—合成塔—SO2、SO3解析：炼铁—高炉—CO、CO2、N2氨气—合成塔—N2、H2、NH3硫酸(SO2→SO3)—接触室—SO2、SO3答案：C4.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是( )(导学号52690099)A.用电解熔融氯化钠的方法得到活泼金属钠B.在加热的情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝C.用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬D.用热分解法直接加热HgO得到金属Hg解析：金属铝只能用电解法制备,不能用氢气还原。

答案：B5.下列有关铝土矿综合利用的说法中,正确的是( )A.铝土矿提炼铝时只能用NaOH溶液溶解铝土矿,不能用酸溶液B.铝土矿只能提取铝C.用铝土矿提取铝的过程中无有毒气体产生,所以炼铝不会对环境造成任何污染D.铝土矿提取铝的过程不涉及置换反应解析：从铝土矿的成分以及提炼铝过程中每一步具体反应入手进行分析。

人教版高中化学选修2课后达标检测
第3单元课题2 金属材料
1.下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰都不能作为原料的是( )
①炼铁②用生铁炼钢③从海水中提取镁④铝的冶炼⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧制硫酸
A．④⑧B．⑤⑥
C．①②③D．⑤⑥⑦
解析：选A。

炼铁中用石灰石造渣；炼钢中用生石灰造渣；用熟石灰富集海水中的镁；石灰石是制水泥、玻璃的主要原料；熟石灰是制漂白粉的原料。

2.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是( )
A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
解析：选B。

由生铁冶炼成碳素钢就是降低生铁中碳的含量，并除去其中的部分杂质。

3.如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )。

金属冶炼（人教版）一、单选题(共7道，每道10分)1.如图是工业生产中炼铁高炉的结构图，下列有关说法正确的是( )①高炉炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量②生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度③铁矿石用于炼铁是因为铁矿石中含有大量的单质铁④石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣A.①③B.①④C.②③D.②④答案：D解题思路：高炉炼铁的主要原料是焦炭、铁矿石、石灰石、空气等，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下焦炭与过量的空气生成CO2，同时放出大量热供给炼铁使用，在高温下CO2与过量焦炭反应生成CO，CO与铁矿石反应生成铁；石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

①炼铁过程需要高温且需要CO参与反应，所以焦炭的作用有两个：提供热量和CO，①错误；②在高温条件下，生铁熔化成液体，由于生铁密度大于炉渣密度，液体生铁流至高炉底部，所以生铁出口低于炉渣出口，②正确；③铁矿石用于炼铁是因为铁矿石中含有铁元素，铁元素在铁的化合物中，还原性气体和铁的化合物发生反应，得到金属铁，③错误；④原料中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，④正确。

故选D。

试题难度：三颗星知识点：工业炼铁2.工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（）A.②③⑤B.①③⑤C.①④⑤D.②③答案：B解题思路：高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿、石灰石、空气等，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下焦炭与过量的空气生成CO2，同时放出大量热供给炼铁使用，二氧化碳在高温下与过量焦炭反应生成CO，一氧化碳与赤铁矿（主要成分是Fe2O3）的反应生成铁。

发生的主要反应是①③⑤，故选B。

试题难度：三颗星知识点：工业炼铁3.炼铁厂以赤铁矿（主要成分为Fe2O3）、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示。

其中涉及到的化学反应属于化合反应的是( )A.①②B.①③C.②③D.①②③答案：A解题思路：根据反应流程图可知，炼铁过程为：①在高温下焦炭与过量的空气生成CO2，同时放出大量热供给炼铁使用；②二氧化碳在高温下与过量焦炭反应生成CO；③一氧化碳与赤铁矿（主要成分是Fe2O3）的反应生成铁。

课后训练1．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．金属的活动性大小2．下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )。

A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C．钢铁发生析氢腐蚀时正极放出氢气D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用3．把生铁冶炼成碳素钢的主要目的是( )。

A．把生铁提纯，除生铁中杂质B．加入各种元素，改善生铁的性能C．用还原剂把氧化亚铁还原成铁D．适当降低生铁含碳量，除去大部分硫、磷等杂质4．铁是用途最广的金属材料之一。

