高中化學人教版化學與技術第三章化學與材料的發(fā)展 全國公開課

課題2金屬材料課時訓練14金屬的冶煉基礎夯實1.下列敘述中,正確的是()A.含金屬元素的離子一定都是陽離子B.在氧化還原反應中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑C.某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素一定被還原D.金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)解析：A項,MnO4-含金屬元素但不是陽離子,B項中非金屬單質(zhì)也作還原劑,C項,元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)答案：D2.下列說法正確的是()A.金屬銅一般用電解法進行冶煉B.鋁可用金屬鈉還原的方法大量生產(chǎn)C.金屬鈉一般用電解法進行生產(chǎn)D.用焦炭還原鐵礦石得到的鐵是純鐵解析：金屬銅應使用熱還原法進行冶煉,但要用電解法進行電解精煉;鋁雖然可用金屬鈉還原出來,但這樣冶煉成本太高,一般使用電解法冶煉;金屬鈉還原性強,一般還原劑無法將它還原出來,所以使用電解法冶煉、高爐煉鐵得到金屬鐵含有較多雜質(zhì)。答案：C3.下列有關化工生產(chǎn)的主要設備及尾氣的主要成分完全正確的是()A.煉鐵—電爐—CO、CO2、N2B.氨氣—氧化爐—N2、H2C.煉鋼—轉(zhuǎn)爐—Fe2O3粉塵、COD.硫酸—合成塔—SO2、SO3解析：煉鐵—高爐—CO、CO2、N2氨氣—合成塔—N2、H2、NH3硫酸(SO2→SO3)—接觸室—SO2、SO3答案：C4.下列有關金屬冶煉的說法中,不正確的是()(導學號52690099)A.用電解熔融氯化鈉的方法得到活潑金屬鈉B.在加熱的情況下利用氫氣還原三氧化二鋁得到金屬鋁C.用鋁熱反應原理煉得熔點較高的金屬鉻D.用熱分解法直接加熱HgO得到金屬Hg解析：金屬鋁只能用電解法制備,不能用氫氣還原。答案：B5.下列有關鋁土礦綜合利用的說法中,正確的是()A.鋁土礦提煉鋁時只能用NaOH溶液溶解鋁土礦,不能用酸溶液B.鋁土礦只能提取鋁C.用鋁土礦提取鋁的過程中無有毒氣體產(chǎn)生,所以煉鋁不會對環(huán)境造成任何污染D.鋁土礦提取鋁的過程不涉及置換反應解析：從鋁土礦的成分以及提煉鋁過程中每一步具體反應入手進行分析。答案：D6.地殼中鋁元素比銅元素含量高很多,但人們冶煉出銅比鋁早很多年。合理的解釋是()A.銅礦較易還原,鋁礦很難還原B.銅礦顏色較深,易發(fā)現(xiàn);鋁礦顏色較淺,不易發(fā)現(xiàn)C.礦石在地下埋藏,銅礦最淺,容易開發(fā),鋁礦埋得深,難開發(fā)D.銅比鋁相對原子質(zhì)量大解析：人們冶煉銅比鋁早很多年,原因是銅不如鋁活潑,金屬越活潑,金屬離子越難被還原,即越難被冶煉,人類歷史上發(fā)現(xiàn)利用越晚。答案：A7.把生鐵冶煉成碳素鋼要解決的主要問題是()A.除去生鐵中的各種雜質(zhì),把生鐵提純B.適當降低生鐵里的含碳量,除去大部分硫、磷等雜質(zhì)C.用還原劑把鐵的氧化物還原成鐵D.加入合金元素改善生鐵性能解析：由生鐵冶煉成碳素鋼就是降低生鐵中碳的含量,并除去其中的部分雜質(zhì)。答案：B8.下列敘述正確的是()A.金屬被人類開發(fā)利用的大致年限之所以有先后,主要取決于金屬在地殼中的含量多少B.海水中含有豐富的碘元素,因此碘被稱為“海洋元素”C.高爐煉鐵的主要反應原理是碳在高溫下直接將氧化鐵還原成鐵D.在海水中加入石灰乳可得氫氧化鎂沉淀,這是從海水中富集鎂的基本方法解析：金屬被開發(fā)利用的先后與金屬的活動性有關,A錯;“海洋元素”是指溴,B錯;高爐煉鐵是用CO還原Fe2O3,C錯;D對。答案：D能力提升9.氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉。下列說法中不正確的是()(導學號52690100)A.電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應中,鈉離子被還原,氯離子被氧化B.濕法煉銅與火法煉銅的反應中,銅元素都發(fā)生還原反應C.用磁鐵礦煉鐵的反應中,1molFe3O4被CO還原成Fe,轉(zhuǎn)移9mole-D.鋁熱法還原鐵的反應中,放出的熱量能使鐵熔化解析：1molFe3O4被CO還原為Fe,轉(zhuǎn)移8mole-。答案：C10.下列有關鐵、鋁的冶煉的說法中,正確的是()A.冶金工業(yè)中,金屬鐵的冶煉主要采用電解法B.煉鐵過程中鐵的氧化物被焦炭還原生成單質(zhì)鐵,電解冶煉鋁的過程中,陽極生成鋁單質(zhì),陰極生成氧氣C.煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、生石灰和空氣,電解冶煉鋁的原料是氧化鋁和冰晶石D.鐵、鋁冶煉設備分別是煉鐵高爐和鋁電解槽解析：鐵的冶煉采用熱還原法,A錯誤;煉鐵過程中CO作為還原劑把鐵從其氧化物中還原出來,冶煉鋁的過程中,陽極生成O2,陰極生成鋁單質(zhì),B錯誤;冶煉鋁的原料為Al2O3,冰晶石只是作為助熔劑,C錯誤。答案：D11.金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料,在熔融狀態(tài)下進行電解:(導學號52690101)2Al2O34Al+3O2↑請回答下列問題:(1)冰晶石(Na3AlF6)的作用是。

