苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第一单元 金属的冶炼方法课后测评

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 金属的冶炼方法课后测评，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是
A．制钠：高温分解制备
B．制镁：电解溶液制备
C．制铁：在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
D．制铜：“曾青得铁，则化为铜”，原理为：
2．铝是地壳中含量最高的金属元素。下列关于铝及其化合物的说法错误的是
A．铝元素的周期数和主族族序数相等
B．纯铝和硬铝均是铝的两种合金
C．铝的化学性质活泼，但在空气中不易锈蚀
D．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，产生氢气的物质的量相同
3．如下图所示，“”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面表格的四组选项中，符合图示要求的是
A．B．C．D．
4．下列说法正确的是
A．铝、铁、铜相比较，铁元素在地壳中的含量最高
B．A12O3、MgO可用作高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
C．工业上采用电解熔融态A12O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D．用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体
5．根据下图的转化关系判断，下列说法正确的是（反应条件已略去）
A．生成等质量时，①和②反应消耗
B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
C．反应③和④消耗等量的时，生成的
D．反应⑤的离子方程式为
6．下列物质的性质与用途均正确，且具有对应关系的是
A．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝
B．钠具有很强的还原性，可用钠与TiCl4溶液反应制取钛
C．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
D．CO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
7．以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制，其过程如下：过程I：(未配平)；过程II：，(未配平)。下列说法错误的是
A．过程I的反应中还原产物是FeO
B．过程II的反应中FeO和的化学计量数之比为2：1
C．该方法制，具有成本低、产物易分离等优点
D．过程I的反应中每生成12个FeO转移8个电子
8．为证明铁、铜、银三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是
A．将铁、铜、银分别放入稀盐酸中B．将铜分别放入氯化亚铁和硝酸银溶液中
C．将铜、银分别放入硫酸亚铁溶液中D．将铁放入稀盐酸中，将铜放入硝酸银溶液中
9．下列应用或反应中，没有涉及氧化还原反应的是
A．利用铝粉和四氧化三铁的反应焊接钢轨
B．氯化铁溶液用于制作铜印刷电路板
C．苹果汁在榨取过程中常加入维生素C以防止其变色
D．复合膨松剂中加入柠檬酸
10．三氧化二铬(Cr2O3)是一种深绿色的固体，难溶于水，其化学性质类似于Al2O3，水溶液中Cr(+3)具有还原性。下列关于Cr2O3的说法错误的是
A．与稀硫酸反应：Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O
B．与NaOH溶液反应：Cr2O3+4OH-=2CrO+2H2O
C．碱性条件下被H2O2氧化为Cr(+6)：Cr2O3+3H2O2+4OH-=2CrO+5H2O
D．Cr的活动性介于锌和铁之间，可用铝热法还原Cr2O3制取金属铬
11．高温下利用铝粉与氧化铁的反应可焊接钢轨，发生的反应为，该反应放出大量的热，下列说法错误的是
A．常温下，Fe易被氧化而Al不易被氧化，是由于Al的活动性比Fe弱
B．该反应中Al为还原剂
C．该反应中具有氧化性
D．利用上述反应原理进行作业时，需进行隔热防护
12．下列离子方程式或化学方程式书写正确的是
A．人工固氮：
B．铜溶于稀硝酸：
C．甲烷的取代反应：
D．铝热反应：
