（人教版必修2）4.1.1《金属矿物的开发利用》课时训练试题
(时间40分钟
满分100分)
一、单项选择题:本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．下列说法错误的是
（
）
A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液
D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
【答案】C
2．已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是
A．金属钠的使用
B．青铜器的大量使用
C．海水提镁
D．铝热法制铬
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序可知，金属越活泼,其还原性越强,对应的离子氧化性越弱,越不容易得到。青铜器的使用应在铁器时代之前。故选B。
3．成语、诗词话科学——对下列成语或诗句所描述现象的解释，你认为错误的是( )
成语或诗句
用化学知识解释
A
唐代李白诗句“风吹柳花满店香”
这是生活中常见的一种分子扩散运动
B
“烈火见真金”
金的性质稳定，在烈火中也不会发生反应
C
明代于谦诗句“粉身碎骨浑不怕”
它指石灰石碾碎成粉末状的物理变化过程
D
成语“百炼成钢”
通过反复锤炼，减少铁合金中碳元素的质量分数
【答案】C
【解析】诗句“粉身碎骨浑不怕”，描述的是生石灰遇水生成氢氧化钙的过程，是化学过程。
4．下列说法不正确的是( )
A．自然界中不存在游离态的金属单质
B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率
D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护
【答案】A
【解析】自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。
5．有关金属矿物相关说法正确的是
A．活泼金属可以用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼
B．不活泼金属用电解法冶炼
C．铝热反应不是放热反应
D．合金是纯净物
【答案】A
【解析】A．活泼金属难以用还原剂还原，常使用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼，A正确；B．不活泼金属常用还原剂还原，也可用热分解法或电解法制取，B不正确；C．铝与金属氧化物的铝热反应之所以能发生，就是因为铝热反应是放热反应，C不正确；D．合金是金属与金属、或金属与非金属组成的混合物，D不正确；故选A。
6．下列关于钙、钾、铁的冶炼方法正确的是( )
A．电解法、热分解法、热还原法
B．电解法、电解法、热还原法
C．热还原法、热分解法、热还原法
D．电解法、电解法、热分解法
【答案】B
【解析】钙、钾是活泼的金属，应该采用电解的方法冶炼；铁是中等活泼的金属，采用热还原方法来冶炼，因此选项是B。
7．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是
( )
A．Mg
B．Cu
C．Ag
D．H2
【答案】C
【解析】本题考查溶液中置换反应的原理。当一种金属遇到多种氧化剂时，氧化性最强的优先反应。由金属活动性顺序表知：金属性Mg>Cu>Ag，则其阳离子的氧化性顺序为：Ag＋>Cu2＋>Mg2＋，因此加入少量锌粉时，氧化性强的Ag＋首先反应，故首先置换出银。
8．高炉炼铁生产中下列说法正确的是
A．还原氧化铁的还原剂是焦炭
B．采用富氧空气可以得到纯铁
C．加石灰石的目的主要是为了除去过量碳
D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿
【答案】D
【解析】A．焦炭发生的反应：C＋O2CO2、CO2＋C2CO，其中CO将铁矿石中的铁还原成铁单质，A错误；B．高炉炼铁得到的只是含碳量为2%～4.5%的生铁，不会得到纯铁，B错误；C．加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰，继而再与SiO2反应生成CaSiO3炉渣，除去杂质SiO2，
C错误；D．磁铁矿、赤铁矿都用于冶炼生铁的矿石，D正确；故选D。
9．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：
下列叙述正确的是
A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3
C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3
【答案】D
【解析】铝土矿加入试剂X，氧化铝溶解，说明试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁。溶液为偏铝酸钠，过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠。据此回答。A．从后面通入Y生成碳酸氢钠分析，Y
应为二氧化碳，则试剂X只能是NaOH溶液，不可以是盐酸，A错误；B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁不是氢氧化铁，B错误；C．氧化铝变成铝为氧化还原反应，C错误；D．反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，D正确；故选D。
10．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，上述反应转移电子总物质的量为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】分析反应中化合价的变化：2＋22＋2，反应过程中Cu、S、O三种元素的化合价均发生改变；Cu2S中Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，因此Cu2S既是氧化剂又是还原剂；根据S元素化合价的改变可知，当1
mol
O2参加反应时，共转移电子6
mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水吸收可得H2SO4。
11．有0.4
g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75
g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是( )
A．FeO
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．FeO和Fe2O3
【答案】B
【解析】CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的1
mol
O原子对应1
mol
CO2分子，1
mol
CO2分子对应1
mol
CaCO3，所以有下列的关系式，并假设0.4
g该氧化物中含x
g
O原子。
O ～ CO2 ～ CaCO3
16 100
x
g
0.75
g
解得x＝0.12
n(Fe)∶n(O)＝∶＝2∶3。
故此氧化物的化学式为Fe2O3。
12．Ti具备优良的抗腐蚀性，被称为未来金属，工业上可以采用铁热还原法(高温)制备，工艺流程如下；(已知：)
下列说法错误的是
A．热还原的化学方程式为：
B．整个工艺流程中，元素化合价始终不变
