9.1 金属的冶炼方法
课后分层练
1.下图表示人类使用不同金属的大致年代。这个先后顺序跟下列有关的是( )
①地壳中金属元素的含量； ②金属的活动性顺序； ③金属的导电性； ④金属冶炼的难易程 度； ⑤金属的延展性
A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.②④
2 ．下列金属元素在自然界中能够以游离态形式存在的是( )
A ．K B ．Na C ．Ca D ．Au
3.工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是( )
A.镁： 2MgO（熔融） 2Mg＋O2 ↑
B.钙： CaO＋C Ca＋CO↑
C.锰： 3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al 2O3
D.汞： HgS △ Hg＋S
4 ．铝能用于冶炼难熔的金属(如 Cr 、V 、Mn 等)，这不是因为( )
A ．铝具有还原性
B ．铝具有导电性
C ．铝较 Cr 、V 、Mn 等价格便宜
D ．冶炼反应放出大量的热
5 ．不能用热分解法制得的金属是( )
①Fe ②Ag ③Mg ④Hg
A . ①③ B . ②④
C . ①④ D . ②③
6.氧化还原反应广泛用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是( )
A.铝热法还原铁的反应中，放出的热能使铁熔化
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.Mg 可由电解熔融的 MgO 制取， Na 可由电解熔融的 NaCl 制取
D.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中
的脉石（二氧化硅）
7.下列物质能与铝粉组成铝热剂的是( )
A.Cr2O3 B.MnCl2 C.Na2O2 D.MgO
8.工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是( )
A.镁： 2MgO（熔融） 2Mg＋O2 ↑
B.钙： CaO＋C Ca＋CO↑
C.锰： 3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al 2O3
D.汞： HgS △ Hg＋S
9.关于金属的冶炼，下列说法正确的是( )
A.通过电解饱和食盐水可制得单质 Na
B.工业上常用 H2 还原 MgO 制得单质 Mg
C.通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg
D.用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol，消耗铝较少的是 MnO2
10.氧化还原反应广泛用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是( )
A.铝热法还原铁的反应中，放出的热能使铁熔化
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.Mg 可由电解熔融的 MgO 制取， Na 可由电解熔融的 NaCl 制取
D.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等， 其中石灰石的作用是除去铁矿石中
的脉石（二氧化硅）
11.关于金属的冶炼，下列说法正确的是( )
A.通过电解饱和食盐水可制得单质 Na
B.工业上常用 H2 还原 MgO 制得单质 Mg
C.通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg
D.用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol，消耗铝较少的是 MnO2
12.下列金属的冶炼原理错误的是( )
A.2Al2O3 （熔融） 4Al＋3O2 ↑
B.2Na＋CuSO4 Cu＋Na2SO4
C.MgCl2Mg＋Cl2 ↑
D.2Ag2O △ 4Ag＋O2 ↑
13 ．明代宋应星所著的《天工开物》中，有关于火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装
载入一泥罐内， …… 然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，
冷定毁罐取出。 …… 即倭铅也。 …… 以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”(注：炉甘石的主
要成分为碳酸锌。 )下列说法正确的是( )
A ．该冶炼金属的方法属于热分解法
B ．该反应中还原剂是 C，还原产物是铅
C ．冶炼锌的过程中发生 ZnCO3＋2CZn＋3CO↑
D ．倭铅是指金属锌和铅的混合物
14.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜（Cu2O），辉铜矿的主要成分是硫化亚铜（Cu2S），将赤铜 矿与辉铜矿混合加热有如下反应： Cu2S＋2Cu2O Δ 6Cu＋SO2 ↑。下列对于该反应的说法中，
正确的是( )
A.该反应中的氧化剂只有 Cu2O
B.Cu2S 在反应中是还原剂
C.Cu 既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1：6
15 ．下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
Δ
A ．2HgO = 2Hg＋O2 ↑
B ．Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 ↑
C ．2AlCl3 2Al＋3Cl2 ↑
D ．4CO＋Fe3O4 3Fe＋4CO2