13．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．受热易分解，可用于制氮肥B．铝具有强还原性，可用于冶炼金属锰
C．易溶于水，可用于工业电解制备钠D．硅耐高温，可用来作半导体
14．用如图所示装置及药品进行实验，下列能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
15．在和的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子不可能是
A．仅有B．有和
C．仅有和D．仅有和
二、填空题
16．2022年北京冬奥会的首钢滑雪大跳台设计来自敦煌“飞天”的艺术造型，曲线优美，形象优雅。
(1)跳台主体为钢结构，钢是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)跳台采用的耐火候钢自带防火和防锈功能，请你再举出一种铁制品防锈的方法 ；工业上常用稀盐酸清除铁锈，该反应的化学方程式为 。
(3)耐火候钢还含有铜、镍()等金属，资料显示三种金属的活动性顺序为：。使用下列试剂能够验证三种金属的活动性顺序的是 (填序号)。
A． B． C．
17．某同学在整理实验室时发现了三根金属丝，查看实验室清单，初步判断它们可能是Cu、Fe、Al、Mg、Ag中的三种，为了确定三者的材质，设计了如下实验：
(1)首先将三根金属丝分别编为1、2、3号，观察打磨后的金属丝外观，三者均为银白色，由此判断三者均不可能是 (填化学式，下同)。
(2)i．将三者分别插入稀硫酸，1、3号表面产生气泡，2号表面没有观察到明显现象。
ii．为进一步确定1、3号的材质，他将两根金属丝上端连接后同时插入稀硫酸，1号表面产生气泡，3号表面没有观察到明显现象(如下图一所示)。对此他提出三种可能：
第一种：1号为Fe，3号为Mg。
第二种：1号为 ，3号为 。
第三种：1号为 ，3号为 。
(3)他继续将1、3号两根金属丝连接检流计后同时插入稀氢氧化钠溶液，观察到的现象如上图二所示。
综合上述所有的实验现象，他判断出三根金属丝1号为 ，2号为 ，3号为 。
三、解答题
18．海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图：
请回答下列问题：
(1)流程图中Na和Mg的冶炼方法叫 ；没有涉及到的分离方法是 (填“字母编号”)。
(2)工业制备NaOH，工业常用电解饱和食盐水的方法，发生的化学方程式为 。
(3)海水提溴时，向海水中通入Cl2就应经得到Br2，又用热空气吹出后加SO2还原，再通Cl2氧化为Br2的目的是 。请写出SO2和Br2一起通入水中的离子方程式 。
(4)海水提Mg过程中，工业上沉镁时选用石灰乳而不使用NaOH溶液的原因是 ；从MgCl2·6H2O脱水形成无水MgCl2的实验装置如下图所示，其中装置A的作用是 。
19．推断题。
(1)A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。E常用作制油漆、涂料的颜料。其相互反应关系如图所示：
根据如图所示变化，按要求回答下列问题：
①写出D的化学式 。
②向C的酸性溶液中加入H2O2生成B的离子方程式： 。
③E→A的化学方程式： 。
④C中加入NaOH溶液，看到的现象是 。
该过程中发生的氧化还原反应的化学方程式： 。
(2)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上常用作补血剂。某课外小组的同学通过实验测定补血剂中硫酸亚铁晶体的质量分数，实验步骤如图所示：
①证明经步骤a得到的滤液中含有Fe2+的方法为 。
②步骤d中一系列操作为 、洗涤、干燥、灼烧。
③若所取补血剂质量为m1g，最终得到红棕色固体C的质量为m2g，则补血剂中硫酸亚铁晶体的质量分数为 (用含m1、m2的代数式表示，不考虑实验中铁元素的损失)。
选项
甲
乙
丙
丁
实验装置图及药品


选项
A．铝热反应
B．制备氢氧化铁胶体
C．灼烧碎海带
D．实验室制取并收集
参考答案：
1．C
【详解】A．钠的性质活泼，工业上采用电解熔融氯化钠的方法制钠，故A错误；
B．工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，电解氯化镁溶液时，阴极氢离子放电生成氢气，故B错误；
C．工业上采用热还原法冶炼铁，即CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物，故C正确；
D．“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”，原理为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故D错误；