C．和高温下化学性质非常活泼，镁还原需在惰性气氛中进行
D．的循环使用可以提高原料利用率，降低成本
【答案】B
【解析】A．在热还原过程中，Mg将TiCl4还原为Ti，Mg被氧化为MgCl2，化学方程式为：，A正确；B．电解熔融的MgCl2时，发生如下反应MgCl2Mg+Cl2↑，Cl元素化合价由-1价升高为0价，B错误；C．高温条件下，由于和很容易被空气中的氧气氧化，所以镁还原TiCl4时，需在惰性气氛中进行，C正确；D．还原TiCl4后转化为MgCl2，MgCl2熔融电解再生成Mg，可实现镁的循环使用，从而提高原料利用率，降低生产成本，D正确；故选B。
二、非选择题：本题包括3小题，共40分。
13.（8分）冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或作还原剂还原
②用活泼金属Na、Mg等还原
③利用铝热反应原理还原
④电解法
⑤热分解法。请回答下列金属的冶炼应采用哪种方法：
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______(填序号，下同)。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______。
(3)Hg、Ag等不活泼金属_______。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
【答案】①
④
⑤
③
【解析】金属的冶炼一般根据金属的活泼性选择不同的冶炼方法。活泼的金属一般采用电解法，不活泼的金属一般采用加热分解法，处于中间的金属，一般采用还原剂还原。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属，冶炼方法采用热还原法，①以C、CO或H2做还原剂，故答案为：①(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属，冶炼方法用④电解法，故答案为：④；(3)Hg、Ag等不活泼金属，冶炼方法用⑤热分解法，故答案为：⑤；(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属，冶炼方法利用铝热反应原理还原，故答案为：③；
14．（14）某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。
(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，其原因是_____________________。
(2)该铝热反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量。
试回答下列问题：
①量气管在读数时必须进行的步骤是______________________________________。
②取1
g样品进行上述实验，共收集到44.8
mL气体(换算成标准状况下)，则铝的百分含量为______________。
③装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热（2分）
(2)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe（3分）
(3)①冷却至常温和调节量气管使左右液面相平（3分）
②3.6%（3分）
③偏大（3分）
【解析】(1)因为把浓硫酸加入到蔗糖中发生脱水并放出大量的热，可作引火剂。(2)Al还原Fe3O4生成Fe和Al2O3，配平可得化学方程式：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe。(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的步骤是：冷却至常温和调节量气管使左右液面相平。②根据Al与NaOH溶液反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，m(Al)＝n(Al)×27
g·mol－1＝2/3n(H2)×27
g·mol－1＝2/3×0.044
8
L÷22.4
L·mol－1×27
g·mol－1＝0.036
g，则铝的百分含量为0.036
g÷1
g×100%＝3.6%。③如果装置没有橡胶管，造成气体读数偏大，则铝的百分含量将会偏大。
15．（18分）Ⅰ.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为＋4价)制取TiO2，其主要流程如下：
Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是________________；向甲溶液中加入铁的目的是________________。
Ⅱ.还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取，其主要工艺流程如下：
试回答下列问题：
(1)已知反应①通常在800～900
℃的条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其中当有1
mol
Cl2完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为________
mol。
(2)反应②通常在800
℃的条件下进行，通入氩气的目的是
________________________________________________________________________；
分离反应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质，应如何除去杂质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(简述操作过程)。
(3)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是____________________。
【答案】Ⅰ.Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
将Fe3＋转化为Fe2＋
Ⅱ.(1)1 (2)氩气作保护气，防止镁、钛被氧化 将海绵钛置于盐酸中酸洗，然后过滤即可得纯净的钛
(3)Cl2、Mg和MgCl2
解析：Ⅰ.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；因为最终得到绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入甲物质的目的是把铁离子还原为亚铁离子。
Ⅱ.(1)反应①的反应物为TiO2、C、Cl2，结合流程图知有TiCl4生成，利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是CO，所以反应的化学方程式为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，在反应中碳被Cl2氧化，当有1
mol
Cl2完全反应时，参加反应的还原剂(C)的物质的量为1
mol。(2)反应②中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气氧化，所以通入氩气的目的是防止镁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧化；此法制得的金属钛中含有少量金属镁，结合镁和钛(题中信息：钛耐腐蚀)性质可知，可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物即可除去Mg。(3)由流程图知，可循环使用的物质为Cl2、Mg以及海绵钛除杂时生成的MgCl2等。（人教版必修2）4.1.1《金属矿物的开发利用》课时训练试题