16.已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋ C“2 ＋＋Cu↓。由于反应温度不同，用氢气还原氧 化铜时， 可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所
得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：
加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸、 加热 稀硝酸 浓硝酸
实验 现象 有红色固体剩余、 溶液变为蓝色 产生无 色气体 产生无色气体、溶液变为 蓝色 产生红棕色气体、溶液变为 绿色
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )
A.是 Cu
B.是 Cu2O
C.一定有 Cu ，一定有 Cu2O
D.一定有 Cu2O，可能有 Cu
17.某铝热剂由 Fe3O4 和 Al 组成。取a g 该铝热剂样品，向其中加入足量的 NaOH 溶液，测 得生成气体的体积为 V1 L（标准状况，下同）。
（1）发生反应的离子方程式为 。
（2）另取 a g 该样品将其引燃，恰好完全反应，待反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得 生成的气体的体积为 V2 L。则 V1 ∶ V2 为 。
18 ．如图所示， 将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状， 并套在一起， 使四周都有四层。把内层 纸漏斗取出， 在底部剪一个孔， 用水润湿， 再跟另一个纸漏斗套在一起， 架在铁圈上， 下面 放置盛沙的蒸发皿。把 5 g 干燥的氧化铁粉末和 2 g 铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加 少量氯酸钾， 并在混合物中间插一根镁条。用小木条点燃镁条， 观察发生的现象。通过以上
实验信息，回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式： ，
在该反应中 是氧化剂， 是还原剂，该反应称为 反应。
(2)选出该实验的实验现象： (填写在横线上)。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧
穿； ④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3) 写 出 下 列 操 作 或 物 质 的 作 用 ： 内 层 纸 漏 斗 底 部 剪 一 个 孔 ：
;
蒸发皿盛沙： ；
镁条： ；
氯酸钾： 。
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 。
19 ．孔雀石的主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2 ，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸；
②将反应后的混合物过滤；
③向滤液中加入一种金属粉末。
根据上述实验方案，试回答：
(1)第①步反应中的现象为 。
(2)第③步加入的金属粉末是 ，理由是 。
(3)若向滤液中加入过量生石灰后， 过滤， 将沉淀加热灼烧后再通入 ，可制得较
纯净的铜。
1 ．利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是( )
A ．该反应的化学方程式是 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3
B ．该反应会产生高温，发出强光
C ．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属
D ．若反应中转移 3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 1 mol
2 ．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是( )
A ．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B ．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋
C ．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐
D ．照相业、科研单位和医院 X 光室回收的定影液中可以提取出金属银
3.工业上制汞的方法是焙烧辰砂（主要含 HgS），发生反应的化学方程式为 HgS＋O2 △ Hg+
SO2 ，还原出的汞呈气态，冷凝得液态汞。其流程如图所示，下列说法不正确的是( )
A.洗涤粗汞时可用 5%的盐酸代替 5%的硝酸
B.HgS＋O2 △ Hg＋SO2 属于置换反应
C.含汞烟气必须处理达标后才能排放
D.流程中加入氧化钙的目的是减少 SO2 的排放
4 ．工业上冶炼金属镁的方法有两种：电解法和皮江法。皮江法是硅在高温下还原氧化镁。
皮江法冶炼金属镁的工艺流程如图所示，下列说法中不正确的是( )
A ．气体 a 是 CO2
B．“还原炉” 中发生的主要反应有 2MgO＋Si 2Mg↑+SiO2 和 SiO2＋CaO CaSiO3
C ．“还原炉” 中抽空气到接近真空的原因是防止还原得到的 Mg 在高温条件下再次被氧化
D ．“ 回转炉煅烧” 的产物为 CaO 和 MgO，其中电解法就是电解熔融的氧化镁来制备金属镁
5.以辉铜矿（Cu2S）为原料冶炼铜， 其反应原理可表示为 Cu2S＋O22Cu＋SO2。下列说法
不正确的是( )
A.化合价发生变化的元素有 3 种
B.Cu2S 在该反应中既是氧化剂又是还原剂
C.1 mol O2 参加反应时，上述反应转移的电子的总物质的量为 4 mol
D.SO2 被分离、回收后氧化生成 SO3 ，作为制取硫酸的原料
6 ．在高温下用一氧化碳还原 m g 四氧化三铁得到n g 铁。已知氧的相对原子质量为 16，则
铁的相对原子质量为( )