为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如下图所示)。

数天后，他观察到的现象是( )。

A．铁屑不生锈，试管内液面上升B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变C．铁屑生锈，试管内液面上升D．铁屑生锈，试管内液面高度不变5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。

下列说法正确的是( )。

A．反应①生成2 mol Fe(OH)2与反应②有4 mol Fe(OH)2参加反应时，二者电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀6．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。

四种方法在工业上均有应用。

(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：、______________。

(2)请再举出使用活泼金属置换法和电解法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。

2021年高中化学 3.2金属材料规范训练 新人教版选修2考查点一 金属的冶炼及应用1．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是 ( )。

A ．Na ，Ba ，Mg ，AlB ．Na ，K ，Zn ，FeC ．Zn ，Fe ，Cu ，AgD ．Mg ，Al ，Zn ，Fe解析 金属的冶炼方法，根据金属的活动性归纳如下：方法名称 冶炼的金属 举例电解法： K ～Al 2Al 2O 3==========熔融电解冰晶石4Al ＋3O 2↑还原剂法： Zn ～Cu 2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3加热法 Hg 、Ag HgS ＋O 2=====△Hg ＋SO 2因为活泼金属的阳离子氧化性很弱，一般还原剂难以将它还原为金属，所以采用电解法，不活泼金属的阳离子氧化性强，加热时可从化合物内部得电子被还原成单质，所以可用加热法。

答案 A2．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是 ( )。

A ．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能B ．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质C ．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D ．除去生铁中的非金属元素解析 生铁炼钢是通过氧化还原反应降低生铁中碳的含量，除去一些有害元素(如硫、磷)，并把其他元素(硅、钒、锰、铬等)的含量调控到指定范围的过程，并不是仅除去生铁中的非金属元素，故选D 。

答案 D3．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物――――→足量溶液A充分反应测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物――――→足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是 ( )。

A ．溶液A 和B 均可以是盐酸B ．溶液A 和B 均可以是NaOH 溶液C ．溶液A 和B 均可选用稀硝酸D ．实验室中方案Ⅱ更便于实施解析 硝酸与铜、铝都能反应，不能用硝酸。

答案 C4．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

1．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】金属的活动性决定着金属被开发的时间顺序，由于三种金属的活动性顺序为：Al>Fe>Cu，所以，活动性较差的金属铜最先被冶炼出来，而活动性较强的Al很晚才被冶炼利用。

【答案】 D2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( )A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为：Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB．镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为：MgO·12SiO2C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为：K 2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4]，表示为：Al2O3·2SiO2·2H2O【解析】根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误，B中化系数出现了12，C正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，D的写法完全符合上述要求。

【答案】 D3．下列关于工冶金的描述中不正确的是( ) A．电解冶炼铝，阳极反应式为2O2－－4e－===O2↑B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同D．在镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液【解析】向熔融氧化铝中通直流电电解时，氧离子在阳极失电子而生成氧气，故A正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液，然后在阴极又得电子析出铜，故B错；电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯气，故C正确；电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出，所以电镀液需要选用锌盐溶液D正确。

金属的冶炼1.下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B.MgO+H2Mg+H2OC.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2D.2HgO2Hg+O2↑解析:MgO不能被H2还原且其熔点很高,通常用电解熔融MgCl2的方法生产镁。

答案:B2.下列有关铝土矿综合利用的说法中,正确的是( )A.铝土矿提炼铝时只能用NaOH溶液溶解铝土矿,不能用酸溶液B.铝土矿只能提取铝C.用铝土矿提取铝的过程中无有毒气体产生,所以炼铝不会对环境造成任何污染D.铝土矿提取铝的过程不涉及置换反应解析:从铝土矿的成分以及提炼铝过程中每一步具体反应入手进行分析。

答案:D3.通常把铝粉与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂,下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是( )A.Na2OB.Fe3O4C.MnO2D.V2O5答案:A4.下列说法正确的是( )A.金属铜一般用电解法进行冶炼B.铝可用金属钠还原的方法大量生产C.金属钠一般用电解法进行生产D.用焦炭还原铁矿石得到的铁是纯铁解析:金属铜应使用热还原法进行冶炼,但要用电解法进行电解精炼;铝虽然可用金属钠还原出来,但这样冶炼成本太高,一般使用电解法冶炼;金属钠还原性强,一般还原剂无法将它还原出来,所以使用电解法冶炼、高炉炼铁得到金属铁含有较多杂质。

