《金属的冶炼方法》课后训练

参考答案：1．C【详解】A．铁在冷的浓硝酸中发生钝化，A正确；B．与反应可产生碳酸钠和，B正确；C．发生，可知生成时转移电子，C错误；D．铝热反应过程，存在元素化合价变化发生氧化还原反应，D正确；故选：C；2．C【详解】A．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的混合物，即合金中一定有金属，可能含有非金属，A错误；B．生石灰是CaO，CaO与H2O反应生成新物质Ca(OH)2，CaO与Ca(OH)2是两种不同的物质，因此在此过程中发生了化学变化，B错误；C．燃烧是具有放热、发光现象的剧烈的氧化还原反应，反应过程中有元素化合价的变化，因此燃烧反应一定是氧化还原反应，C正确；D．CuSO4·5H2O是化合物，属于纯净物，不属于混合物，D错误；故答案为C。3．C【详解】A．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，得不到金属钠，可利用电解熔融氯化钠制取金属钠，A错误；B．利用热分解法制取汞、银，即加热氧化汞分解制取汞，加热氧化银分解制取银，B错误；C．铝是较活泼的金属，具有较强的还原性，可利用铝热反应制取钒、铬、锰，C正确；D．利用热还原法制取铜，即用一氧化碳或氢气还原氧化铜制取铜，D错误；答案选C。4．B【详解】A．焦炭完全燃烧放出大量的热；在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以炼铁过程中焦炭的作用是提供热量和产生还原剂CO，故A错误；B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质(SiO2)反应形成炉渣，发生非氧化还原反应，故B正确；C．炼铁后产生的废气中含有一氧化碳、粉尘等有害物质，直接排放到空气中会造成空气污染，所以要处理后达标排放，故C错误；D．高炉炼铁得到的产品是铁和碳的合金，为混合物，故D错误；故选：B。5．B【详解】A．焦炭与金刚石都是碳元素的单质，互为同素异形体，是不同的单质，因此化学性质不同，故A错误；B．煤干馏按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏，在不同温度下得到的产物不同，故B正确；C．焦炭具有良好的物理吸附性，但并不具有消毒杀菌的性能，故C错误；D．炼铁时焦炭作还原剂，炼铁过程中C与CO2反应生成CO，CO与铁的氧化物发生氧化还原反应生成铁单质，高炉尾气中主要气体为CO2、CO等，故D错误；综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。6．C【详解】A．胆矾是含有结晶水的硫酸铜，化学式为：CuSO4·5H2O，故A正确；B．湿法炼铜是铁置换出硫酸铜溶液中的铜，故胆矾可作为湿法冶铜的原料，故B正确；C．“熬之则成胆矾”涉及到的化学操作为蒸发浓缩结晶，故C错误；D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”指铁置换出硫酸铜溶液中的铜，生成铜单质，故D正确；故答案为C。7．B【详解】a、c都与稀硫酸反应生成气体，则a、c在金属活动性顺序表中位于H之前，这几种金属与稀硫酸反应生成氢气的有Fe、Al、Mg；c与强碱溶液反应生成气体，则c为Al；e在高温时能与水蒸气反应，则e是Fe，故a为Mg；b、d是Cu和Ag中一种，b和d的硝酸盐反应置换出d，则金属活泼性b＞d，故b是Cu、d是Ag，通过以上分析知，a、b、c、d、e分别是Mg、Cu、Al、Ag、Fe，因此合理选项是B。8．A【详解】A．Fe与溶液能发生置换反应，Fe与溶液也能发生置换反应，类推正确，故A符合题意；B．镁与盐酸反应生成氢气，镁与硝酸反应生成的是氮的氧化物，类推不正确，故B不符合题意；C．具有还原性，能使酸性溶液褪色，不具有还原性，不能使酸性溶液褪色，类推不正确，故C不符合题意；D．