故答案为：C。
2．B
【详解】A．已知Al是13号元素，铝元素位于元素周期表的第三周期第IIIA族，A正确；
B．纯铝不属于合金，属于铝单质，B错误；
C．铝的化学性质活泼，铝的表面在空气中易形成致密的氧化膜，很稳定，不易锈蚀，C正确；
D．由化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知，相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，产生氢气的物质的量相同，D正确；
故答案为：B。
3．C
【详解】A．氢氧化钠与氯化钡、氯化钠均不反应，不能一步转化为，故A错误；
B．氢氧化钾与氯化钾不反应，氯化氢与氯化钾也不反应，故B错误；
C．甲和乙反应生成二氧化碳，甲和丁反应生成二氧化碳或一氧化碳，丁和丙反应生成铜和二氧化碳，丙和乙反应生成铜和二氧化碳，丁和氧气不充分反应可以生成乙，故C正确；
D．和、和相互间不能发生反应，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．在地壳中金属元素的含量Al的中含量最高，铁次之，三种元素中Cu元素的含量最低，A错误；
B．Al2O3、MgO的熔点很高，可用作高温材料，光导纤维主要成分是二氧化硅，B正确；
C．MgO的熔点很高，电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本，工业上一般是用电解熔融的MgCl2的方法来冶炼镁，C错误；
D．用纯碱、石灰石、石英制玻璃及用铁矿石炼铁都会产生CO2，用氨制碳酸铵，制备原理为：2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3，不产生CO2，D错误；
故合理选项是B。
5．D
【详解】A．根据反应2Al+2NAOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，生成等质量H2时，①和②反应消耗n (HCl)＝3n (NaOH)，选项A错误；
B．反应③为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3︰2，选项B错误；
C．反应③：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，反应④：2Al+Fe2O32 Fe +Al2O3，消耗等量的Al时，生成的n (Cu)︰n (Fe)＝3︰2，选项C错误；
D．反应⑤的离子方程式为，选项D正确；
答案选D。
6．D
【详解】A．Al2O3是离子化合物，熔融状态下能导电，可用于电解冶炼铝，A不符合题意；
B．钠具有很强的还原性，可用钠与熔融的TiCl4反应制取钛，钠和盐溶液反应时会先和水反应、不能置换出金属单质，B不符合题意；
C．NH4HCO3作氮肥，是利用其溶解后的铵根离子可被植物吸收，C不符合题意；
D．ClO2 具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，D符合题意；
故选D。
7．B
【详解】A．既是氧化剂，又是还原剂，还原产物是FeO，故A正确；
B．过程II的反应配平后的化学方程式为，FeO和的化学计量数之比为3：1，故B错误；
C．由于利用太阳能，故成本低，过程II中产物氢气为气体，为固体，两者易分离，故C正确；
D．过程I的反应配平后的化学方程式为2= 6FeO+ O2↑，每生成6个FeO转移4个电子，故D正确；
故答案为B。
8．B
【详解】A．将铁、铜、银三种金属丝分别放入稀盐酸中，铁表面有气泡产生，说明铁>氢；铜、银表面无现象，说明铜、银排在氢的后面；三种金属中铁的金属活动性最强，但无法证明铜、银的金属活动性顺序，故A错误；
B．将铜丝放入硝酸银溶液中，表面有银白色物质析出，说明铜>银；将铜丝放入氯化亚铁溶液中，无现象，说明铁>铜；由此可知，三种金属的活动性顺序是：铁>铜>银，故B正确；
C．将铜、银分别放入硫酸亚铁溶液中，均不反应，无法判断铜、银的活动性顺序，故C错误；
D．将铁放入稀盐酸中，生成氢气，说明活动性铁大于氢；将铜放入硝酸银溶液中，表面有黑色物质析出，说明铜>银；但无法证明铁和铜的金属活动性顺序，故D错误；
故选B。
9．D
【详解】A．铝粉和四氧化三铁的反应是置换反应，属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．氯化铁溶液用于制作铜印刷电路板，原理为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，铁、铜元素的化合价发生改变，涉及氧化还原反应，B不符合题意；
