[精品]新人教版选修2高中化学第三单元 化学与材料的发展达标测试10及答案

测试(十)(建议用时：45分钟)[]1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。

下列关于金属的一些说法中不正确的是( )A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B．工上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼【解析】金属镁的制备是通过电解熔融的氯化镁制得，而金属铝是通过电解熔融的氧化铝得到，因为氯化铝是共价化合物，B项错误。

【答案】 B2．我国商务部公布，我国铁矿石等原材料出口大幅度回落，保证我国钢铁工的健康发展。

铁矿石用于冶炼金属铁，下列关于铁的冶炼说法正确的是( )A．冶炼铁的原料有赤铁矿(主要成分是Fe3O4)、焦炭、石灰石和空气B．炼铁高炉中还原剂焦炭将铁从铁矿石中还原出来C．黄铜矿(CuFeS2)可冶炼出Cu、Fe，同时可制取硫酸D．石灰石在冶铁过程中参与了氧化还原反应【解析】铁矿石主要有：磁铁矿(主要成分Fe3O4)、赤铁矿(主要成分Fe2O3)、褐铁矿(主要成分2Fe2O3·3H2O)、黄铁矿(主要成分FeS2)。

首先是焦炭在高炉中生成还原性气体CO：C＋O2=====高温CO2，CO2＋C=====高温2CO；CO再还原Fe2O3：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2↑。

所以还原Fe2O3的是CO而不是焦炭。

石灰石的作用是除脉石，形成炉渣，发生的是分解和化合反应：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，SiO2＋CaO=====高温CaSiO3。

【答案】 C3．关于金属铝的说法正确的是( )A．冶炼金属铝时铝水温度极高，若外溢极易引发安全事故B．等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗酸和碱的物质的量之比为1∶2C．工上是通过电解熔融的铝土矿制备金属铝的D ．镁铝合金的硬度很大，熔点也很高【解析】 金属铝与酸、碱反应的本质是与溶液中的H ＋反应产生H 2。

消耗铝的量相等时，转移的电子数相等，产生的H 2的量也相等，消耗HCl 和NaOH 的物质的量之比为3∶1。

铝土矿的主要成分是Al 2O 3，同时也含有Fe 2O 3、SiO 2及泥沙等杂质，除去这些杂质得到纯的Al 2O 3，再电解Al 2O 3即可获得Al 。

【答案】 A4．在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。

下列有关碳参加反应的叙述正确的是( )A ．两个过程中碳原子都被氧化，都只起着提供热源的作用B ．炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生CO 的作用C ．炼钢过程中碳被还原，从而到降低含碳量的目的D ．炼铁过程中碳参加反应，只起产生CO 的作用【解析】 在炼铁时，焦炭的主要作用有两个：一是通过焦炭燃烧放出大量热，提供炼铁过程所需的热量；二是产生炼铁所需的还原剂CO 。

在炼铁过程中碳被氧化。

炼钢时用来降低碳含量的主要反应为C ＋FeO=====高温CO↑＋Fe ，这个反应在碳被氧化的同时吸收热量。

综合以上分析，可知A 、C 、D 选项是错误的。

【答案】 B5．下列可被工上采用的冶金方法是( ) A ．电解熔融的氯化铝制铝 B ．电解熔融的氯化镁制镁 C ．电解氯化钠溶液制钠 D ．高温下用H 2还原氧化镁制镁【解析】 氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子状态存在，其中缺少自由移动的离子，不导电，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝，A 不可选；含Na ＋、Mg 2＋、Al 3＋的水溶液电解时，电子被H ＋得到，因而电解这样的水溶液是得不到金属单质的，C 不可选；比Al 活泼的金属很难用一般的还原剂(如H 2、CO 、C 等)把它们从化合物中还原出来，况且，MgO 的熔点很高，工上制取镁是采用电解熔融MgCl 2的方法，D 不可选。

【答案】 B6．金属K 与Na 金属性相近，用K 与钠盐共熔时，很难将Na 从混合物中分离。

若调整温度到一定程度，则可用Na 与KCl 反应制取金属K 。

已知四种物质的熔、沸点如下：A．97.8 ℃～770 ℃B．770 ℃～774 ℃C．774 ℃～882.9 ℃ D．1413 ℃～1500 ℃【解析】由题意知Na＋KCl 熔融NaCl＋K↑。

