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测试题

这是一份苏教版 (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测试题，共12页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列有关金属的工业制法正确的是（ ）
A．制钛：用金属钠置换氯化钛（）溶液中的钛
B．炼铁：用在高温下还原铁矿石中的铁
C．制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的溶液
D．炼铜：电解精炼黄铜矿得到纯度为99.9％的铜
2．下列属于吸热反应的是
A．硝酸铵溶于水B．铝热反应C．水煤气反应D．氢气与氧气反应
3．下列说法错误的是
A．可利用铝热反应焊接钢轨
B．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
C．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
D．氢氧化铝可用于中和过多胃酸
4．下列关铝热反应的叙述，不正确的是
A．铝热反应可以用来焊接钢轨
B．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，用来冶炼难熔的金属
C．铝热反应中铝做还原剂
D．铝热反应很刺激，闲着没事可以在被窝里偷偷做着玩
5．将Mg、Al、Zn组成的混合物与足量的盐酸作用，放出H2的体积为2.8 L(标准状况下)，则这三种金属的物质的量之和可能为
A．0.250 mlB．0.100 mlC．0.125 mlD．0.080 ml
6．明代科学家宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性科学巨著，被称为中国17世纪工艺百科全书。以下对书中内容解释合理的是
A．AB．BC．CD．D
7．下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是
A．B．
C．D．
8．实验室用H2还原WO3制备金属W的装如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气）。下列说法错误的是
A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、焦性没食子酸溶液、浓H2SO4
B．为保证H2的纯度，装置Q（启普发生器）中的锌粒可以用还原铁粉代替
C．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K
D．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
9．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2
B．22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量
D．由图可知：MgBr2(s)分解吸收的能量比MgCl2(s)大
10．金属铬常用于提升特种合金的性能｡工业上以铬铁矿(主要成份为，含有少量)为原料制备金属铬的流程如下图｡下列说法错误的是
A．①中需持续吹入空气做氧化剂B．②中需加入过量稀硫酸
C．③中发生了氧化还原反应D．④中发生反应：
二、判断题
11．所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。(_______)
12．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重。(_______)
13．金属铝在空气中可以稳定存在，是因为铝的性质稳定，不与氧气反应。
14．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属。(_______)
15．金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性。(______)
三、解答题
16．某化学兴趣小组利用如图装置进行铝热反应实验，发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究该褐色硬块的组成。请回答下列问题：
（l）铝热反应原理 （写化学方程式）；试剂A为 （写化学式）。实验现象： 、有褐色固体生成。
（2）将褐色硬块处理成粉未状，研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性。
实验方法：首先取少量粉未加入 溶液中；
实验现象： ；实验结论是：粉末中含有Al2O3而没有Al。
（3）根据上述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3、Al2O3。提出假设：
假设l：固体粉末中除Al2O3外还有Fe；
假设II：固体粉末中除Al2O3外还有Fe和Fe2O3。
设计方案并实验：
你认为上述结论是否合理， ，理由是 。（4）取上述实验所得溶液，滴入适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为： 、 。
17．实验室用锌片和稀硫酸反应制取氢气，并验证氢气的还原性及回收硫酸锌晶体。
①各仪器的连接顺序为 ，装置C的作用是 。
②锌与硫酸反应制取氢气后的剩余废液中，常含有少量剩余的硫酸，欲除去多余的硫酸并回收硫酸锌晶体，请从BaCl2溶液、锌粉、NaOH溶液三种试剂中选用一种试剂除杂并简述回收硫酸锌晶体的实验过程 。
18．为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验 I 和Ⅱ，实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中，实验过程及现象如图所示：
(1)实验 I 中反应的化学方程式为 ：
(2)实验Ⅱ中的实验现象为 ；
(3)若溶液 C 为蓝色，则溶液 C 中一定含有的溶质为 ；若溶液 C 为无色，则固体 A 的成分为 。
选项
原文
解释
A
“凡金箔粘物，他日敝弃之时，刮削火化，其金仍藏灰内”
