1、 1 课题2 金属材料 课时训 练14 金属的冶炼 基础夯 实 1. 下列 叙述 中,正 确的 是( ) A. 含金 属元 素的 离子 一定 都是阳 离子 B. 在氧 化还 原反 应中, 非 金 属单质 一定 是氧 化剂 C. 某元 素从 化合 态变 为游 离态时,该 元素 一定 被还 原 D. 金属 阳离 子被 还原 不一 定得到 金属 单质 解析：A 项,Mn 含 金属 元素 但不是 阳离 子,B 项中 非金 属单质 也作 还原 剂,C 项, 元素由 化合 态 变为游 离态,可 能被 氧化 也 可能被 还原 。 答案：D 2. 下列 说法 正确 的是( ) A. 金属 铜一 般用 电解 法
2、进 行冶炼 B. 铝可 用金 属钠 还原 的方 法 大量 生产 C. 金属 钠一 般用 电解 法进 行生产 D. 用焦 炭还 原铁 矿石 得到 的铁是 纯铁 解析 ： 金 属铜 应使 用热 还原 法进行 冶炼,但 要用 电解 法 进行电 解精 炼; 铝虽 然可 用 金属钠 还原 出来, 但 这 样冶 炼 成本 太 高, 一 般 使 用 电解 法 冶炼; 金属 钠 还 原 性强, 一 般还 原 剂无 法 将 它还 原出来,所 以使 用电 解法 冶 炼、高 炉炼 铁得 到金 属铁 含有较 多杂 质。 答案：C 3. 下列 有关 化工 生产 的主 要设备 及尾 气的 主要 成分 完全正 确的 是(
3、) A. 炼铁 电炉 CO、CO2 、N2 B. 氨气 氧 化炉 N2 、H2 C. 炼钢 转炉 Fe2O3 粉尘、CO D. 硫酸 合 成塔 SO2 、SO3 解析： 炼铁 高炉 CO 、CO2 、N2 氨气 合成 塔 N2 、H2 、NH3 硫酸(SO2 SO3) 接 触室 SO2 、SO3 答案：C 4. 下列 有关 金属 冶炼 的说 法中, 不正 确的 是( ) (导学 号52690099) A. 用电 解熔 融氯 化钠 的方 法得到 活泼 金属 钠 B. 在加 热的 情况 下利 用氢 气还原 三氧 化二 铝得 到金 属铝 C. 用铝 热反 应原 理炼 得熔 点较高 的金 属铬 D.
4、用热 分解 法直 接加 热 HgO 得到 金属Hg 解析： 金属 铝只 能用 电解 法制备,不 能用 氢气 还原 。 答案：B 5. 下列 有关 铝土 矿综 合利 用的说 法中,正 确的 是( ) A. 铝土 矿提 炼铝 时只 能 用NaOH 溶液 溶解 铝土 矿,不 能用酸 溶液 B. 铝土 矿只 能提 取铝 C. 用铝 土矿 提取 铝的 过程 中无有 毒气 体产 生, 所以 炼 铝不会 对环 境造 成任 何污 染 D. 铝土 矿提 取铝 的过 程不 涉及置 换反 应 2 解析： 从铝 土矿 的成 分以 及提炼 铝过 程中 每一 步具 体反应 入手 进行 分析 。 答案：D 6. 地壳 中铝
5、 元素 比铜 元素 含量高 很多,但 人们 冶炼 出 铜比铝 早很 多年 。合 理的 解释是( ) A. 铜矿 较易 还原,铝 矿很 难 还原 B. 铜矿 颜色 较深,易 发现; 铝矿颜 色较 浅, 不易 发现 C. 矿石 在地 下埋 藏, 铜矿 最 浅,容 易开 发, 铝 矿埋 得深, 难开发 D. 铜比 铝相 对原 子质 量大 解析： 人 们冶 炼 铜比 铝 早很 多 年, 原 因是 铜 不如 铝 活泼, 金 属 越 活泼, 金 属离 子越 难 被 还 原, 即越难 被冶 炼, 人类 历史 上 发现利 用越 晚。 答案：A 7. 把生 铁冶 炼成 碳素 钢要 解决的 主要 问题 是( )
6、A. 除去 生铁 中的 各种 杂质, 把生铁 提纯 B. 适当 降低 生铁 里的 含碳 量,除 去大 部分 硫、 磷等 杂 质 C. 用还 原剂 把铁 的氧 化物 还原成 铁 D. 加入 合金 元素 改善 生铁 性能 解析： 由生 铁冶 炼成 碳素 钢就是 降低 生铁 中碳 的含 量,并 除去 其中 的部 分杂 质 。 答案：B 8. 下列 叙述 正确 的是( ) A. 金属 被人 类开 发利 用的 大致年 限之 所以 有先 后, 主 要取决 于金 属在 地壳 中的 含量多 少 B. 海水 中含 有丰 富的 碘元 素,因 此碘 被称 为 “ 海洋 元 素 ” C. 高炉 炼铁 的主 要反 应原
7、 理是碳 在高 温下 直接 将氧 化铁还 原成 铁 D. 在海 水中 加入 石灰 乳可 得氢氧 化镁 沉淀,这 是从 海 水中富 集镁 的基 本方 法 解析： 金属 被开 发利 用的 先后与 金属 的活 动性 有关,A 错;“ 海洋 元素 ”是 指溴,B 错; 高炉 炼 铁是 用CO 还原Fe2O3,C 错;D 对。 答案：D 能力提 升 9. 氧化 还原 反应 广泛 应用 于金属 的冶 炼。 下列 说法 中不正 确的 是( ) ( 导学号 52690100) A. 电解 熔融 氯化 钠制 取金 属钠的 反应 中, 钠离 子被 还 原,氯 离子 被氧 化 B. 湿法 炼铜 与火 法炼 铜的 反
