《金属冶炼的特殊方法》金属冶炼的特殊方法 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《金属冶炼的特殊方法》金属冶炼的特殊方法

1单选题

下列关于铝热剂的有关叙述中正确的是(  )

A

利用铝热剂的反应,常用于冶炼高熔点的金属

B

氧化铝和铁的混合物是铝热剂

C

铝热剂发生的铝热反应需要用镁带和氯酸钾引燃,所以铝热反应是吸热反应

D

工业上常用铝热反应来大量冶炼金属铁

题目答案

A

答案解析

分析:

A.铝的还原性强,且铝热反应放出大量的热;B.铝热剂中金属单质为铝,氧化铝和铁不发生反应,不是铝热剂;C.铝热反应为放热反应;D.工业上利用还原法冶炼铁,铝热反应可用于焊接钢轨.

解答:

解:A.铝的还原性强,且铝热反应放出大量的热,则可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属,故A正确;B.氧化铝与铁不反应,不是铝热剂,铝热剂中金属单质为铝,如:氧化铁和铝,故B错误;C.铝热反应中放入大量的热,所以铝热反应为放热反应,故C错误;D.铝热反应可以用来冶炼出高熔点金属,如金属铁,但工业上是通过还原法冶炼大量的铁,故D错误;故选A.

点评:

本题考查了铝热反应原理及其应用,题目难度中等,明确铝热反应原理及其应用方法为解答关键,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

2单选题

实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂.发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是(  )

①Fe$_2$O$_3$和MnO$_2$ ②MnO$_2$和V$_2$O$_5$ ③Cr$_2$O$_3$和V$_2$O$_5$ ④Fe$_3$O$_4$和FeO.

A
①②
B
②③
C
③④
D
①④

题目答案

D

答案解析

分析:

9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂,发生铝热反应.9 g铝粉可以提供1mol电子,氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的单一单质的质量就是18g,铝粉完全置换出金属单质,如果氧化物是混合物,得到的对应金属单质质量应该一个大于18g,一个小于18g;

解答:

解:①Fe$_2$O$_3$中的铁为+3价,得到1mol电子对应的铁单质的质量为18.7g,MnO$_2$中+4价Mn得到1mol电子对应的锰的质量为13.75g.故①正确;

②MnO$_2$中+4价Mn得到1mol电子,对应的锰的质量为13.75g,V$_2$O$_5$中+5价V得到1mol电子对应的质量为10.2g.故②错误;

③Cr$_2$O$_3$_+3价的Cr得到1mol电子对应的质量为17.3g,V$_2$O$_5$中+5价V得到1mol电子对应的质量为10.2g.故③错误;

④铝全部反应:Fe$_3$O$_4$中的铁为+2和+3价,1个氧离子可失去2个电子,从Fe$_3$O$_4$变成铁.当得到1mol电子时,Fe$_3$O$_4$失去0.5摩尔O,可以得到铁单质168g×0.5/4=21g,FeO中+2价Fe得到1mol电子对应的质量为28g,当铝为部分反应时④仍成立.故④正确;

故选D.

点评:

该题解题时,需注意从氧化物转变成单质,失去的氧的物质的量以及转移的电子数,理清它们的关系式解题的关键.

3单选题

下列选项中的哪种物质可以与氧化铁在高温下发生铝热反应(  )

A
焦炭
B
一氧化碳
C
氧化铝
D
金属铝粉

题目答案

D

答案解析

分析:

与氧化铁在高温下发生铝热反应,应为Al与氧化铁的反应,反应实质为氧化铁被还原生成铁.

解答:

解:工业上用铝粉还原一些金属氧化物,这类反应称为铝热反应,铝热反应为以铝为还原剂在高温下发生氧化还原反应生成金属单质,那么与氧化铁在高温下发生铝热反应,应为Al与氧化铁的反应,只有D正确.

故选D.

点评:

本题考查铝热反应的探究,题目难度不大,本题注意铝热反应的原理.

4单选题

引发铝热反应的操作是:将铝粉和Fe$_2$O$_3$粉末混合均匀,置于纸漏斗上,外铺一层KCIO$_3$作氧化剂,外插一段光亮的镁带,然后点燃镁带.下列各组中能分别代替KCIO$_3$和镁带而引发铝热反应的是(  )

A
直接用酒精喷灯加热
B
KMnO$_4$、铝条
C
火柴头、浓盐酸
D
KMnO$_4$、鞭炮引线

题目答案

D

答案解析

分析:

为使反应顺利进行,加入的氯酸钾为助燃剂,点燃镁时反应可发生,镁为引燃剂,所以选项中必须提供代替镁的引燃剂、代替氯酸钾的助燃剂,据此进行解答.