答案:C5.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.金属的活动性大小解析:金属的活动性决定着金属被开发的时间顺序,由于三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu,所以,活动性较差的金属铜最先被冶炼出来,而活动性较强的Al很晚才被冶炼利用。

答案:D6.下列有关化工生产的主要设备及尾气的主要成分完全正确的是( )A.炼铁—电炉—CO、CO2、N2B.氨气—氧化炉—N2、H2C.炼钢—转炉—Fe2O3粉尘、COD.硫酸—合成塔—SO2、SO3解析:炼铁—高炉—CO、CO2、N2氨气—合成塔—N2、H2、NH3硫酸(SO2→SO3)—接触室—SO2、SO3答案:C7.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是( )A.用电解熔融氯化钠的方法得到活泼金属钠B.在加热的情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝C.用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬D.用热分解法直接加热HgO得到金属Hg解析:金属铝只能用电解法制备,不能用氢气还原。

课题2 金属材料(时间：30分钟)考查点一 金属的冶炼及应用1．在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是 ( )。

A ．Na ，Ba ，Mg ，AlB ．Na ，K ，Zn ，FeC ．Zn ，Fe ，Cu ，AgD ．Mg ，Al ，Zn ，Fe解析 金属的冶炼方法，根据金属的活动性归纳如下：方法名称 冶炼的金属 举例电解法： K ～Al 2Al 2O 3==========熔融电解冰晶石4Al ＋3O 2↑还原剂法： Zn ～Cu 2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3加热法 Hg 、Ag HgS ＋O 2=====△Hg ＋SO 2因为活泼金属的阳离子氧化性很弱，一般还原剂难以将它还原为金属，所以采用电解法，不活泼金属的阳离子氧化性强，加热时可从化合物内部得电子被还原成单质，所以可用加热法。

答案 A2．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是 ( )。

A ．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能B ．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质C ．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D ．除去生铁中的非金属元素解析 生铁炼钢是通过氧化还原反应降低生铁中碳的含量，除去一些有害元素(如硫、磷)，并把其他元素(硅、钒、锰、铬等)的含量调控到指定范围的过程，并不是仅除去生铁中的非金属元素，故选D 。

答案 D3．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物――――→足量溶液A充分反应测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物――――→足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是 ( )。

A ．溶液A 和B 均可以是盐酸B ．溶液A 和B 均可以是NaOH 溶液C ．溶液A 和B 均可选用稀硝酸D ．实验室中方案Ⅱ更便于实施解析 硝酸与铜、铝都能反应，不能用硝酸。

答案 C4．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

课题2 金属材料1．掌握高炉炼铁和电解法炼铝的原理，了解其生产过程和主要设备。

2．能列举金属腐蚀的事实，掌握金属腐蚀的原理，说明金属腐蚀的普遍性。

3．了解金属防腐的方法和电解、电镀的原理。

法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。

他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。

在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。

思考：为什么当时铝很贵？答案：铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。

在19世纪中期铝冶炼的困难导致了铝价格的昂贵，甚至超过了黄金。

一、从矿石中获得金属1．金属冶炼依据的原理及采用的方法金属冶炼所依据的原理是______________________________。

冶金工业的两种主要方法是________和_____________。

2．钢铁的冶炼(1)生铁的冶炼。

①铁元素在自然界中的存在：主要以______和______等形式存在于铁矿石中，如___________、___________、______和_________等。

②原料：一般以___________、_________、___________和_________等为原料。

③主要化学反应：a．还原剂的形成_________________________________________________。

b．铁的还原：__________________________________________________。

c．炉渣的形成：________________，________________。

自主思考：①赤铁矿反应中什么是氧化剂？什么是还原剂？②按照化工生产的一般过程，在炼铁过程的实际生产中必须考虑哪些因素？③火法冶金和湿法冶金分别有哪些优点和缺点？(2)钢的冶炼。

①原料：生铁、氧气、脱氧剂。

②主要化学反应：____________________、______________________、____________________________、____________________________。