本反应不是利用金属的活泼性，主要利用K的沸点比钠的低，使K在加热时挥发出来，因此，温度应选择774 ℃～882.9 ℃。

【答案】 C7．下列金属的工制法中正确的是( )A．制钛：用金属钠置换出四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B．炼铁：用焦炭与空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁C．制钠：用海水作原料制得精盐，再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠D．炼铝：宜用高温条件下的热分解法制单质铝【解析】本题考查金属冶炼的问题。

首先钠与水反应，A项错误；B项正确；电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，这是氯碱工，没有金属钠生成，C项错误；宜用电解法炼铝，D项错。

【答案】 B8．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。

下列说法不正确的是( )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】由Fe3O4＋8e－―→3Fe＋4O2－，知1 mol Fe3O4(磁铁矿)被还原为Fe时应转移8 mol电子。

【答案】 C9．用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为( )A．1∶1∶1 B．1∶3∶14C．1∶6∶14 D．2∶1∶2【解析】 等质量的氧化铁在反应时得到的电子的物质的量是相等的，所以根据氧化还原反应中电子得失守恒原则，可知氢气、碳、一氧化碳在反应中要失去等物质的量的电子。

三者都失去4 mol 电子时，氢气需要2 mol ，质量是4 g ；碳需要1 mol ，质量是12 g ；一氧化碳需要2 mol ，质量是56 g 。

【答案】 B10．铅的冶炼大致过程如下：①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；②焙烧：2PbS ＋3O 2=====高温2PbO ＋2SO 2；③制粗铅：PbO ＋C=====高温Pb ＋CO↑；PbO ＋CO=====高温Pb ＋CO 2。

下列说法正确的是( )A ．浮选法富集方铅矿的过程属于化变化B ．方铅矿焙烧反应中，PbS 是还原剂，还原产物只有PbOC ．整个冶炼过程中，制取1 mol Pb 共转移2 mol 电子D ．将1 mol PbS 完全冶炼成Pb 理论上至少需要6 g 碳【解析】 焙烧方铅矿(PbS)的反应中还原剂是PbS ，还原产物是PbO 和SO 2，B 错误；冶炼过程中，由1 mol PbS 制取1 mol Pb 转移4 mol 电子()，C 错误；Pb 的冶炼过程：→2 mol Pb 因此，1 mol PbS 完全冶炼成Pb ，理论上至少需要0.5 mol C ，即6 g 碳。

【答案】 D[能力提升]11．冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。

四种方法在工中均有运用。

【导号：64570023】(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格。

火烧孔雀石炼铜所发生反应的化方程式为(写主要的两个) ____________________________________________________、 ____________________________________________________。

(2)请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个(用化方程式表示)； ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； ③____________________________________________________； ④____________________________________________________。

【答案】 (1)① ③ ③ ④ Cu 2(OH)2CO 3=====△2CuO ＋CO 2↑＋H 2O C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑ (2)①3C＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO②3H 2＋WO 3=====高温W ＋3H 2O Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 ③4Al＋3MnO 2=====高温3Mn ＋2Al 2O 3 ④2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑12．下图是传统的工生产金属铝的基本流程图，结合铝生产的流程图解答下列各题：(1)工冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化式)。

石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。

(2)氧化铝熔点高2 050 ℃，工上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是________________________________________________________________________________________________________。

(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：______________(用化方程式表示)。

(4)工上制取金属镁时是电解熔融MgCl2，电解反应方程式为____________________。

镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？________________________________________________________________________________________________________。

【解析】该题以工冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用。

(1)铝土矿的主要化成分是Al2O3，另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等，电解前必须进行提纯。

石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为阳极和阴极材料。

(2)纯净Al2O3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的Al2O3进行电解，则加热熔融需要耗费大量的能量，所以工上采用加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化钙(CaF2)助熔。

(3)工冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的O2－失电子，生成O2，在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成CO2。