高中苏教版 (2019)第一单元 金属的冶炼方法同步训练题

专题9第1单元金属的冶炼方法

2022——2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

一、单选题

1.  传统的工业生产金属铝的基本流程如图所示：

结合流程图，判断下列说法错误的是。(    )

A. 铝土矿的主要成分是，电解铝的阴极和阳极材料均为碳
B. 加入冰晶石和少量的目的是降低氧化铝的熔融温度
C. 将氧化铝转化为氯化铝再进行电解冶炼金属铝时可以节约大量能源
D. 冶炼过程中，阳极材料可能会因不断被消耗而需要定期更换

2.  自然界里常见金属元素存在最多的是，其次是铁，而铜的含量较少。但是人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来，究其原因，下列说法中合理的是(    )

A. 矿石在地下埋藏，铜矿最浅，容易开发，铝矿埋得深，难开发
B. 铜矿颜色较深，易发现，铝矿颜色较浅，不易发现
C. 铜矿较易还原，铝矿很难还原
D. 以上说法是错误的

3.  下列关于铝的说法不正确的是(    )

A. 铝净水剂对人体可能有害，目前逐步用铁净水剂替代
B. 铝热反应是强烈的放热反应，常用于野外焊接铁轨
C. 用酒精灯加热铝箔，铝会熔化成液滴，但液滴不会掉下来
D. 铝在地壳中含量排第四位

4.  某无色透明的溶液能与铝作用放出氢气，此溶液中可以大量共存的离子组是。(    )

A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、

5.  将等物质的量的和同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体标准状况下。下列说法错误的是(    )

A. 标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3：1
B. 加入的固体过氧化钠为7.8g
C. 反应后有固体剩余
D. 反应后的溶液中含有的溶质是NaOH和NaAlO2

6.  把一块铁铝合金完全溶于盐酸后，通入足量氯气，再加入过量氢氧化钠溶液，过滤，把滤渣充分灼烧，得到的固体残留物恰好跟原来合金的质量相等。则此合金中，铁和铝的质量之比约为(    )

A.  B.  C.  D.

7.  下列说法正确的是(    )

A. 将和固体混合加热到，完全反应后，趁热放出的气体为混合气体，则和两者的物质的量关系：
B. 将铝箔在酒精灯上加热，熔化的铝不滴落，说明氧化铝的熔点比铝高
C. 将钠投入盛有无水乙醇的试管中，钠浮在液面上且有气泡冒出，说明钠的密度比乙醇小
D. 将少量过氧化钠粉末加入水中，向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液保持红色，说明反应生成了碱

8.  除去下列物质中的杂质括号内为杂质，可采用加入过量溶液充分反应后，再用过滤方法分离的是。(    )

A.  B.  C.  D.

9.  甲、乙两烧杯中各盛有的盐酸和溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的为甲：乙：，则加入铝粉的质量为(    )

A.  B.  C.  D.

10.  下列有关化学反应的叙述正确的是(    )

A. 在稀硝酸中发生钝化
B. 和稀盐酸反应制取
C. 与过量氨水反应生成
D. 与溶液反应最终生成

11.  为了检验下列物质是否已被氧化，所选试剂括号内物质不正确的是(    )

A. 溶液 B. 溶液溶液
C. 溶液淀粉溶液 D. 稀硫酸

12.  工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是(    )

A. 金属在自然界的存在形式 B. 金属元素在地壳中的含量
C. 金属熔点高低 D. 金属阳离子得电子的能力

13.  年月日，我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军，它宣告了中国海军的国产航母时代正式来临。据报道，该舰艇的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法不正确的是(    )

A. 铝锂合金是铝与锂熔合形成的一种新型化合物 B. 铝锂合金的硬度比铝大，化学及机械性能好
C. 铝镁合金能溶解于稀盐酸中 D. 铝镁合金焊接前可用溶液处理氧化铝膜

14.  在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有含等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝充分反应后(    )

A. 天平保持平衡 B. 左高右低 C. 左低右高 D. 无法确定

15.  下列事实能说明刚玉是共价晶体的是(    )

是两性氧化物；硬度很大；它的熔点为；自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石。

A.  B.  C.  D.

二、实验题

16.  利用如图所示装置进行铝热反应，观察发生的现象，回答下列问题：

写出该反应的化学方程式：_______________________________________，在该反应中__________是氧化剂，__________是还原剂。