火化指的是金被加热氧化
B
“候潮一过，明日天晴，半日晒出盐箱，疾趋扫起煎炼”
煎炼指的是蒸馏
C
“凡治铁成器，取已炒熟铁为之。先铸铁成砧，以为受锤之地”
文中熟铁指的是纯铁
D
“凡红铜升黄而后熔化造器，用砒升者为白铜器”
红铜升黄是指铜变“铜合金”
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸
固体全部溶解，有气泡产生
假设I成立，假设II不成立
②再滴入几滴0.01ml/L KSCN 溶液
溶液不变色
参考答案：
1．B
【详解】A．将金属钠投入到氯化钛溶液中，钠先与水反应，故应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛，故A错误；
B．工业制铁是CO还原铁矿石：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故B正确；
C．工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl2Na+Cl2↑，而电解纯净的NaCl溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，得不到钠，故C错误；
D．黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜，粗铜进行电解经电解精炼得到99.9%的铜，故D错误；
故选：B。
【点睛】钠化学性质活泼，在与盐溶液反应时会先和溶液中的水反应。
2．C
【详解】A．硝酸铵固体溶于水为吸热过程，属于物理变化，故A错误；
B．铝热反应可放出大量的热，故B错误；
C．水煤气反应的反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故C正确；
D．氢气与氧气反应生成水，属于放热反应，故D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．铝热反应放出大量的热，能使铁熔化，因此可利用铝热反应焊接钢轨，A正确；
B．石英坩埚耐高温，但在高温下能和氢氧化钠、碳酸钠反应，所以不能用来加热熔化烧碱、纯碱等固体，B错误；
C．氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，C正确；
D．氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，可用于中和过多胃酸，D正确；
答案选B。
4．D
【详解】A．铝热反应可以放出大量的热，使生成的铁熔化，可以用来焊接钢轨，故A正确；
B．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，用来冶炼难熔的金属如铬、锰等，故B正确；
C．铝热反应是铝和一些金属氧化物发生的置换反应，在反应中，铝的化合价从0价升高到+3价，做还原剂，故C正确；
D．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，在被窝里玩很危险，故D错误；
故选D。
5．B
【分析】Mg、Zn与盐酸反应都生成+2价的氯化物和H2，Al与HCl反应生成AlCl3和H2，用极限法求出生成+2价金属氯化物和+3价金属氯化物时金属物质的量，根据混合物的特点判断。
【详解】n（H2）==0.125ml；Mg、Zn与盐酸反应都生成+2价的氯化物和H2，假设混合物中只有Mg、Zn，反应的通式为M+2HCl=MCl2+H2↑（M代表Mg或Zn），则金属物质的量等于n（H2）=0.125ml；假设混合物中只有Al，反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，则n（Al）=n（H2）=×0.125ml=0.083ml；由于混合物由Mg、Al、Zn混合而成，三种金属物质的量之和应大于0.083ml小于0.125ml，对照各选项，答案选B。
6．D
【详解】A．火化指的是将金放在火中灼烧，但金不被氧化，表明金性质稳定，A解释不合理；
B．该过程描述的是氯化钠的制作过程，煎炼指的是蒸发结晶，B解释不合理；
C．熟铁指的是含碳量较低(小于0.03%)的铁，而不是指纯铁，C解释不合理；
D．红铜升黄是往铜中掺入杂质金属，将红铜转化为铜的合金，D解释合理；
故选D。
7．C
【详解】A．银的活泼性差，用加热分解氧化银的方法冶炼银，所以2Ag2O4Ag+O2↑符合工业冶炼金属实际情况，A正确；
B．工业上电解熔融氧化铝冶炼金属铝，所以2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑符合工业冶炼金属实际情况，B正确；
C．工业上冶炼镁可采用电解法，其原料应选用MgCl2而不是MgO，因为MgO的熔点比MgCl2的高，会消耗大量电能，成本较高，C错误；
D．该反应中Fe3O4被CO还原，属于热还原法，铁性质较活泼，工业上常采用热还原法制取，D正确；
答案选C。
8．B
【分析】H2还原WO3制备金属W，装置Q用于制备氢气，因盐酸易挥发，则①、②、③应分别用于除去HCl、氧气和水，得到干燥的氢气与WO3在加热条件下制备W，实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免W被重新氧化，以此解答该题。
【详解】A．气体从焦性没食子酸溶液中逸出，得到的氢气混有水蒸气，应最后通过浓硫酸干燥， A正确；
B．还原铁粉为粉末状无法通过启普发生器控制反应进行与否，不能代替锌粒，B错误；
C．实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，使W处在氢气的氛围中冷却，以避免W被重新氧化，C正确；
D．点燃酒精灯进行加热前，应检验氢气的纯度，以避免不纯的氢气发生爆炸，可点燃气体，通过声音判断气体浓度，声音越尖锐，氢气的纯度越低， D正确；
故答案为：B。
9．A
【详解】A．能量越低，物质越稳定，所以稳定性大小为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2，A正确；
B．未指明是否为标准状态，所以22.4LF2(g)不一定为1ml，B错误；
C．工业上是通过电解熔融的MgCl2，而不是溶液去冶炼金属Mg，C错误；