(2)電解生成的金屬鋁在熔融液的(填“上層”或“下層”)。

(3)陰極和陽極均由材料做成,電解時不斷消耗的電極是(填“陽極”或“陰極”)。

(4)鋁是高耗能產(chǎn)品,廢舊鋁材的回收利用十分重要。在工業(yè)上,最能體現(xiàn)節(jié)能減排思想的是將回收鋁做成(填代號)。

A.冰晶石 B.氧化鋁 C.鋁錠 D.硫酸鋁解析：(1)Al2O3晶體熔點很高,電解熔融Al2O3需消耗很大的能量,加入冰晶石可降低Al2O3的熔點。(2)陰極上Al3+獲得電子形成金屬Al,沉積在熔融液的下層。(3)陽極上O2-失電子形成O2,高溫下O2與陽極碳反應。答案：(1)降低熔點(2)下層(3)碳素(或石墨)陽極(4)C12.廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下:(導學號52690102)(1)電解時廢舊刀具作陽極,不銹鋼作陰極,HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應式為。

(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是?；厥盏南礈煲捍嫠渲齐娊庖?目的是回收利用其中的。

(3)溶液Ⅰ的主要成分是。洗滌CoC2O4不充分對最終產(chǎn)品純度并無明顯影響,但焙燒時會造成環(huán)境污染,原因是。

(4)將Co2O3還原成Co粉的化學反應方程式為。

解析：(1)電解池中陰極發(fā)生還原反應,電解質(zhì)溶液為鹽酸,故在陰極上是H+得電子發(fā)生還原反應得到氫氣。(2)利用流程圖知電解后廢舊刀具碳化鎢已濾出,因此經(jīng)凈化得到的溶液中含有Co2+與Fe2+,加入H2O2后Fe2+被氧化為Fe3+,再加入NH3·H2O后Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,Co2+留在溶液中進入后續(xù)反應,洗滌濾餅[Fe(OH)3沉淀]的洗滌液中會含有Co2+,因此回收洗滌液的目的是回收利用其中含有的Co2+。(3)草酸銨與CoCl2溶液反應后得到草酸鈷沉淀,同時生成NH4Cl,因此溶液Ⅰ中的主要成分是NH4Cl,若對草酸鈷洗滌不干凈,則沾有NH4Cl,NH4Cl加熱時分解為NH3和HCl,因此不會對最終產(chǎn)品