A. 21n B. 64n
m －n 3m－3n
m －n 24n
C. D.
32n m －n
7 ．用足量的 CO 还原 32.0 g 某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到 60 g
沉淀，则该氧化物是( )
A ．FeO B ．Fe2O3 C ．CuO D ．Cu2O
8 ．火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为 2CuFeS2＋O2===Cu2S＋2FeS＋SO2 ，下列说法正
确的是( )
A ．SO2 只是氧化产物
B ．CuFeS2 只是还原剂，硫元素被氧化
C ．每生成 1 mol Cu2S，有 2 mol 硫被氧化
D ．每转移 1.2 mol 电子，有 0.2 mol 硫被氧化
9 ．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的“第三金属” ，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备 TiO2 和 Ti 的原料是钛铁矿， 我国的钛铁矿储量居世界首位。用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含
有部分 Fe2O3)制备 TiO2 的流程如下：
(1)步骤①加 Fe 的目的是 ；
步骤②冷却的目的是 。
(2)上述制备 TiO2 的过程中，可以利用的副产物是 ；考虑成本和废物综合利用因素，
废液中应加入 处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤为
(
Ar
)反应 TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是 。
10.铁是应用最广泛的金属， 自远古时期人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很
多炼铁的方法。某研究性学习小组的同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
（1）写出得到单质铁的化学方程式： 。
（2）实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单
质铁： 。
（3）装置末端气球的作用： 。
（4 ） 实 验 结 束 时 ， 应 该 先 停 止 加 热 还 是 先 停 止 通 入 CO ？ 原 因 是 什
么？ 。
11 ．铝土矿(主要成分为 Al2O3 ，还有少量杂质，杂质不溶于 NaOH 溶液)是提取氧化铝的原
料。提取氧化铝的工艺流程如下：
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： 。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式： 。 (3)步骤④所需进行的实验操作是 。 (4) 金 属 铝 与 氧 化 铁 混 合 在 高 温 下 ， 会 发 生 剧 烈 的 反 应 。 该 反 应 的 化 学 方 程 式
。请举一例该反应的用途 。
(5)电解熔融氧化铝制取金属铝， 若有 0.6 mol 电子发生转移。理论上能得到金属铝的质量是
。9.1 金属的冶炼方法
课后分层练
1.下图表示人类使用不同金属的大致年代。这个先后顺序跟下列有关的是( )
①地壳中金属元素的含量； ②金属的活动性顺序； ③金属的导电性； ④金属冶炼的难易程 度； ⑤金属的延展性
A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.②④
[答案] D
[解析]金属越活泼，金属性越强，金属就越难冶炼；由于铜的金属性弱于铁，而铁的金属性
又弱于铝，因此图示的先后顺序与金属的活动性顺序、金属冶炼的难易程度有关。
2 ．下列金属元素在自然界中能够以游离态形式存在的是( )
A ．K B ．Na C ．Ca D ．Au
[答案] D
[解析]金化学性质稳定，在自然界能够以游离态形式存在。
3.工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是( )
A.镁： 2MgO（熔融） 2Mg＋O2 ↑
B.钙： CaO＋C Ca＋CO↑
C.锰： 3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al 2O3
D.汞： HgS △ Hg＋S
[答案] C
[解析]工业上电解熔融的氯化镁来制取金属 Mg ，A 错误；钙的工业制法与镁相似，电解熔 融的氯化钙，B 错误；工业制取 Mn 用高温还原法，单质 Al 与二氧化锰发生置换反应，C
正确；汞单质的制取用热分解法，分解 HgO 得到 Hg 单质， D 错误。
4 ．铝能用于冶炼难熔的金属(如 Cr 、V 、Mn 等)，这不是因为( )
A ．铝具有还原性
B ．铝具有导电性
C ．铝较 Cr 、V 、Mn 等价格便宜
D ．冶炼反应放出大量的热
[答案] B
[解析]铝具有导电性与铝热反应无关。
5 ．不能用热分解法制得的金属是( )
①Fe ②Ag ③Mg ④Hg
A . ①③ B . ②④
C . ①④ D . ②③
[答案] A
[解析]热分解法一般用于很不活泼的银、汞等金属的冶炼，它们的化合物大多不稳定，比如 氧化银受热时能够分解为相应的金属单质， 而活泼金属的化合物一般相当稳定， 加热很难分
解。因此，比较活泼的铁和镁不能够通过热分解法制得。