D．MgCl2(s)比MgBr2(s)更稳定，所以分解时吸收的热量更大，D错误；
故选A。
10．B
【详解】A．根据铬铁矿粉与在空气中灼烧后的产物为：、和可知，、元素化合价升高，被氧化，所以空气为氧化剂，需持续吹入空气，故A正确；
B．②中加入过量稀硫酸发生反应：，无法实现和的分离，故B错误；
C．根据和反应生成可知，③中发生了氧化还原反应，故C正确；
D．受热反生分解反应生成，故D正确；
故答案选B。
11．错误
【详解】并不是所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应，活泼性比Al弱的难熔金属，如钒，铬，锰，铁，铜的氧化物与Al发生铝热反应，因此本题说法错误。
12．错误
【详解】铝与Fe2O3发生铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知，没有气体物质生成，反应后固体物质不变，故上述说法错误。
13．错误
【详解】通常情况下铝制品很耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化，故错误。
14．正确
【详解】铝具有强还原性，能与某些高熔点金属氧化物发生铝热反应制得高熔点金属，所以铝常用铝来冶炼某些高熔点金属，故正确。
15．错误
【详解】金属元素的单质化合价为0价，只能失去电子，变性还原性，而金属离子中，若金属元素处于中间价态，比如Fe2＋中Fe为+2价，介于Fe单质的0价和Fe3+的+3价之间，则可以失去电子变为Fe3+，也可以得到电子被Fe单质，故Fe2＋既有氧化性又有还原性，故上述说法是错误的。
16． Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe KClO3（或Na2O2） 火星四射，有强光（或放出大量的热） NaOH溶液 粉末部分溶解，但没有气泡产生 不合理 Fe2O3与酸反应生成的Fe3+余Fe反应生成Fe2+，滴入KSCN溶液后也不变色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【详解】（l）通过本题图可以看出铝热反应为氧化铁和铝的反应，其反应方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；试剂A的作用是加热产生氧气，帮助燃烧，促进反应反应快速进行，一般选取的是KClO3或Na2O2．此反应非常剧烈，在反应过程中会有火星四射的现象，同时伴有有强光，并放出大量热，生成黑色的金属固体铁
（2）金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气，所以可以取少量粉末加入NaOH溶液中，结果没有产生气泡证明粉末中含有Al2O3而没有Al；
（3）含有Fe3+的溶液与KSCN溶液混合后溶液会变红，如果没有Fe3+离子，加入KSCN溶液混合后溶液也不会变红．由于固体全部溶解，在这个过程中Fe3O4与酸反应生成的Fe3+可能与Fe反应生成Fe2+，这样溶液也不变红．故结论不合理，应该确认铁溶解后Fe3+还有剩余才能变红；
（4）取上述实验所得溶液，滴入适量氯水，溶液变红色，说明溶液中含有Fe2+，而Cl2能把Fe2+氧化成Fe3+，发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3+和SCN-生成配合物，发生反应Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3。
17． ADBEC 防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物的检验 向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体
【分析】A装置为气体发生装置，其反应为；B装置为反应装置，其反应为；C装置为干燥装置；D装置为洗气瓶吸收混合气体中的水或碱性气体；E为硫酸铜粉末，用于检验水。
【详解】(1)根据题意，制备出的氢气用于还原氧化铜，在氢气参与反应前应先干燥，硫酸铜用于检验氢气的氧化产物，所以仪器的连接顺序为ADBEC，装置C是为了防止空气中的水进入E装置，干扰H2氧化产物的检验，故填ADBEC、防止空气中的水进入E装置，干扰H2氧化产物的检验；
(2)在除去硫酸而不影响硫酸锌的情况下，应选锌粉，锌粉与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，把杂质转化为纯物质，具体操作为向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体，故填向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫酸锌晶体；
18． 2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu Cu表面有银白色(或黑色)物质析出 Cu(NO3)2、Al(NO3)3 Al、Cu
【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】(1)铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，化学方程式为：2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu，故答案为：2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu；
(2)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以实验Ⅱ中的实验现象为：Cu表面有银白色(或黑色)物质析出；
(3)位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，所以若溶液C为蓝色，则溶液中含硝酸铜，还一定含有硝酸铝，可能含有硝酸银，溶液C中一定含有的溶质为Cu(NO3)2、Al(NO3)3；若溶液C为无色，说明硝酸铜完全反应，固体A中一定含有铝，铝和硝酸铜反应也会生成硝酸铝和铜，所以固体A的成分为Al、Cu；故答案为：Cu(NO3)2、Al(NO3)3；Al、Cu。