Fe与S能直接化合生成FeS，Cu和S直接化合生成Cu2S，类推不正确，故D不符合题意；答案A。9．B【详解】A．14C和12C分别为C元素的不同核素，属于同种元素，故A正确；B．工业上用焦炭来炼铁，还原剂是CO，不用铝热反应冶炼铁，生产成本太高，故B错误；C．二氧化硫具有漂白性，常用作纸浆的漂白剂，故C正确；D．绿矾在水中能电离出亚铁离子，亚铁离子能与氯气反应，所以可用绿矾消除Cl2消毒后水中残余的Cl2，故D正确；故选：B。10．C【详解】A．金属的物理性质通性，都有金属光泽，能导电、导热，有延展性，A项正确；B．含金属元素的离子不一定都是阳离子，如高锰酸根离子、偏铝酸根离子等离子为阴离子，B项正确；C．许多金属或它们的化合物都能发生焰色反应，但焰色反应是物理变化，C项错误；D．铝、氧化铝都能和强酸、强碱反应生成盐，所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物，D项正确；答案选C。11．D【详解】A．往澄清石灰水中通入过量二氧化碳，碳酸钙溶解生成可溶性碳酸氢钙，故A错误；B．氧化铜属于氧化物，不能拆，故B错误；C．氨水碱性比较弱，不能溶解氢氧化铝，AlCl3溶液中滴入过量稀氨水的离子方程式为，故C错误；D．氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸反应，其离子方程式为，故D正确；故选D。12．B【详解】A．Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，故A错误；B．CO2与足量的NaOH溶液反应生成Na2CO3，Na2CO3和稀醋酸反应生成CO2，转化在给定条件下均能实现，故B正确；C．Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，故C错误；D．MnO2和浓盐酸加热时反应生成Cl2，和稀盐酸不反应，故D错误；答案选B。13．B【详解】金属的活泼性：镁>锌>铁，金属越活泼与酸反应越剧烈，速率就越快，反应完所用时间就越短，因此消耗完的时间:镁<锌<铁；三种金属是足量的，稀硫酸少量，产生的氢气由硫酸决定，因硫酸等量，则三者产生的氢气量相等，符合的图像是：B。故选：B。14．BC【详解】A．钾的物质的量是，反应后的溶液中的数目约为0.01mol=，故A正确；B．钾和水反应生成0.01molKOH，的物质的量是0.02mol，发生反应，KOH不足，反应生成氢氧化铝沉淀，故B错误；C．发生反应，有剩余，反应后的溶液中，溶质有、，故C错误；D．0.01molK和水发生反应，生成0.005mol氢气，生成氢气在标准状况下的体积是，故D正确；选BC。15．AB【详解】A．因A1有强还原性，据此利用铝热反应冶炼金属Fe、Mn等，二者有因果关系，故A正确；B．因氢氧化铝具有弱碱性(两性物质)，可用于制胃酸中和剂，二者有因果关系，故B正确；C．H2O2、SO2都能使酸性KMnO4褪色，该反应中，H2O2、SO2均表现还原性，二者无因果关系，故C错误；D．铁粉与水蒸气在高温下发生反应，生成的是四氧化三铁和氢气，水蒸气通过灼热铁粉，铁粉不变红褐色，二者无因果关系，故D错误；故选AB。16．BC【详解】A．氯化铝在熔融状态下不导电，工业上电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，A错误；B．铝热反应是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生反应生成相应金属和氧化铝，因此所有铝热反应都属于置换反应，B正确；C．火法炼铜生成的SO2会污染环境，湿法炼铜是铁和硫酸铜发生的置换反应，不会污染环境，C正确；D．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中蒸馏法成本较高，D错误；答案选BC。17．(1)防止ZnSO4·7H2O分解或失水(2)3(3)