(时间40分钟
满分100分)
一、单项选择题:本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．下列说法错误的是
（
）
A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液
D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
2．已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是
A．金属钠的使用
B．青铜器的大量使用
C．海水提镁
D．铝热法制铬
3．成语、诗词话科学——对下列成语或诗句所描述现象的解释，你认为错误的是( )
成语或诗句
用化学知识解释
A
唐代李白诗句“风吹柳花满店香”
这是生活中常见的一种分子扩散运动
B
“烈火见真金”
金的性质稳定，在烈火中也不会发生反应
C
明代于谦诗句“粉身碎骨浑不怕”
它指石灰石碾碎成粉末状的物理变化过程
D
成语“百炼成钢”
通过反复锤炼，减少铁合金中碳元素的质量分数
4．下列说法不正确的是( )
A．自然界中不存在游离态的金属单质
B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率
D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护
5．有关金属矿物相关说法正确的是
A．活泼金属可以用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼
B．不活泼金属用电解法冶炼
C．铝热反应不是放热反应
D．合金是纯净物
6．下列关于钙、钾、铁的冶炼方法正确的是( )
A．电解法、热分解法、热还原法
B．电解法、电解法、热还原法
C．热还原法、热分解法、热还原法
D．电解法、电解法、热分解法
7．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是
( )
A．Mg
B．Cu
C．Ag
D．H2
8．高炉炼铁生产中下列说法正确的是
A．还原氧化铁的还原剂是焦炭
B．采用富氧空气可以得到纯铁
C．加石灰石的目的主要是为了除去过量碳
D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿
9．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：
下列叙述正确的是
A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3
C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3
10．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，上述反应转移电子总物质的量为4
mol
D．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料
11．有0.4
g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75
g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是( )
A．FeO
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．FeO和Fe2O3
12．Ti具备优良的抗腐蚀性，被称为未来金属，工业上可以采用铁热还原法(高温)制备，工艺流程如下；(已知：)
下列说法错误的是
A．热还原的化学方程式为：
B．整个工艺流程中，元素化合价始终不变
C．和高温下化学性质非常活泼，镁还原需在惰性气氛中进行
D．的循环使用可以提高原料利用率，降低成本
二、非选择题：本题包括3小题，共40分。
13.（8分）冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或作还原剂还原
②用活泼金属Na、Mg等还原
③利用铝热反应原理还原
④电解法
⑤热分解法。请回答下列金属的冶炼应采用哪种方法：
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______(填序号，下同)。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______。
(3)Hg、Ag等不活泼金属_______。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
14．（14）某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。
(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，其原因是_____________________。
(2)该铝热反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量。
试回答下列问题：
①量气管在读数时必须进行的步骤是______________________________________。
②取1
g样品进行上述实验，共收集到44.8
mL气体(换算成标准状况下)，则铝的百分含量为______________。
③装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会________(填“偏大”或“偏小”)。
15．（18分）Ⅰ.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为＋4价)制取TiO2，其主要流程如下：
Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是________________；向甲溶液中加入铁的目的是________________。
Ⅱ.还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取，其主要工艺流程如下：
试回答下列问题：
(1)已知反应①通常在800～900
℃的条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其中当有1
mol
Cl2完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为________
mol。
(2)反应②通常在800
℃的条件下进行，通入氩气的目的是
________________________________________________________________________；
分离反应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质，应如何除去杂质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(简述操作过程)。
(3)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是____________________。
