高三化学一轮复习课时练习（大纲版）：11.3 金属的冶炼

111第十一章 第三节一、选择题1(2008年广东文基)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是()A一定条件下，铁粉可与水蒸气反应B不锈钢是铁合金，只含金属元素C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【解析】铁合金中含有碳等非金属元素，铁合金也能与盐酸反应。镀锌铁板发生电化学腐蚀时，锌为负极，所以镀锌铁板更耐腐蚀。【答案】A2(2008年上海)如右图所示，将装有足量锌片的气球套在装有稀盐酸瓶子的口上，用细绳扎紧，使接口不漏气。把它们放在托盘天平的左边，调节天平使之平衡。然后将气球内的锌片倒入瓶中。待其稳定后()A左盘所受的弹力不变；天平平衡B左盘所受的弹力变大；天平指针左偏C左盘物质的重力不变；天平平衡D左盘物质的重力不变；天平指针右偏【解析】锌与稀盐酸反应产生氢气，使气球体积膨胀，受到较大浮力而使左盘所受压力变小。【答案】D3(2007年广东理综)下列说法正确的是()A所有不锈钢都只含有金属元素B我国流通的硬币材质是金属单质C广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D镁合金的硬度和强度均高于纯镁【答案】D4下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()ACr2O3BMnO2CMgO DV2O5【解析】铝热反应实际是一种冶炼方式，由于操作简单，常用于焊接钢轨等。铝热剂在发生反应过程中放出大量热，使被还原出的金属单质呈熔融状态而分离出来。由于Al不如Mg活泼，MgO和Al不能发生热融置换反应。【答案】C5在理论上我们可以用电解熔融KCl的方法来制备金属钾，而实际上，在工业生产中并不采用此法，而用熔融状态下的KCl和Na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾，可能的原因是：钠易熔于熔融的钾盐中；钾蒸气易逸出而污染环境；钾被氧化后的产物与K作用具有爆炸性；抽走钾的蒸汽有利于钠与熔化的KCl反应。其中正确的是()A全部 BC D【答案】C6(2007年广东)下列说法正确的是()A硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物B蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质CMg、Al、Cu可以分别用置换法、直接加热法和电解法冶炼得到D天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源【答案】BD7下列有关金属的说法中，不正确的是()A青铜、不锈钢、硬铝都是合金B铜表面易形成致密的氧化膜C工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀【解析】青铜是铜、锡和铅的合金，不锈钢是铁、碳、硅、锰等的合金，硬铝是铝、铜、镁、锰和硅的合金，A对；铜在空气中容易与CO2、O2、H2O发生反应生成铜绿Cu2(OH)2CO3，B错；镁的金属活动性强，利用电解熔融MgCl2的方法制取镁，C对；铝是活泼金属，在空气中与氧气反应，在其表面形成致密的氧化膜，阻止其内部进一步被氧化，D对。【答案】B8下列金属冶炼的反应原理正确的是()A2Al2O33C4Al3CO2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2【解析】由于Mg、Al的还原性很强，故不可以用C或H2还原，应采用电解法，故A、B均不正确；D项，不应采用电解法，可用热分解法。【答案】C9工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据()A金属在自然界里存在的形式B金属元素在地壳中的含量C金属阳离子得电子的能力D金属熔点的高低【解析】金属冶炼的一般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。根据金属阳离子得电子的能力不同，而用不同的方法，如不活泼的金属一般采用热分解法(如Hg的冶炼)、活泼金属采用电解法(如Na、Mg、Al的冶炼)、介于活泼金属与不活泼金属之间采用热还原法(如Fe的冶炼)等。【答案】C10盛大的焰火晚会中，焰火绽放出的五颜六色给人以美的享受。制作焰火的主要原料是黑火药，还有草酸钠、碳酸铜(发出绿色的光)等发色剂和氯酸钾、镁铝合金粉等添加剂。下列说法正确的是()A镁铝合金粉在焰火中发出耀眼的白光B氯酸钾和黑火药的主要用途是产生紫色的火焰C碳酸铜因为受热分解才发出绿色的光D只有金属离子才能发生焰色反应【解析】本题考查焰色反应和由物质的性质决定用途的知识点。镁铝合金粉在燃烧中发出耀眼的白光，A正确；氯酸钾和黑火药中含有钾元素产生紫色的火焰，并不是它们的主要用途，B片面；焰色反应是元素(单质、化合物)的性质，就是碳酸铜不分解也可以发出绿光，C、D均错误。【答案】A二、非选择题11AI分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互转化关系如下图所示：(部分反应物、生成物没有列出)已知：A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素；G为主族元素的固态化合物。(1)写出物质的化学式：E_，F_，J_。(2)写出反应的化学方程式：_；_；_。【解析】C与NaOH溶液反应得E，且E在空气中转变为F。结合学过Fe(OH)2到Fe(OH)3的转化，推测E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3。又因A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素，故C为FeCl2，D为FeCl3，B中含铁元素，但B中既有Fe2，又有Fe3，所以B为Fe3O4，A为Fe。