C．苹果汁中含有，易被氧化为，维生素C具有还原性，可以将还原为，可防止苹果汁变色，整个过程中涉及氧化还原反应，C不符合题意；
D．复合膨松剂中加入柠檬酸是利用其酸性，与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，使食品膨松，该过程中没有涉及氧化还原反应，D符合题意；
故选D。
10．B
【详解】A．三氧化二铬有两性，与酸反应生成Cr2(SO4)3和水，反应方程式为：Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O，A正确；
B．三氧化二铬有两性，与NaOH反应生成NaCrO2，反应离子方程式为：Cr2O3+2OH-=2CrO+H2O，原离子方程式电荷不守恒，B错误；
C．水溶液中Cr(Ⅲ)具有还原性，能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)，水溶液中存在平衡+H2O2 CrO+2H+，故碱性环境下Cr(Ⅵ)的存在形态为CrO，故反应的离子方程式为Cr2O3+3H2O2+4OH-=2CrO+5H2O，C正确；
D．Cr的活动性介于锌和铁之间，铝的金属性强于铬，故铝可以置换铬，铬的熔点较高，故可用铝热法还原Cr2O3制取金属铬，D正确；
故答案为：B。
11．A
【详解】A．Al是活泼金属，常温下，Al不易被腐蚀，是因为Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,保护内部的Al不被氧化，故A错误；
B．反应中，Al元素化合价升高，Al为还原剂，故B正确；
C．反应，中Fe元素化合价降低，是氧化剂，具有氧化性，故C正确；
D．该反应放出大量的热，利用该反应原理进行作业时，需进行隔热防护，故D正确；
选A。
12．A
【详解】A．工业生产氨气，是氢气和氮气在高温高压催化剂下反应，属于人工固氮，A项正确；
B．铜和稀硝酸反应，生成一氧化氮而不是二氧化氮，B项错误；
C．甲烷与氯气的取代反应，生成一氯甲烷和氯化氢，C项错误；
D．铝热反应是铝单质和金属氧化物的反应，而不是金属单质和氧化铝的反应，D项错误；
故选A。
13．B
【详解】A．碳酸氢铵可用于制氮肥是因为化合物中含有铵根离子，与碳酸氢铵受热易分解无关，故A错误；
B．铝具有强还原性，能与锰的氧化物发生铝热反应生成氧化铝和锰，常用于冶炼金属锰，故B正确；
C．氯化钠可用于工业电解制备钠是因为电解熔融的氯化钠可生成钠和氯气，与氯化钠易溶于水无关，故C错误；
D．硅可用来作半导体是因为硅是良好的半导体材料，与硅耐高温无关，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】A．铝热反应时需要用到铝热剂（铝粉、氧化铁），上面加少量氯酸钾，同时用Mg条引燃，A正确；
B．制备氢氧化铁胶体时应将饱和的氯化铁溶液加入到沸水中，继续加热至液体变为红褐色，B错误；
C．灼烧海带时要用坩埚加热，C错误；
D．NO2与水反应生成硝酸和NO，收集NO2时要用排空气法，D错误。
故选A。
15．D
【详解】氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+：
A．当铁粉过量，发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，CuCl2+Fe=FeCl2+Cu，溶液中金属离子只有Fe2+，故A正确；
B．当溶液中Fe3+过量，铁粉不足时，反应只发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，而且Fe3+有剩余，所以溶液中的金属离子Cu2+、Fe2+和Fe3+，故B正确；
C．当溶液中Fe3+与铁粉恰好反应，只发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，所以溶液中的金属离子有Cu2+、Fe2+，故C正确；
D．根据氧化性：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，完全Fe3+反应后，铁粉再与Cu2+反应，所以溶液中的金属离子不可能仅有 Fe3+和Fe2+而无Cu2+，故D错误；
故选：D。
16．(1)混合物
(2) 刷油漆、进行烤蓝处理 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3)B
【详解】（1）跳台主体为钢结构，钢是由铁和碳等组成的物质，属于混合物。
（2）铁制品防锈的方法有刷油漆、进行烤蓝处理等；工业上常用稀盐酸清除铁锈（主要成分氧化铁），该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