6.氧化还原反应广泛用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是( )
A.铝热法还原铁的反应中，放出的热能使铁熔化
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.Mg 可由电解熔融的 MgO 制取， Na 可由电解熔融的 NaCl 制取
D.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等， 其中石灰石的作用是除去铁矿石中
的脉石（二氧化硅）
[答案] C
[解析]铝热反应放出大量的热使铁熔化，A 正确；湿法炼铜和火法炼铜的反应中，都是将铜
离子还原为单质 Cu ，Cu 元素都发生还原反应，B 正确；因 MgO 熔点很高，工业上制取金
属 Mg 是电解熔融的氯化镁， C 错误； 冶炼铁时加入石灰石发生反应： SiO2＋CaCO3CO2 ↑
+CaSiO3 ，D 正确。
7.下列物质能与铝粉组成铝热剂的是( )
A.Cr2O3 B.MnCl2 C.Na2O2 D.MgO
[答案] A
[解析]铝热剂是由铝粉和活动性比 Al 弱的金属的氧化物组成，引燃后 Al 能将其他金属从其
氧化物中置换出来。
8.工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是( )
A.镁： 2MgO（熔融） 2Mg＋O2 ↑
B.钙： CaO＋C Ca＋CO↑
C.锰： 3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al 2O3
D.汞： HgS △ Hg＋S
[答案] C
[解析]工业上电解熔融的氯化镁来制取金属 Mg ，A 错误；钙的工业制法与镁相似，电解熔 融的氯化钙，B 错误；工业制取 Mn 用高温还原法，单质 Al 与二氧化锰发生置换反应，C
正确；汞单质的制取用热分解法，分解 HgO 得到 Hg 单质， D 错误。
9.关于金属的冶炼，下列说法正确的是( )
A.通过电解饱和食盐水可制得单质 Na
B.工业上常用 H2 还原 MgO 制得单质 Mg
C.通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg
D.用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol，消耗铝较少的是 MnO2
[答案] C
[解析]电解饱和食盐水生成 NaOH 、H2 和 Cl2 ，通过电解熔融 NaCl 可制得单质 Na ，A 错误； 工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法制得单质 Mg ，B 错误；Hg 的活动性弱，通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg ，C 正确；用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol 时，MnO2
消耗 mol 铝， Fe2O3 消耗 1 mol 铝，消耗铝较少的是 Fe2O3 ，D 错误。
10.氧化还原反应广泛用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是( )
A.铝热法还原铁的反应中，放出的热能使铁熔化
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.Mg 可由电解熔融的 MgO 制取， Na 可由电解熔融的 NaCl 制取
D.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等， 其中石灰石的作用是除去铁矿石中
的脉石（二氧化硅）
[答案] C
[解析]铝热反应放出大量的热使铁熔化，A 正确；湿法炼铜和火法炼铜的反应中，都是将铜
离子还原为单质 Cu ，Cu 元素都发生还原反应，B 正确；因 MgO 熔点很高，工业上制取金
属 Mg 是电解熔融的氯化镁， C 错误； 冶炼铁时加入石灰石发生反应： SiO2＋CaCO3CO2 ↑
+CaSiO3 ，D 正确。
11.关于金属的冶炼，下列说法正确的是( )
A.通过电解饱和食盐水可制得单质 Na
B.工业上常用 H2 还原 MgO 制得单质 Mg
C.通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg
D.用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol，消耗铝较少的是 MnO2
[答案] C
[解析]电解饱和食盐水生成 NaOH 、H2 和 Cl2 ，通过电解熔融 NaCl 可制得单质 Na ，A 错误； 工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法制得单质 Mg ，B 错误；Hg 的活动性弱，通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg ，C 正确；用铝热法还原 MnO2 和 Fe2O3 ，制得金属各 1 mol 时，MnO2
消耗 mol 铝， Fe2O3 消耗 1 mol 铝，消耗铝较少的是 Fe2O3 ，D 错误。
12.下列金属的冶炼原理错误的是( )
A.2Al2O3 （熔融） 4Al＋3O2 ↑
B.2Na＋CuSO4 Cu＋Na2SO4
C.MgCl2Mg＋Cl2 ↑
D.2Ag2O △ 4Ag＋O2 ↑
[答案] B
[解析]铝是活泼的金属，工业上用电解熔融氧化铝的方法可以得到铝和氧气，加入冰晶石可