引发铝热反应的实验操作是______________________________________________________________________________。
该实验的实验现象为__________填序号。
镁带剧烈燃烧；放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；纸漏斗的下部被烧穿；有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
某同学为研究该实验，查阅有关资料得到如下数据：

该同学推测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？__________填“合理”或“不合理”
设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用的试剂是__________，反应的离子方程式为_______________________________________________。

17.  铝是地壳中含量最高的金属元素，铝合金在生产生活中应用广泛。某学习小组利用下列实验对金属铝的性质进行了系列探究。

铝与空气中氧气的反应

某同学用坩埚钳夹住一片用砂纸打磨过的铝片，在酒精灯上加热，发现铝片下部出现小的鼓包，铝熔化但并不滴落。小组同学对该实验进行了相关分析，你认为合理的是______。

A.铝片在空气中加热不反应

B.铝片在空气中加热时，表面迅速生成了氧化铝

C.氧化铝的熔点高，铝的熔点低

D.小鼓包是铝片外部的氧化铝包裹住熔化的铝形成的

铝与酸、碱溶液反应的实验探究

补全实验Ⅰ的现象：_____________________________________。

试管壁逐渐发烫的原因是______________________________。

实验Ⅱ中反应的离子方程式有_________________________________。

铝与盐溶液反应的实验探究注：所取铝片的形状大小、质量相同

实验Ⅲ中生成红色固体的离子方程式为____________________________。

对于实验Ⅲ、Ⅳ现象不同的原因，小组的同学提出了不同观点，你认同的观点是_______。填序号

A.铝与反应，与不反应

B.能破坏铝表面的氧化膜，而不能

C.实验Ⅲ中铝的活泼性比铜强，而实验Ⅳ中铝的活泼性比铜弱

请你设计一个简单的实验方案证明你的观点：__________________________________

_____________________________________________。

18.  实验探究铝的性质

铝的燃烧。

用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上铝粉。

在酒精灯上点燃。

立即伸入盛有氧气的集气瓶中瓶底有细沙。

实现现象：_________________________________________________。

结论、解释及化学方程式：_____________________________________________________________。

铝与酸碱的反应。

将两小片用砂纸打磨过的铝片分别放入两支洁净的试管中，再向试管分别加入盐酸和氢氧化钠各，观察现象。

实现现象：___________________________________________________________________。

结论、解释及化学方程式：__________________________________________________________________。

铝热反应。

两张滤纸折成漏斗状，其中一个底部剪一个孔，用水润湿后与另一个套在一起，使得四周都是四层。

将漏斗架在铁圈上，下面放置盛有细沙的蒸发皿。

混合均匀好的铝热剂，放在“纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中插入镁条。

用燃着的火柴点燃镁条。

实现现象：_____________________________________________。

结论、解释及化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。

三、简答题

19.  有一无色溶液，其中可能含有、、、、、、、、等离子中的几种忽略水的电离，为分析其成分，各取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示。请回答下列问题：
 

焰色试验是_________填“物理”或“化学”变化。

原溶液中一定存在的离子有_________写离子符号，下同，可能存在的离子有_________。

实验中产生的白色沉淀的成分可能是_________。

若原溶液中的物质的量为，则_________。

段的生成物与明矾溶液反应的离子方程式为______________________________。

20.  重要反应规范书写

用方程式回答下列问题。

用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。

________________________________________________________。

用离子方程式表示除去中的。

________________________________________________________。

用离子方程式表示除去中的。

________________________________________________________。

现有溶液、氨水、溶液，制备的最佳方案是用化学方程式表示：

________________________________________________________。

现有溶液、、盐酸，制备的最佳方案是用离子方程式表示：

________________________________________________________。

用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理。

________________________________________________________。

用离子方程式分别表示：

、；、不能大量共存的原理。

________________________________________________________；

________________________________________________________。

铵明矾是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入溶液，试写出反应的离子方程式。

________________________________________________________；

________________________________________________________；

________________________________________________________。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】铝土矿的主要成分是，电解铝的阴极和阳极材料均为碳，阳极需要定期更换，项正确；加入冰晶石和少量的目的是降低氧化铝的熔融温度，从而降低成本，项正确；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，无法电解，项错误；用石墨电极电解熔融氧化铝，阳极生成的氧气在高温条件下能氧化石墨生成，则冶炼过程中，阳极材料可能会因不断被消耗而需要定期更换，项正确。
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查金属的冶炼，题目难度不大，注意把握金属冶炼的一般原理，学习中注意常见金属的冶炼方法。
【解答】
金属冶炼的难易与金属的活泼性有关，铜不活泼，在加热条件下可用碳置换，使用较早，而铝的性质比较活泼，用一般的还原剂不能将之置换，一般用电解法，使用较晚，与金属化合物的其它性质无关，
故选C。  