（3）根据活泼性强的金属可以置换溶液中活动性弱的金属的离子，金属的活动性顺序为：，则铁可以置换溶液中的镍离子，镍可以置换溶液中的铜离子，铜不能转换镍离子，则可以验证的为，故选B。
17．(1)Cu
(2) Fe Al Al Mg
(3) Al Ag Mg
【详解】（1）金属铜为紫红色，故三者均不可能是Cu；
（2）将三者分别插入稀硫酸，1、3号表面产生气泡，2号表面没有观察到明显现象，则可以确定2号为Ag；将1、3号两根金属丝上端连接后同时插入稀硫酸，1号表面产生气泡，3号表面没有观察到明显现象，则1号金属能与稀硫酸反应产生氢气，且比3号金属活泼，故第一种：1号为Fe，3号为Mg；第二种：1号为Fe，3号为Al；第三种：1号为Al，3号为Mg；
（3）继续将1、3号两根金属丝连接检流计后同时插入稀氢氧化钠溶液，1号金属表面产生气泡，为Al，3号金属为Mg，综上所述：1号为Fe，2号为Ag，3号为Al。
18．(1) 电解法 B
(2)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(3) 富集溴元素(或富集Br2或使Br2浓度增大等) SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO
(4) 制取石灰乳原料丰富且制备成本低，而NaOH制备成本高 制取所需的HCl(意思相近即可)
【分析】海水淡化后得到淡水、粗盐和海水浓缩液，粗盐多步除杂后，得到氯化钠溶液，得到精制食盐可以制得Na、NaOH、NaHCO3；海水浓缩液通入氯气，得到含有Br2的海水，利用热空气吹出生成的Br2，并用SO2、水吸收得到含有HBr等物质的溶液，再通入氯气氧化，蒸馏得到工业液溴；海水浓缩液中加入石灰乳得到Mg(OH)2沉淀，再用盐酸溶解生成MgCl2溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，脱水得无水氯化镁，电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气。
【详解】（1）Na和Mg的冶炼方法叫电解法；反应涉及分离方法为蒸馏、过滤、蒸发结晶，没有涉及到的分离方法是分液，故选B。·
（2）工业常用电解饱和食盐水的方法制备NaOH，发生的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
（3）海水提溴时，向海水中通入Cl2就应经得到Br2，又用热空气吹出后加SO2还原，再通Cl2氧化为Br2的目的是富集溴元素(或富集Br2或使Br2浓度增大等)。SO2和Br2一起通入水中生成硫酸和溴化氢，离子方程式SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO。
（4）NaOH价格较贵且不易获得，海水提Mg过程中，工业上沉镁时选用石灰乳而不使用NaOH溶液的原因是制取石灰乳原料丰富且制备成本低，而NaOH制备成本高；从MgCl2·6H2O脱水形成无水MgCl2需要通入HCl，装置A的作用是制取所需的HCl(意思相近即可)。
19．(1) Fe(OH)3 出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
(2) 取适量滤液于试管中，先加KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水后溶液变成红色 过滤
【分析】A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2，D是Fe(OH)3，E是Fe2O3，据此回答。
【详解】（1）①D是Fe(OH)3；
②亚铁离子在酸性条件下被氧化为铁离子：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
③氧化铁被一氧化碳还原为铁单质：；
④氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，又被氧气氧化为氢氧化铁，现象为：出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
⑤对应的方程式为：；
（2）①证明经步骤a得到的滤液中含有Fe2+的方法为取适量滤液于试管中，先加KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水后溶液变成红色；
②将氢氧化铁转化为氧化铁一系列操作包括过滤、洗涤、干燥、灼烧。
③若所取补血剂质量为m1g，最终得到红棕色固体C的质量为m2g，则有n(FeSO4·7H2O)=n(Fe)=n(Fe2O3）=,则补血剂中硫酸亚铁晶体的质量分数为=。