以降低氧化铝的熔融温度， 反应原理为 2Al2O3 （熔融） 4Al＋3O2 ↑ , A 正确； 钠投入
硫酸铜溶液中， 钠先与水反应生成氢氧化钠， 氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸 钠， 不能得到铜， 发生的化学反应为 2Na＋2H2O 2NaOH＋H2 ↑、2NaOH＋CuSO4 Cu （OH）2 ↓+Na2SO4 ，B 错误； Mg 是活泼金属， 用电解法冶炼， C 正确； 工业上采用热分解
法得到银，化学方程式为 2Ag2O △ 4Ag＋O2 ↑ , D 正确。
13 ．明代宋应星所著的《天工开物》中，有关于火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装 载入一泥罐内， …… 然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团， 冷定毁罐取出。 …… 即倭铅也。 …… 以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”(注：炉甘石的主
要成分为碳酸锌。 )下列说法正确的是( )
A ．该冶炼金属的方法属于热分解法
B ．该反应中还原剂是 C，还原产物是铅
C ．冶炼锌的过程中发生 ZnCO3＋2CZn＋3CO↑
D ．倭铅是指金属锌和铅的混合物
[答案] C
[解析]冶炼 Zn 的反应方程式为： ZnCO3＋2CZn＋3CO↑, 属于热还原法冶炼金属， A 错误；冶炼 Zn 的反应方程式为：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑, 还原剂是 C，还原产物是 Zn, B 错误；冶炼 Zn 的反应方程式为：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ , C 正确；由题意可知，
倭铅是指金属锌， D 错误。
14.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜（Cu2O），辉铜矿的主要成分是硫化亚铜（Cu2S），将赤铜 矿与辉铜矿混合加热有如下反应： Cu2S＋2Cu2O Δ 6Cu＋SO2 ↑。下列对于该反应的说法中，
正确的是( )
A.该反应中的氧化剂只有 Cu2O
B.Cu2S 在反应中是还原剂
C.Cu 既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1：6
[答案] D
[解析]该反应分析如下： Cu2S 既是氧化剂又是还原剂， Cu2O 是氧化剂； Cu 是还原产物， SO2
是氧化产物。
15 ．下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
Δ
A ．2HgO = 2Hg＋O2 ↑
B ．Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 ↑
C ．2AlCl3 2Al＋3Cl2 ↑
D ．4CO＋Fe3O4 3Fe＋4CO2
[答案] C
[解析]汞不活泼，采用热分解法制取，A 正确；B 项为火法炼铜，属于热还原法，B 正确；
氯化铝是共价化合物、熔融状态下不电离出 Al3＋ ，应采用电解氧化铝的方法制取，C 错误；
四氧化三铁被 CO 还原，属于热还原法， D 正确。
16.已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋ C“2 ＋＋Cu↓。由于反应温度不同，用氢气还原氧 化铜时， 可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所
得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：
加入 稀硫酸 浓硫酸、 稀硝酸 浓硝酸
试剂 加热
实验 现象 有红色固体剩余、 溶液变为蓝色 产生无 色气体 产生无色气体、溶液变为 蓝色 产生红棕色气体、溶液变为 绿色
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )
A.是 Cu
B.是 Cu2O
C.一定有 Cu ，一定有 Cu2O
D.一定有 Cu2O，可能有 Cu
解析：D Cu 与稀硫酸不反应，加入稀硫酸有红色固体剩余、溶液变为蓝色，根据 2Cu+ Cu2＋＋Cu↓, 则所得红色固体中一定有 Cu2O；无论是 Cu 还是 Cu2O，与浓 H2SO4（加
热）、稀硝酸、浓硝酸反应时都能产生相同的实验现象，不能判断是否含有 Cu。
17.某铝热剂由 Fe3O4 和 Al 组成。取a g 该铝热剂样品，向其中加入足量的 NaOH 溶液，测 得生成气体的体积为 V1 L（标准状况，下同）。
（1）发生反应的离子方程式为 。
（2）另取 a g 该样品将其引燃，恰好完全反应，待反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得 生成的气体的体积为 V2 L。则 V1：V2 为 。
[答案] （1）2Al＋2OH－＋2H2O 2AlO2 (－) ＋3H2 ↑ （2）4：3
[解析]（1）铝热剂由 Fe3O4 和 Al 组成， 加入足量的 NaOH 溶液， 铝与氢氧化钠溶液反应生
成偏铝酸钠和氢气， 反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O 2AlO2 (－)＋3H2 ↑。（2）a g 铝
热剂中 Al 的物质的量为 n（Al），根据反应 2Al＋2OH－＋2H2O 2AlO2 (－)＋3H2 ↑, 标准状