SiO2(4)(5)

加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟内不变色。

偏高【解析】(1)从“浸Zn液”中制备ZnSO4·7H2O时需要结晶、过滤、洗涤、烘干。烘干操作需在减压低温条件下进行，原因是ZnSO4·7H2O高温高压会分解或失水。故正确答案为：防止ZnSO4·7H2O分解或失水(2)其他条件不变时，Zn和Co的浸出率随pH变化如图所示;由图可知控制pH使Zn的浸出率要高，在pH=3时，开始下降，并且此时Co的浸出率低，因此“选择浸Zn”过程中，最好控制溶液的pH=3故正确答案为：3(3)“氧化浸出”时，As被H2O2氧化为H3AsO4同时生成水，故反应的化学方程式为：；利用成分逐项排除法来确定浸渣，锌在“选择浸Zn”过程中已经除去，根据后面的流程，含有Cu、Co、As的物质要保留，因此“浸渣”的主要成分是不反应的SiO2。故正确答案为：；SiO2(4)用NaOH溶液调节氧化浸出液至弱酸性，所以有H+，再加入Na3AsO4进行“沉铜”，得到难溶性的Cu5H2(AsO4)4·2H2O，产物中有结晶水，故反应物中有水参与，则“沉铜”的离子方程式为：。故正确答案为：(5)用高锰酸钾标准液滴定纯净的草酸钴溶液，加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟内不变色时说明达到滴定终点。若酸化时用盐酸代替硫酸，高锰酸根离子会氧化氯离子，导致消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，故测得的草酸钴的纯度将偏高。故正确答案为：加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟内不变色；偏高。18．(1)玻璃棒(2)

Fe2O3

Al2O3(3)

NaAlO2

盐(4)氨水(5)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe【分析】由题给流程可知，铝土矿与浓氢氧化钠溶液共热时，泥沙、氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，过滤得到含有泥沙、氧化铁的滤渣和偏铝酸钠溶液；向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，将偏铝酸钠溶液转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝；氢氧化铝经洗涤、加热得到氧化铝。(1)由分析可知，I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作为过滤，过滤所用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：玻璃棒；(2)由分析可知，沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有与氢氧化钠溶液不反应的氧化铁；固体N为氢氧化铝受热分解生成的氧化铝，故答案为：Fe2O3；Al2O3；(3)由分析可知，溶液X中含有属于盐的偏铝酸钠，故答案为：NaAlO2；盐；(4)氢氧化钠是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，但不能与弱碱氨水反应，所以实验室通常用氯化铝溶液与氨水反应制备氢氧化铝沉淀，故答案为：氨水；(5)铝粉和氧化铁的混合物在高温下反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，故答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。19．(1)

偏铝酸钠

氧化(2)

(3)(4)(5)【分析】由题给流程可知，向富钒炉渣中加入碳酸钠，在空气中焙烧时，被氧化生成氧化铁、钒酸钠，五氧化二钒、二氧化硅和氧化铝被转化为钒酸钠、偏铝酸钠和硅酸钠；向焙烧后的固体中加入氢氧化钾溶液浸取，氧化铁不与氢氧化钾溶液反应，硅酸钠、偏铝酸钠和钒酸钠溶于氢氧化钾溶液，过滤得到氧化铁滤渣1和含有氢氧化钾、硅酸钠、偏铝酸钠、钒酸钠的滤液；向滤液中加入碳酸氢铵调节溶液pH，将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，过滤得到硅酸、氢氧化铝沉淀和含有钒酸钠的滤液；向滤液中加入硫酸铵将溶液中钒酸根离子转化为钒酸铵沉淀，过滤得到钒酸铵；钒酸铵受热分解生成五氧化二钒、氨气和水，则X为氨气；五氧化二钒与铝在高温下发生铝热反应制得钒。(1)由分析可知，焙烧时，被氧化生成氧化铁、钒酸钠，五氧化二钒、二氧化硅和氧化铝被转化为钒酸钠、偏铝酸钠和硅酸钠，二氧化硅发生的反应为二氧化硅与碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：；偏铝酸钠；氧化；(2)由分析可知，气体X为氨气、滤渣1为氧化铁，故答案为：；；(3)由题意可知，氯酸钾与在高温下反应生成氯化钾、氧化铁和钒酸钠，反应的化学方程式为，故答案为：；(4)沉铝时发生的反应为碳酸氢铵与溶液中的偏铝酸钠溶液反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：；(5)由分析可知，金属铝与五氧化二钒在高温下发生铝热反应生成氧化铝和钒，反应的化学方程式为，故答案为：。20．(1)铁红(2)2Al+Cr2O32Cr+Al2O3(3)H2SiO3(4)