解答:

解:铝热反应中,为使反应顺利进行,可加入氯酸钾,为助燃剂,点燃镁时反应可发生,镁为引燃剂,

A.根据铝热反应装置可知,无法用酒精喷灯对反应的混合物进行加热,故A错误;

B.缺少引燃剂,铝热反应不会发生,故B错误;

C.火柴头可以做引燃剂,但是缺少助燃剂,无法达到反应所需温度,故C错误;

D.鞭炮引线为引燃剂,高锰酸钾为助燃剂,铝热反应可以发生,故D正确;

故选D.

点评:

本题考查了放热反应发生条件,题目难度不大,注意掌握铝热反应原理,明确镁条、氯酸钾在铝热反应中的作用为解答本题的关键,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

5单选题

研究发现用铝热法可从下列氧化物中冶炼出有关金属,若要得到等物质的量的有关金属单质,需消耗单质铝最多的是(  )

A
MnO$_2$
B
V$_2$O$_5$
C
Cr$_2$O$_3$
D
WO$_3$

题目答案

D

答案解析

分析:

设得到的金属单质的物质的量为nmol,铝为3价金属,消耗1mol铝会提供3mol电子,根据电子守恒,还原得到nmol各金属单质,其化合价变化越大,则消耗的铝的物质的量越大,据此进行解答.

解答:

解:设得到的金属单质的物质的量为nmol,

A.MnO$_2$→Mn,化合价由+4变为0,化合价降低4价,得到nmol金属锰需要得到4nmol电子;

B.V$_2$O$_5$→V,化合价变从+5变为0,化合价降低5价,生成nmolV需要得到5nmol电子;

C.Cr$_2$O$_3$→Cr,化合价由+3变为0,化合价降低3价,生成nmolCr需要得到3nmol电子;

D.WO$_3$→W,化合价从+6变为0,化合价降低6价,生成nmolW需要得到6nmol电子;

每消耗1mol铝能够提供3mol电子,根据电子守恒,得到以上nmol各金属单质,消耗金属铝最多的为D,

故选D.

点评:

本题考查了铝热反应中简单计算,题目都能增大,注意掌握铝热反应原理,正确理解题干信息是解题根据,明确要求算的是得到金属单质,不能按照还原等物质的量的金属氧化物进行计算.

6单选题

用铝热剂冶炼难熔金属,是因为铝(  )

①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热.

A
B
①②③
C
②④
D
①②③④

题目答案

C

答案解析

分析:

根据铝的还原性强,且还原其他金属时放出大量的热,故常用于冶炼难熔金属.

解答:

解:用铝热剂冶炼难熔金属,是因为还原性强,且还原其他金属时放出大量的热,与导电性、延展性无关,

故选:C.

点评:

本题考查学生铝热反应的实质知识,是对教材知识的考查,难度不大.

7单选题

下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是(  )

A
Cr$_2$O$_3$
B
MnO$_2$
C
MgO
D
V$_2$O5

题目答案

C

答案解析

分析:

铝热反应的实质为金属单质之间的置换反应,能跟铝粉组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应较铝弱,据此进行判断.

解答:

解:铝热反应的实质为金属单质之间的置换反应,能跟铝粉组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应较铝弱,

A.Cr的活泼性小于Al,Cr$_2$O$_3$可与Al发生铝热反应,故A错误;

B.Mn的活泼性小于Al,MnO$_2$可与Al发生铝热反应,故B错误;

C.Mg的活泼性大于Al,MgO不能与Al发生铝热反应,故C正确;

D.V的活泼性小于Al,V$_2$0$_5$可与Al发生铝热反应,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查铝热反应及Al的化学性质,题目难度不大,明确铝热反应的原理为金属之间的置换反应为解答关键,侧重分析与灵活应用能力的考查.

8单选题

工业上铝常用于冶炼难熔金属,这一用途是由于铝(  )

A
具有强还原性,反应中放出大量的热
B
高温时在空气中能燃烧
C
具有良好的导热性
D
反应后生成熔点更高的氧化铝

题目答案

A

答案解析

分析:

铝具有强的还原性,与活泼性弱与铝的金属发生置换反应,放出大量的热,常用于冶炼难熔的金属,据此解答.

解答:

解:工业上铝常用于冶炼难熔金属,是因为铝具有强的还原性,与活泼性弱与铝的金属发生置换反应,放出大量的热,

故选:A.

点评:

本题考查了铝热反应的用途,熟悉铝的化学性质及铝热反应的特点是解题关键,题目难度不大.

9单选题

“铝热反应”是一种重要的化学反应,下列说法正确的是(  )

A
是吸热反应
B
铝热剂是纯净物
C
铝热剂是混合物
D
铝热反应不是氧化还原反应

题目答案

C

答案解析

分析:

铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,为放热反应.

解答:

解:A.铝热反应虽然在高温条件下发生,但是放热反应,故A错误;

B.铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,故B错误;

C.铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,故C正确;

D.反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,故D错误.

故选C.

点评:

本题考查铝热反应,题目难度不大,注意反应的原理,实质为金属之间的置换反应.