况下生成 H2 的体积 V1 ＝ L；根据反应 8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe、Fe＋2HCl FeCl2 ＋H2 ↑ , 此过程标准状况下生成 H2 的体积 V2 ＝ L ，则 V1：V2 =
L： L ＝4：3。
18 ．如图所示， 将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状， 并套在一起， 使四周都有四层。把内层 纸漏斗取出， 在底部剪一个孔， 用水润湿， 再跟另一个纸漏斗套在一起， 架在铁圈上， 下面 放置盛沙的蒸发皿。把 5 g 干燥的氧化铁粉末和 2 g 铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加 少量氯酸钾， 并在混合物中间插一根镁条。用小木条点燃镁条， 观察发生的现象。通过以上
实验信息，回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式： ，
在该反应中 是氧化剂， 是还原剂，该反应称为 反应。
(2)选出该实验的实验现象： (填写在横线上)。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧
穿； ④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3) 写 出 下 列 操 作 或 物 质 的 作 用 ： 内 层 纸 漏 斗 底 部 剪 一 个 孔 ：
;
蒸发皿盛沙： ；
镁条： ；
氯酸钾： 。
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 。
[答案] (1)2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 Fe2O3 Al 铝热 (2)①②③④ (3)使熔融物 易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引燃剂，引发铝热反应，并引起氯酸钾分解 助燃剂， 为镁条继续燃烧提供氧气 (4)用磁铁吸引生成物， 磁铁上有黑色物质被吸附， 则证明生成物
中有金属铁
[解析] 铝粉和某些难熔的金属氧化物(如 Fe2O3 、Cr2O3 、V2O5 等)组成的混合物叫铝热剂， 在高温下发生铝热反应，可用来冶炼难熔的相对较不活泼的金属(如 V 、Cr 、Mn 等)、焊接 钢轨等。利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使 KClO3 分解产生 O2 ，使镁条快速
燃烧。
19 ．孔雀石的主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2 ，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸；
②将反应后的混合物过滤；
③向滤液中加入一种金属粉末。
根据上述实验方案，试回答：
(1)第①步反应中的现象为 。
(2)第③步加入的金属粉末是 ，理由是 。
(3)若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入 ，可制得较
纯净的铜。
[答案] (1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色
(2)Fe 铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜
(3)氢气
[解析] 孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，当加入过量稀硫酸时发生反应，固体逐渐溶解， 产生二氧化碳气体、水和硫酸铜； 为冶炼金属铜， 可加入过量的铁粉， 把铜从硫酸铜溶液中 置换出来； 若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜， 过滤， 将沉淀氢氧化铜加热灼烧后
生成氧化铜，通入氢气生成铜和水。
1 ．利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是( )
A ．该反应的化学方程式是 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3
B ．该反应会产生高温，发出强光
C ．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属
D ．若反应中转移 3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 1 mol
[答案] D
[解析]根据铝热反应的化学方程式，反应中转移 6 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 1
mol。
2 ．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是( )
A ．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B ．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋
C ．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐
D ．照相业、科研单位和医院 X 光室回收的定影液中可以提取出金属银
[答案] B
[解析]重金属材料填埋将会对环境造成污染。
3.工业上制汞的方法是焙烧辰砂（主要含 HgS），发生反应的化学方程式为 HgS＋O2 △ Hg+
SO2 ，还原出的汞呈气态，冷凝得液态汞。其流程如图所示，下列说法不正确的是( )
A.洗涤粗汞时可用 5%的盐酸代替 5%的硝酸
B.HgS＋O2 △ Hg＋SO2 属于置换反应
C.含汞烟气必须处理达标后才能排放
D.流程中加入氧化钙的目的是减少 SO2 的排放
[答案] A
[解析]5%的硝酸的作用是除去铅、铜等杂质，而盐酸不与铜等杂质反应，因此不能用 5%的 盐酸代替 5%的硝酸， A 错误； 由化学方程式知， 该反应属于置换反应， B 正确； Hg 对环境 有危害， 必须经过处理达标后才能排放， C 正确； 加入的 CaO 可与 SO2、O2 反应生成 CaSO4
等，减少了 SO2 的排放， D 正确。
4 ．工业上冶炼金属镁的方法有两种：电解法和皮江法。皮江法是硅在高温下还原氧化镁。
皮江法冶炼金属镁的工艺流程如图所示，下列说法中不正确的是( )
A ．气体 a 是 CO2
B．“还原炉” 中发生的主要反应有 2MgO＋Si 2Mg↑+SiO2 和 SiO2＋CaO CaSiO3
C ．“还原炉” 中抽空气到接近真空的原因是防止还原得到的 Mg 在高温条件下再次被氧化
D ．“ 回转炉煅烧” 的产物为 CaO 和 MgO，其中电解法就是电解熔融的氧化镁来制备金属镁
[答案] D
[解析]根据常见碳酸盐的性质可知白云石高温条件下会分解为氧化钙、氧化镁和二氧化碳， 气体 a 为二氧化碳，A 正确； 白云石煅烧后得到氧化钙、氧化镁，然后高温条件下用 Si 还
原 MgO 得到 Mg 单质，同时二氧化硅和氧化钙反应得到硅酸钙，发生的反应为 2MgO＋Si
2Mg↑+SiO2 和 SiO2＋CaO CaSiO3 ，B 正确； Mg 活泼性较强，易被氧气氧化， 所以抽空气到接近真空进行还原， C 正确；氧化镁的熔点较高，电解法制备 Mg 单质，需要
电解熔点较低的熔融 MgCl2 ，D 错误。
5.以辉铜矿（Cu2S）为原料冶炼铜， 其反应原理可表示为 Cu2S＋O22Cu＋SO2。下列说法
不正确的是( )
A.化合价发生变化的元素有 3 种
B.Cu2S 在该反应中既是氧化剂又是还原剂
C.1 mol O2 参加反应时，上述反应转移的电子的总物质的量为 4 mol
D.SO2 被分离、回收后氧化生成 SO3 ，作为制取硫酸的原料
[答案] C
[解析]反应 Cu2S＋O22Cu＋SO2 中， 硫元素的化合价由－2 价升高为＋4 价， 氧元素的化
合价由 0 价降低为－2 价，铜元素的化合价由＋1 价降低为 0 价，化合价发生变化的元素有 3 种，A 正确；该反应中硫元素的化合价由－2 价升高为＋4 价，铜元素的化合价由＋1 价降 低为 0 价，所以 Cu2S 既是氧化剂又是还原剂，B 正确；铜元素的化合价从＋1 价降低为 0 价，硫元素的化合价从－2 价升高为＋4 价，氧元素的化合价从 0 价降低为－2 价，依据电 子守恒，当 1 mol O2 参加反应时，反应转移的电子的总物质的量为 6 mol ，C 错误；二氧化 硫被分离、回收后氧化生成 SO3 ，三氧化硫和水反应生成硫酸， 所以可以作为制取硫酸的原
料， D 正确。
6 ．在高温下用一氧化碳还原 m g 四氧化三铁得到n g 铁。已知氧的相对原子质量为 16，则
铁的相对原子质量为( )
A. 21n B. 64n
m －n 3m－3n
m －n 24n
C. D.
32n m －n
[答案] B
[解析]设铁的相对原子质量为 x ，则
Fe3O4＋4CO 3Fe＋4CO2
3x＋64 3x
m n
3x＋64 m 64n
= — , x ＝ 。
3x n 3m－3n
7 ．用足量的 CO 还原 32.0 g 某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到 60 g
沉淀，则该氧化物是( )
A ．FeO B ．Fe2O3 C ．CuO D ．Cu2O
[答案] B
[解析]n(CaCO3) ＝ ＝0.6 mol，由于 1 mol CO 与氧化物反应后变成 1 mol CO2 ，夺
取了氧化物中的 1 mol O，故可知 32.0 g 氧化物中含氧原子 0.6 mol，氧元素的质量为 9.6 g，
则氧化物中金属元素的质量为 22.4 g，两元素的物质的量之比为 ＝，故 B 正确。
8 ．火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为 2CuFeS2＋O2===Cu2S＋2FeS＋SO2 ，下列说法正
确的是( )
A ．SO2 只是氧化产物
B ．CuFeS2 只是还原剂，硫元素被氧化
C ．每生成 1 mol Cu2S，有 2 mol 硫被氧化
D ．每转移 1.2 mol 电子，有 0.2 mol 硫被氧化
[答案] D
[解析]由反应方程式知，CuFeS2 中 Cu 化合价降低被还原为 Cu2S ，CuFeS2 中的 S 化合价升
高， 被氧化为 SO2；O2 在反应后化合价降低， 被还原为 SO2 ，因此可知 SO2 既是氧化产物又 是还原产物，A 项错误；CuFeS2 既是氧化剂又是还原剂，B 项错误；每生成 1 mol Cu2S，
有 1 mol 硫被氧化， C 项错误；利用反应知转移 6 mol e－ ，有 1 mol 硫被氧化， D 项正确。
