第25练 合金 金属冶炼方法
1. (2025·淮海中学高三月考)最近,我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝—锆—钪(Al—Zr—Sc)合金材料,为提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是( )
A. Al是地壳中含量最多的金属元素
B. 基态21Sc原子的简化电子排布式是[Ar]3d24s1
C. Al—Zr—Sc合金具有高强度与合金的结构相关
D. Al—Zr—Sc合金的导电性与自由电子的运动相关
2. (2024·淮安高三上开学考)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是( )
汉字载体
选项 A.兽骨 B. 青铜器 C. 纸张 D. 液晶显示屏
3. (2024·扬州高三下考前模拟)钠钾合金常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂,这主要是因为钠钾合金( )
A. 易与O2反应
B. 易与H2O反应
C. 熔点低、导热性好
D. 密度小、硬度小
4. “灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约为0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A. 钢是以铁为主的含碳合金
B. 钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C. 生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高
D. 冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
5. 明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“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……冷定,毁罐取出……即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )
A. 倭铅是指金属锌和铅的混合物
B. 煤炭中起作用的主要成分是C
C. 冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生
D. 该冶炼锌的方法属于热还原法
6. 下列有关金属冶炼的说法不正确的是( )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 ②银可以采用热分解法,即通过加热Ag2O制得 ③用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝 ④高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质 ⑤工业上可以用铝热反应来冶炼某些熔点较高的金属,如铬、锰
A. ③④
B. ①③
C. ①②④
D. ③⑤
7. 有人提出利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的炉渣冶炼铁。黄铜矿冶炼铜的步骤大致可分为:①富集,将硫化物矿石进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,1 200 ℃发生的主要反应为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2;④电解精炼铜。下列判断不正确的是( )
A. 利用冶炼铜的炉渣可冶炼铁
B. 不计损耗时,冶炼出6 mol Cu,共消耗12 mol O2
C. 反应③中氧化剂为O2、Cu2O、Cu2S
D. 黄铜矿冶炼铜产生的尾气可造成酸雨
第25练 合金 金属冶炼方法
1. B 解析:Al元素是地壳中含量最多的金属元素,A正确;Sc为21号元素,基态21Sc原子的简化电子排布式是[Ar]3d14s2,B错误;物质的性质决定物质的用途,Al—Zr—Sc合金具有高强度与合金的结构相关,C正确;电子的定向移动形成电流,Al—Zr—Sc合金的导电性与自由电子的运动相关,D正确。故选B。
2. B 解析:兽骨,甲骨文的契刻载体之一,主要是牛的肩胛骨,一小部分是羊、猪、鹿的肩胛骨,还有极少部分的牛肋骨,其主要成分是碳酸钙和其它钙盐,故A不符合题意;青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金,属于合金材料,故B项符合题意;纸张的主要成分是纤维素,故C不符合题意;液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器,液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物,故D不符合题意。故选B项。
3. C 解析:钠、钾为金属,具有良好的导电、导热能力,钠钾合金熔点低,常温下呈液态,具有良好的导热性,可用作快中子反应堆的热交换剂,故C符合题意。故选C。
4. C 解析:钢是含碳量低的铁合金,A正确;钢的硬度和脆性与含碳量有关,随着含碳量的增大而增大,B正确;生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢,说明生铁的熔点低于熟铁,C错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,可用于冶炼铁,D正确。
5. A 解析:由题意可知,倭铅是指金属锌,不是混合物,A错误;反应中C作还原剂,则煤炭中起作用的主要成分是C,B正确;ZnCO3转化为单质Zn,有氧化还原反应发生,C正确;高温下,利用C还原ZnCO3生成单质Zn属于热还原法,D正确。
6. A 解析:①金属钠很活泼,可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠,①项正确;②银的性质很稳定,可以采用热分解法,即通过加热Ag2O制得,②项正确;③用电解法冶炼铝时,氯化铝为共价化合物,不用其作原料,原料是氧化铝,③项错误;④高炉炼铁中利用焦炭与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳,利用生成的一氧化碳将铁矿石还原为铁单质,④项错误;⑤工业上可以用铝热反应来冶炼某些熔点较高的金属,如铬、锰,⑤项正确;综上错误的为③④。故选A。
7. B 解析:炉渣的主要成分为FeO,利用FeO可冶炼出Fe,故A正确;由反应过程可知6CuFeS2~12O2~3Cu2S~3O2~6Cu,故不计损耗时,冶炼出6 mol Cu,共消耗O2的物质的量为(12+3) mol=15 mol,故B错误;分析反应③中各种元素的价态变化可知,O2、Cu2O、Cu2S均作氧化剂,故C正确;由反应原理可知,产生的尾气主要成分为SO2可造成酸雨,故D正确。故选B。