G为主族元素的固态化合物，能电解，且与NaOH能反应生成J，所以G为Al2O3，反应为铝热反应。【答案】(1)Fe(OH)2Fe(OH)3NaAlO2(2)3Fe3O48Al9Fe4Al2O3Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O2Al2O34Al3O212(2008年江苏)根据下列框图回答问题(答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：_。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：_。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：_。【解析】本题以简单的框图推断为背景，考查图中涉及的几个重要的氧化还原反应的方程式、离子方程式的书写以及相关物质的结构问题。(1)借助图中“红色金属到蓝色溶液”这一信息，可判断M为Cu，方程式：CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O；(2)借助Y遇KSCN出现红色溶液，而Y是由X氧化而来，则推知E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，所以离子反应为：4Fe2O24H=4Fe32H2O；2Fe32I=2Fe2I2；(3)根据上述分析，则Z为Fe(OH)3，K2EO4为高铁酸钾，反应式为：10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O。【答案】(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O2Fe32I=2Fe2I2(3)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O13某校化学小组学生利用下图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)(1)装置B中发生反应的化学方程式是_。(2)装置E中的现象是_。(3)停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3的操作方法：_。(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体，设计流程如下：滤液FeCl3溶液FeCl36H2O晶体步骤中通入Cl2的作用是_。步骤从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括：_。该流程中需保持盐酸过量，主要原因是(结合离子方程式简要说明)_。【解析】本题是以铁的性质为载体设计的一道综合性实验题，既考查了元素化合物的知识又考查了实验的原理、操作。铁与水反应的产物为Fe3O4和H2用来还原CuO，Fe3O4用来制取FeCl36H2O晶体，通Cl2是为了将Fe2氧化成Fe3，在操作中要注意Fe3水解问题。【答案】(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)黑色固体变红，右端管壁有水珠(3)取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色(4)将Fe2氧化成Fe3加热浓缩，冷却结晶，过滤Fe33H2OFe(OH)33H，过量盐酸抑制FeCl3水解14(1)某科研小组发现某不锈钢材料在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从稀硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu中选择两种试剂，设计最佳实验、验证该钢材易在盐溶液中被腐蚀。有关化学方程式是_，实验现象是_。(2)在(1)答案中选择一个反应设计成原电池。画出该原电池装置图，标出正、负极材料名称并写出正极的电极反应式。(3)为确认上述原电池反应的氧化产物，取少量反应后的溶液于一支试管中，若出现下列情况通过分析加以说明。A若先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴入几滴氯水，溶液立即显血红色，说明_。B若滴入几滴KSCN溶液，溶液立即变成血红色，说明_。C若先滴入几滴KSCN溶液无明显现象，再滴入几滴氯水，也无明显现象，说明_。【解析】(1)可设计的实验为铁置换硫酸铜溶液中的铜，而硫酸铜溶液可由氧化铜与硫酸反应得到，故化学方程式为：CuOH2SO4=CuSO4H2O，FeCuSO4=FeSO4Cu；由于铜析出附在不锈钢表面，所以观察到有紫红色的物质析出。(2)把FeCuSO4=FeSO4Cu设计成原电池装置，铁应为负极，碳棒为正极，电解质溶液可用硫酸铜溶液，此时正极的电极反应为：Cu22e=Cu。(3)A.先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，说明不存在Fe3；再滴入几滴氯水，溶液显血红色，说明此时溶液中存在Fe3，所以钢铁的氧化产物是Fe2。B.若滴入几滴KSCN溶液，溶液立即变成血红色，说明溶液中部分Fe2被空气氧化成Fe3。C.先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象。说明不存在Fe3；再滴入几滴氯水，溶液不显血红色，说明氯水久置失效。【答案】(1)CuOH2SO4=CuSO4H2O、FeCuSO4=FeSO4Cu不锈钢表面有紫红色物质析出(2)原电池装置如下图所示(电极材料名称、正负极符号未标或标错不可。其他合理答案均可)正极反应式为：Cu22e=Cu(3)A.钢铁的氧化产物是Fe2B溶液中部分Fe2被空气氧化成Fe3C氯水久置失效111