9 ．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的“第三金属” ，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备 TiO2 和 Ti 的原料是钛铁矿， 我国的钛铁矿储量居世界首位。用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含
有部分 Fe2O3)制备 TiO2 的流程如下：
(1)步骤①加 Fe 的目的是 ；
步骤②冷却的目的是 。
(2)上述制备 TiO2 的过程中，可以利用的副产物是 ；考虑成本和废物综合利用因素，
废液中应加入 处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤为
(
Ar
)反应 TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是 。
[答案] (1)将 Fe3＋还原为 Fe2＋ 析出绿矾(FeSO4·7H2O)
(2)绿矾(FeSO4·7H2O) 生石灰(或碳酸钙、废碱)
(3)防止高温下镁或钛与空气中的 O2 、N2 等反应
[解析] (1)分析框图知， 铁最终转化成副产品绿矾， 所以要将＋3 价 Fe 转化为＋2 价 Fe；降
温可减小 FeSO4·7H2O 的溶解度，有利于绿矾结晶。
(2)水浸后发生的离子反应为 TiO2＋＋2H2O===H2TiO3 ↓+2H＋，废液主要呈酸性， 所以应加入
CaO 、CaCO3 或碱。
(3)反应后 Ti 和 Mg 易与空气中的 O2 、N2 等反应，故应在 Ar 气氛中进行。
10.铁是应用最广泛的金属， 自远古时期人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很
多炼铁的方法。某研究性学习小组的同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
（1）写出得到单质铁的化学方程式： 。
（2）实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单
质铁： 。
（3）装置末端气球的作用： 。
（4 ） 实 验 结 束 时 ， 应 该 先 停 止 加 热 还 是 先 停 止 通 入 CO ？ 原 因 是 什
么？ 。
[答案] （1）Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO 2
（2）取少量粉末放于试管中， 加少量盐酸， 若产生无色无味气体， 则证明生成了单质铁（答
案合理即可）
（3）收集 CO，防止污染空气
（4）先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
[解析]（1）CO 与 Fe2O3 在高温条件下反应生成 Fe 和 CO2。（2）检验是否生成铁单质， 在反 应结束后， 待玻璃管内的固体冷却， 取少量放于试管中， 加少量盐酸， 若产生无色无味气体 （H2），则证明生成了单质铁。（3）由于 CO 有毒， 故装置末端气球的作用是收集 CO，防止 污染空气。（4）反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入 CO，会导致铁又被氧化，
所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入 CO。
11 ．铝土矿(主要成分为 Al2O3 ，还有少量杂质，杂质不溶于 NaOH 溶液)是提取氧化铝的原
料。提取氧化铝的工艺流程如下：
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： 。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式： 。 (3)步骤④所需进行的实验操作是 。 (4) 金 属 铝 与 氧 化 铁 混 合 在 高 温 下 ， 会 发 生 剧 烈 的 反 应 。 该 反 应 的 化 学 方 程 式
。请举一例该反应的用途 。
(5)电解熔融氧化铝制取金属铝， 若有 0.6 mol 电子发生转移。理论上能得到金属铝的质量是
。
____________
[答案] (1)Al2O3＋2OH－===2AlO2 (－)＋H2O
(2)NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3 ↓+NaHCO3
(3)过滤
(4)2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 焊接钢轨
(5)5.4 g
[解析](1)Al2O3 和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水， 反应的实质是 Al2O3＋2OH－===2AlO2 (－)+
H2O。(2)向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠， 发生的反应 为 NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3 ↓+NaHCO3。(3)上述分析可知步骤④是过滤得到氢氧化 铝沉淀的操作。(4)金属铝在高温下可以和氧化铁发生铝热反应， 反应的化学方程式为 2Al+ Fe2O3 2Fe＋Al2O3 ，获得金属铁，铁以铁水的形式生成，这样可以来焊接钢轨。(5)电
解熔融氧化铝制取金属铝2Al2O3(熔融) 4Al＋3O21，2 mol Al2O3 反应转移电子为 12 mol，
若有 0.6 mol 电子发生转移，则能得到金属铝的质量是
mol×27 g·mol－1 ＝5.4 g。