3.【答案】 

【解析】略
 

4.【答案】 

【解析】由于是无色溶液，选项中有，选项中有，则不是正确选项；溶液与铝作用能放出氢气，溶液可以是酸性也可以是碱性，则选项错误选项酸性环境下，不生产，碱性条件下，离子可共存，故选C。
 

5.【答案】 

【解析】Na2O2和Al放入足量的水中，Na2O2先完全反应：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，生成的NaOH可与铝继续发生反应：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，因Na2O2与Al物质的量相等，故前者产生的NaOH过量，Al无剩余，反应得到的溶液中溶质为NaOH和NaAlO2，O2和H2的物质的量之比为１:３，以此分析回答。
Ａ．由以上分析，根据计算关系式：2Al~3H2、2Na2O2~O2可知，产生的氢气与氧气的物质的量之比为3：1，标准状况下体积比也是3：1，故A正确；
​​​​​​​Ｂ．由以上分析知，Na2O2产生的氧气为4.48 L×1/4=1.12 L，其物质的量为0.05 mol，则过氧化钠的物质的量为0.1 mol，质量为7.8 g，故B正确；
C．由以上分析知，反应后无固体剩余，故C错误；
D．由以上分析知，反应得到的溶液中溶质为NaOH和NaAlO2，故D正确。
​​​​​​​故选：C。
 

6.【答案】 

【解析】固体中铝的质量与残留物中氧的质量相等。
 

7.【答案】 

【解析】固体受热发生反应：，水和二氧化碳与过氧化钠反应：，，分解生成和，与反应，与反应，当与完全反应时，只放出。所以趁热放出的气体为混合气体时可判断和两者的物质的量关系：，项错误；
熔化的铝不滴落，是因为氧化铝的熔点比铝高，项正确；
钠的密度比乙醇大，将钠投入盛有无水乙醇的试管中，钠沉入乙醇底部并缓慢放出气泡，项错误；
将少量过氧化钠粉末加入水中，向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液先变红后褪色，变红是因为有氢氧化钠生成，褪色是因为有过氧化氢生成，项错误。
 

8.【答案】 

【解析】略
 

9.【答案】 

【解析】思路： 

等物质的量的两份分别在盐酸和溶液中完全反应，生成的物质的量相等时，

 的消耗值大于的消耗值。

等物质的量的和分别与完全反应，盐酸中消耗的少，生成的也少。

  。

若两份都完全反应，则生成的是甲：乙：，实际上甲： 乙

：，则盐酸中剩余，完全反应，要根据以及相关化学方程式计算盐

酸中生成的  。

因甲： 乙：和盐酸中生成 ，故溶液中生成的

。

根据 ，生成 要消耗。 

。

10.【答案】 

【解析】略
 

11.【答案】 

【解析】铝被氧化形成氧化铝，二者均可与烧碱反应，所以无法检验是否被氧化。
 

12.【答案】 

【解析】

【分析】
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程，根据金属的活动性不同，可采用不同的冶炼方法。
【解答】
热分解法：对于汞和银等不活泼金属可以直接用热分解法从其化合物中还原出来，例如：氧化汞分解、氧化银分解；
热还原法：对于段的金属的冶炼可以通过热还原法来完成，常用的还原剂有 、、 、等，例如：氧化铁和一氧化碳反应、氧化铜和氢气反应；
电解法：对于前面非常活泼的金属，工业上常用电解法冶炼，例如：电解制镁、电解制钠、电解制铝；
结合上述分析可知，不同的金属应选用不同的冶炼方法，金属的冶炼方法是根据金属的活动性强弱确定的，即金属阳离子得电子的能力，和金属熔沸点、存在形式、在地壳中含量无关，故D正确。
故选：。  

13.【答案】 

【解析】铝锂合金是两种单质的熔合，无固定组成，不是化合物，A错误；
合金一般具有较好的物理、化学及机械性能，B正确；
铝镁合金中的两种单质均能与稀盐酸反应，可溶于稀盐酸，C正确；
合金表面的，能与溶液反应，可用溶液处理氧化铝膜，D正确。
故选：。
 

