1、学业分层测评(建议用时：45分钟)学业达标1金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的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】合金的性质与其组成金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大、熔点更低等，A项正确；因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D两项正确。【答案】B2下列说法不正确的是
2、()A自然界中不存在游离态的金属单质B金属活泼性不同，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【解析】自然界中很不活泼的金属如Au、Pt可存在游离态。【答案】A3我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜，孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是()A焦炭还原法B湿法炼铜C铝热还原法D电解冶炼法【解析】火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2，2CuOC2CuCO2，属于焦炭还原法。【答案】A4下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()选项冶炼原理方法A2HgO2HgO
3、2热分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2电解法CCu2SO22CuSO2热分解法DFe2O32Al2FeAl2O3热还原法【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼，故A、B、D正确。C错误，C项为火法炼铜。【答案】C5分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，所得金属纯度的说法正确的是()A用氢气的纯度高B用金属的纯度高C二者相同D无法比较【答案】A6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
4、热【答案】B7下列说法中，不正确的是()A金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C金属由化合态变为游离态，一般都是被还原D金属单质被发现和应用得越早，其活泼性一般越弱【解析】金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A项正确；有的金属化合物在发生氧化还原反应时，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，如HgO，B项错误；金属元素在化合物中一般显正价，当变成金属单质后，化合价就变为0，所以是被还原，C项正确，金属被发现和应用得越早，说明该金属越容易被还原，从而也说明金属的活泼性越弱，D项正确。【答案】B8用铝热法还原
5、下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是()A二氧化锰B三氧化钨C三氧化二铬D四氧化三铁【解析】首先写出反应的化学方程式，根据制得金属各1 mol列比例式求解；或者是根据1 mol铝失去3 mol电子，由电子守恒得，金属氧化物中金属的化合价最低者消耗的铝最少。【答案】D9下列各组物质中，均能将Fe2O3还原成单质铁的是()ACO、O2、H2BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2DAl、C、H2【解析】Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。【答案】D10冶炼金属常用以下几种方法：a以C、CO或H2作还原剂还原；b利用
6、铝热反应原理；c电解法；d热分解法。(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？Fe、Zn、Cu等较不活泼金属_；Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_；Hg、Ag等不活泼金属_；V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电流效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：熔点/沸点/密度/(gcm3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl8011 4132.165KCl7701 5001.984工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KClNaNaClK工业上制金属钾主要
7、运用到上表所列的哪些物理常数？_；其选择范围是_。【解析】选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应NaKCl=NaClK，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801882.9 之间时，Na、KCl、NaCl均为液态，而钾为气态。【答案】(1)acdb(2)熔点和沸点801882.911用如图所示的装置做铝热反应实验，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
8、实验现象(把序号填写在横线上)：_。镁带剧烈燃烧；放出大量的热，并发出耀眼的白光；纸漏斗的下部被烧穿；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。【解析】(1)铝热反应为2AlFe2O32FeAl2O3，该反应中Fe2O3作氧化剂，Al作还原剂。(2)全为该铝热反应的现象。【答案】(1)Fe2O32AlAl2O32FeFe2O3Al铝热(2)12钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军事、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红
9、石、碳粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为_，该反应的还原剂是_。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。(1)写出此反应的化学方程式：_；(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤。_。【解析】第一步：因为钛在常温时不与非金属、强酸反应，在红热时可与常见非金属单质反应，类比一般不活泼金属氧化物，选用碳作还原剂制得金属，金属与Cl2生成氯化物。两反应合并的化学方程式为TiO22C2Cl2TiCl42CO。第二步：(1)Mg为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4：2MgTiCl42MgCl2Ti。(2)还
10、原出的Ti与Mg混合，分离时用强酸，因钛不与强酸反应，所以可将上述产物溶于过量的盐酸中，然后过滤洗涤，即可得到纯净的钛。【答案】第一步：TiO22C2Cl2TiCl42COC第二步：(1)2MgTiCl42MgCl2Ti(2)可将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即可得到纯净的钛能力提升13利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2，下列有关判断合理的是()A避免污染，排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收BCuFeS2中铁显2价，该反应中只有Cu被还原C检查炉渣中含2价铁的试剂是盐酸、KSCN溶液和氯水D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸【解析】浓
11、硫酸不能吸收SO2，A项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低，被还原，B项错误。在3价铁存在下检验2价铁，应用酸性高锰酸钾溶液，C项错误。炉渣中含有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D项正确。【答案】D140.4 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() 【导学号：30032066】AFeOBFe2O3CFe3O4DFeO和Fe2O3【解析】CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个氧原子可以生成一个CO2分子，每一个CO2分子可以生成一个CaCO3，所以有下列的关系式，假设0.
12、4 g该氧化物中含x g氧原子OCO2CaCO316100x g 0.75 g解得x0.12，N(Fe)N(O)：23。【答案】B15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，我国的钛铁储量居世界首位。含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：(1)步骤加Fe的目的是_；步骤冷却的目的是_。(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)，涉及的步骤为反应TiCl42Mg=2MgCl2Ti在Ar气氛中进行的理由是_。【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，降温减小FeSO47H2O的溶解度，有利于绿矾结晶。(2)水浸后发生的离子反应为TiO22H2O=H2TiO32H，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、CaCO3或碱。(3)高温下Ti和Mg易与空气中O2、N2等反应，故应在Ar气氛中进行。【答案】(1)将Fe3还原为Fe2析出绿矾(FeSO47H2O)(2)绿矾(FeSO47H2O)生石灰(或碳酸钙、废碱)(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应