8、应中,铜 元素 都发 生还 原 反应 C. 用磁 铁矿 炼铁 的反 应中,1 mol Fe3O4 被CO 还原 成 Fe,转移 9 mol e -D. 铝热 法还 原铁 的反 应中, 放出的 热量 能使 铁熔 化 解析：1 mol Fe3O4 被 CO 还 原为Fe,转移 8 mol e - 。 答案：C 10. 下列 有关 铁、 铝的冶 炼 的说法 中, 正确 的是( ) A. 冶金 工业 中, 金属 铁的 冶 炼主要 采用 电解 法 B. 炼铁 过程中 铁的氧 化物 被焦炭 还原生 成单质 铁, 电 解冶炼 铝的过 程中, 阳极生 成铝单 质,阴 极生成 氧气 C. 炼铁 的主 要原 料是
9、 铁矿 石、焦 炭、 生石 灰和 空气, 电解冶 炼铝 的原 料是 氧化 铝和冰 晶石 D. 铁、 铝冶 炼设 备分 别是 炼铁高 炉和 铝电 解槽 解析： 铁的 冶炼 采用 热还 原法,A 错误; 炼铁过 程 中 CO 作 为还 原剂 把铁 从其 氧 化物中 还原 出 来,冶 炼铝 的过 程中, 阳极 生成 O2,阴 极生 成铝 单质,B 错误;冶 炼铝 的原料 为 Al2O3,冰 晶石 只 是作为 助熔 剂,C 错 误。 答案：D 3 11. 金属 铝的 生产 是以 Al2O3 为原料, 在熔 融状 态下 进 行电解: (导学 号52690101) 2Al2O3 4Al+3O2 请回答 下
10、列 问题: (1) 冰 晶石(Na3AlF6) 的作 用 是 。 (2) 电 解生 成的 金属 铝在 熔 融液的 ( 填“ 上层 ”或 “下层 ”) 。 (3) 阴极和阳极均由 材料做成, 电 解 时 不 断 消 耗 的 电 极 是 ( 填 “ 阳极” 或 “ 阴 极 ”) 。 (4) 铝是 高耗能 产品, 废旧 铝材的 回收利 用十分 重要 。在工 业上, 最 能体 现节能 减排思 想的是 将回收 铝做 成 ( 填代号)。 A. 冰晶 石 B. 氧 化铝 C.铝锭 D.硫酸 铝 解析：(1)Al2O3 晶 体熔 点很 高,电 解熔 融 Al2O3 需消 耗 很大的 能量,加 入冰 晶 石 可
11、 降 低 Al2O3 的 熔点。(2)阴极上 Al 3+ 获得 电子形 成金 属 Al, 沉 积在 熔融液 的下 层。(3)阳极上 O 2- 失电 子形 成 O2, 高 温下O2 与阳 极碳 反应 。 答案：(1) 降低 熔点 (2)下层 (3)碳素(或 石墨) 阳极 (4)C 12. 废旧 硬质 合金 刀具中 含 碳化钨(WC) 、金 属钴(Co) 及少量 杂质 铁, 利用 电解 法 可回 收 WC 和 Co 。工 艺流 程简 图如 下: (导学 号52690102) (1) 电 解 时 废 旧 刀 具 作 阳 极, 不 锈 钢 作 阴 极,HCl 溶 液 为 电 解 液 。 阴 极 主 要
12、 的 电 极 反 应 式 为 。 (2) 净 化步 骤所 得滤 饼的 主 要成分 是 。 回收 的洗 涤液代 替水 配制 电解 液, 目 的是回 收利 用其中 的 。 (3)溶液 的主 要成 分是 。 洗涤CoC2O4 不充 分对 最终产 品纯 度并 无明 显影 响,但 焙烧 时 会造成 环境 污染,原 因是 。 (4) 将Co2O3 还 原成Co 粉的 化学反 应方 程式 为 。 解析：(1) 电解 池中 阴极 发 生还原 反应,电 解质 溶液 为 盐酸, 故在 阴极 上是 H + 得电 子发生 还原 反应得 到氢 气 。 (2) 利用 流 程图知 电解 后废 旧刀 具碳 化钨已 滤出,因
13、此经 净化 得 到的溶 液中 含 有 Co 2+ 与 Fe 2+ ,加入 H2O2 后 Fe 2+ 被 氧化为 Fe 3+ , 再加入 NH3 H2O 后 Fe 3+ 形成 Fe(OH)3 沉淀,Co 2+ 留 在溶液 中进 入后 续反 应, 洗 涤滤饼Fe(OH)3 沉淀的洗 涤液中 会含 有 Co 2+ , 因此回 收洗涤 液的 目的是 回收 利用 其中 含有 的 Co 2+ 。(3) 草酸 铵与 CoCl2 溶液反 应后 得到 草酸 钴沉 淀, 同时生成 NH4Cl, 因此 溶液 中 的主 要成分 是NH4Cl, 若 对草 酸 钴洗涤 不干 净, 则沾 有NH4Cl,NH4Cl 加 热时 分解 为NH3 和HCl, 因此 不 会对最 终产 品纯 度有 影响, 但因产 生 NH3 、 HCl 会造 成 环境污 染 。 (4) 由流程 图知 还 原Co2O3 所用 的还原 剂 是 H2, 因此 可知 反 应产物 为 Co 和H2O。 答案 ：(1)2H + +2e - H2 (2)Fe(OH)3 Co 2+ ( 或Co) 4 (3)NH4Cl 焙烧 时 NH4Cl 分 解产 生NH3 和HCl (4)Co2O3+3H2 2Co+3H2O