14.【答案】 

【解析】【解答】
如果两烧杯中铝均不足，则等质量的与盐酸、溶液完全反应生成的质量相同，两烧杯减少的质量相同，天平仍保持平衡；如果两烧杯中铝均过量，等物质的量生成气体的量小于等物质的量生成气体的量，因此天平不能保持平衡，所以无法确定，项符合题意。
故选：。
 

15.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了共价晶体的特征及判断方法，题目难度不大。
【解答】
共价晶体的特征是硬度大、熔点高，故B正确，而是两性氧化物属于物质分类，自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石是刚玉在自然界的存在形式，与晶体类型无关。  

16.【答案】  ；  ；；
加少量，插上镁带并将其点燃； 
；
合理；氢氧化钠溶液；。 

【解析】【解答】
根据图示知：该铝热反应为，该反应中铁元素化合价降低，所以作氧化剂，铝元素化合价升高，所以作还原剂。
故答案为：  ；  ；；
引发铝热反应的操作是加少量，插上镁带并将其点燃，从而引发铝热反应发生。
故答案为：加少量，插上镁带并将其点燃；
全为该铝热反应的现象。
故答案为：；
根据提供的铁和铝的熔点数据可知，该同学的推测合理，
利用能与氢氧化钠溶液反应且有气泡冒出，而铁不与氢氧化钠溶液反应的特性，可以检验熔融物中是否含有铝，发生的离子反应为：。
故答案为：合理；氢氧化钠溶液；。
 

17.【答案】

铝表面开始无明显现象，一段时间后有无色气泡冒出

与盐酸、溶液反应放热

、

向实验Ⅳ的试管中，加入固体，一段时间后，铝片表面有气泡生成，同时有红色固体析出，说明能破坏铝表面的氧化膜，而不能

【解析】金属铝的熔点低，打磨后的铝片在酒精灯上加热，与空气中的氧气反应，铝表面生成氧化铝，氧化铝的熔点高，将铝片内部熔化的液态铝包裹，形成鼓包，但并不滴落，故BCD正确。
实验Ⅰ中铝片表面生成的氧化铝与盐酸反应，故开始看不见气泡；氧化膜溶解后，铝与盐酸接触反应生成氢气，并放出大量的热，使试管壁发烫。
试管壁逐渐发烫的原因是与盐酸和溶液反应放热。
实验Ⅱ中氢氧化钠溶液先与铝表面的氧化膜反应，随后与铝反应放出氢气，反应的离子方程式为，。
具有还原性，能将还原生成单质，与“有红色固体析出”相符，离子方程式为。
有还原性，但无氧化性，与不反应，A错误；
实验Ⅰ、Ⅳ中片表面均有氧化膜，溶液中均含，Ⅰ中与反应生成了铜，而Ⅳ中没有，说明Ⅲ中的氧化膜被破坏，而Ⅳ没有，对比Ⅲ、Ⅳ的溶液成分，只有阴离子不同，由此可以合理推断具有破坏氧化膜的作用，而没有该作用，B正确；
铝的活泼性比铜强，与溶液中的阴离子没有关系，C错误。
在实验Ⅳ的基础上，加入且浓度与实验Ⅲ相同，若现象与实验Ⅲ相同，则说明具有破坏氧化膜的作用。实验Ⅲ中，在不改变其他变量的情况下可加入固体，物质的量为，质量为，由此设计验证实验。
 

18.【答案】发出耀眼的白光，产生大量热；铝粉与氧气反应：；
两支试管中，铝片均逐渐溶解，同时放出气泡；铝与盐酸、反应：、；
镁条剧烈燃烧，引发纸漏斗中反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落到盛有细沙的蒸发皿上；铝在高温条件下能还原铁的氧化物：。 

【解析】略
 

19.【答案】物理 
、、、
或和
 
 

【解析】多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色试验，亦称焰色反应。

无色溶液，则不含和；由焰色试验显黄色可知，含有；由加溶液和稀盐酸得到沉淀可知，含有；由加固体得到白色沉淀和无色无味气体，加溶液得到沉淀的图像可知，含有和，则不含、。根据以上分析可知原溶液中一定存在的离子有、、、，可能存在。

实验是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠和铝离子生成氢氧化铝沉淀，和镁离子生成氢氧化镁沉淀，反应中产生的白色沉淀的成分可能是或和。

依据图形变化可知，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量等于硫酸钡沉淀的物质的量，为，溶液体积为，若溶液中的物质的量为，依据电荷守恒计算，。

段的生成物是四羟基合铝酸钠，与明矾溶液反应的离子方程式为

。

20.【答案】







  
 

【解析】略