蒸发结晶

蒸发皿(5)3S2-+8+20H2O=3+8Cr(OH)3↓+16OH-【分析】由流程可知：将纯碱和铬铁矿在空气中煅烧，铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，应为Fe2O3，同时释放出CO2气体，同时Al2O3和Na2CO3煅烧生成NaAlO2和CO2，加入水浸出杂质和溶液，煅烧后的浸出液中除了含有NaOH、Na2CO3、Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3，过滤分离出滤渣Fe2O3，向浸出液中通入CO2发生反应用以除去杂质，此时主要杂质为Al元素，通入CO2可形成H2SiO3和Al(OH)3，过滤得到滤渣为H2SiO3和Al(OH)3，分离出的滤液加入稀硫酸酸化，得到Na2Cr2O7和Na2SO4，经过结晶操作分离出Na2SO4，得到粗产品重铬酸钠晶体，加入Na2S溶液反应后，硫元素全部以的形式存在，铬酸根离子生成Cr(OH)3沉淀，过滤得到氢氧化铬沉淀受热分解生成氧化铬，铝热反应生成铬，溶液b为硫酸钠，以此来解答。(1)根据上述分析可知滤渣1主要成分是Fe2O3，其俗称是铁红；(2)在该工艺中，Al与Cr2O3在高温下发生铝热反应产生Cr、Al2O3，该反应的化学方程式为：2Al+Cr2O32Cr+Al2O3；(3)根据上述分析可知：滤渣2为H2SiO3和Al(OH)3的混合物，故滤渣2的成分除了Al(OH)3之外还有H2SiO3；(4)由图可知：Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大，而硫酸钠的温度随温度的升高而降低，则操作a的实验步骤为蒸发结晶、趁热过滤，洗涤干燥，在蒸发结晶中使用的仪器主要有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，其中的主要仪器是蒸发皿；(5)已知加入Na2S溶液后硫元素全部以的形式存在，并生成Cr(OH)3。根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该化学反应的离子方程式为：3S2-+8+20H2O=3+8Cr(OH)3↓+16OH-。21．

bd

、、

cd

将氧化为【详解】(1)①铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为；②根据和混合溶液中加过量的盐酸，反应生成难溶性的硅酸，反应生成可溶性的铝盐，过滤，取滤液再加入氨水足量的氨水，和溶液中的反应，生成，故答案为bd。(2)①磁性的固体应该是四氧化三铁，所以与足量盐酸反应后，溶液中的阳离子分别是、、；四氧化三铁与过量浓硝酸反应，亚铁离子不能在硝酸中存在、被氧化为铁离子，故反应后溶液中含有的盐为；②用铝粉和做铝热反应实验，需要加入和做引燃剂，故答案为cd；③在硫酸亚铁溶液中加入过量的碳酸氢铵，有沉淀生成，同时碳酸氢根离子电离出的氢离子与碳酸氢根离子结合成二氧化碳和水，化学方程式为。(3)为了除去溶液中混有少量和杂质，通常是先加入将氧化成，再调节溶液，使转化成而除去，用作氧化剂不会引入其他杂质。22．

金属活动性

热分解

热还原

电解

2Al2O34Al+3O2↑【详解】影响冶炼方法的主要因素是金属活动性，不活泼金属，如：Hg、Ag等采用热分解法冶炼，Fe、Cu、Zn等金属等采用热还原法冶炼，K、Ca、Na等强还原性金属采用电解法冶炼，冶炼金属铝是利用电解熔融的氧化铝生成铝和氧气，反应的化学反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑。23．

钝化

铝热或置换

2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑

Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O

cd

Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+,加过量HNO3平衡向左移动，抑制Al3+水解

4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑【详解】（1）常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时，在铝表面迅速