知识讲解_金属矿物的开发利用（提高）

金属矿物的开发利用 【学习目标】 1、了解金属冶炼的化学反应原理和基本方法； 　　2、了解金属回收与资源的保护方法。 【要点梳理】 【高清课堂：金属矿物的开发利用 ID：405149#金属的冶炼】 要点一、金属的冶炼方法 由于大多数金属的化学性质活泼，在自然界中主要以化合态形式存在（金、铂等少数金属例外），所以使用 的金属大多数是人工制得的。金属冶炼的实质就是利用氧化还原反应使金属化合物中的金属元素得到电子被还原 为金属单质：Mn++ne- M。因不同金属的阳离子得电子的能力不同，故不同金属采取不同的冶炼方法。 1、热分解法。有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的金属的氧化 物受热就能分解。例如： 2HgO 2Hg+O2↑　　　 　 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2、热还原法。多数金属的冶炼采用热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。例如： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　　　 　 WO3+3H2 W+3H2O 　　ZnO+C Zn+CO↑ 　　　 　 MgO+C Mg(g)+CO(g) 　　Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 3、电解法。在金属活动性顺序表中，钾、钙、钠、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失 去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法 来冶炼。例如： 2NaCl（熔融） 2Na+Cl2↑ 　　　 　 MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑ 　 　　一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如： 　　　 　2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑ 不同金属冶炼方法的选择 4、湿法。在工业上还有一种冶金方法叫做湿法冶金，也称为水法冶金。它是利用在溶液中发生的化学反应（如置换反应），对金属进行提取和分离的冶金过程。例如： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 【高清课堂：金属矿物的开发利用 ID：405149#铝热反应】 要点二、铝热反应 　　炼铁通常用热还原法。工业上采用的高炉炼铁和铝热法炼铁都属于热还原法。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（高炉炼铁） Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（铝热法炼铁） Fe2O3 与 Al 的反应叫做“铝热反应”，Fe2O3 和 Al 的混合物叫做“铝热剂”。与 Fe2O3 性质相似的 FeO、 Fe3O4、CuO、TiO2（二氧化钛）、V2O5（五氧化二钒）、Cr2O3（三氧化二铬）、MnO2、Co3O4（四氧化三钴）、WO3 （三氧化钨）等氧化物，也都能与金属铝在高温下发生氧化还原反应，生成 Al2O3 和新的金属单质，放出大量的 热，这样的反应都属于铝热反应。 3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3 3CuO+2Al 3Cu+Al2O3 3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 3V2O5+10Al 6V+5Al2O3 3Co3O4+8Al 9Co+4Al2O3 3TiO2+4Al 3Ti+2Al2O3 Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3 铝热反应一般有两个方面的重要应用：一是冶炼高熔点的金属；二是焊接金属，如用 Fe2O3 和 Al 的混合物 做焊药（铝热剂）焊接铁路钢轨等。 要点诠释：铝热反应是指铝热剂在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，其中镁条为引燃物质， 氯酸钾为助燃物质。 （1）原理：Al 是还原剂，另一种氧化物是氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应。（2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。 （3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与 Al2O3 分离。 （4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。 （5）应用：冶炼难熔金属，如 V、Cr、Mn 等；焊接钢轨等。 要点三、废旧金属的回收 地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资源将会日渐减少。 废旧金属是一种固体废弃物，会污染环境，把废旧金属作为一种资源，加以回收利用。这样做，既减少了垃圾量、 防止污染环境，又缓解了资源短缺的问题。 回收的废旧金属，大部分可以重新制成金属或它们的化合物再利用。例如：废旧钢铁可以用于炼钢，利用 1t 废钢炼钢，大约可节约矿石 2t、焦炭 1t、石灰石 0.5t。回收一个铝质饮料罐比制造一个新的铝质饮料罐节约能源 约 95%。废铁屑等可以用于制铁盐，从电解精炼钢的阳极泥中，可回收金、银等贵重金属，从电影业、照相业、 科研单位和医院 X 光室回收的定影液中，可以提取金属银。 【典型例题】 类型一：金属的冶炼 例 1．下列说法中不正确的是（ ） A．金属的冶炼原理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，都是被还原 D．金属单质被发现和应用得早，其活动性一般较弱 【思路点拨】本题考查金属的冶炼原理。 【答案】B 【解析】金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质；有的物质在发生氧化还原反应冶炼金属的时候，自身 既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，例如 HgO，所以 B 错误；金属呈化合态时一定显正价，当变成游 离态后，化合价就变为 0 价，所以被还原，C 说法正确；金属被发现和应用得早，说明该金属在自然界存在游离 态，人们容易获得并利用它，从而也说明这些金属的活动性一般是较弱的。 【总结升华】金属的冶炼利用的是氧化还原反应。 【变式 1】（2015 河南濮阳期末考）下列关于金属冶炼的说法正确的是（ ） A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活泼性决定 B．Cu 的湿法冶炼是将金属钠投入到 CuSO4 溶液中，从而置换出铜 C．Fe 通常采用热还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳 D．由于 Al 的活泼性强，故工业上采用电解熔融 AlCl3 的方法生产 Al 【答案】A 【解析】A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，活泼金属采用电解法冶炼，不活泼的金属采用 直接加热法冶炼，大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法，故 A 正确； B．Cu 的湿法冶炼是将金属铁投入到 CuSO4 溶液中，从而置换出铜，不能用钠，钠能与水反应，故 B 错误； C．Fe 通常采用热还原法冶炼，加入石灰石的目的是和铁矿石里的二氧化硅形成硅酸钙炉渣，故 C 错误； D．由于 Al 的活泼性强，工业上采用电解 Al2O3 与冰晶石熔融混合物的方法生产铝，AlCl3 是共价化合物， 熔融状态下不导电；所以不用电解 AlCl3 的方法生产铝，故 D 错误。 例 2．工业上 Na、Ca、Mg 都可以用电解其熔融的氯化物而制得。试回答下列问题： 　　（1）写出电解制取 Ca、Mg 的反应的化学方程式：________________，_________________。 　　（2）钾却不能用电解熔融 KCl 的方法制备，因为金属钾易溶解在熔融的 KCl 中而有危险，可利用反应 Na+KCl NaCl+K 来制备钾。参考下表数据：　　　　　 　　①该反应适宜选择在什么温度范围内进行？ 　　②该反应主要应用了什么化学原理？ 　　（3）Al 的制备不能用电解 AlCl3 的方法，而采用电解熔融 Al2O3 的方法，请回答以下问题： 　　①工业上为什么不用 Na 还原 AlCl3 来制备 Al？ 　　②电解 Al2O3 时，为什么还要加冰晶石（助熔剂）？ 　　【思路点拨】本题综合考查了金属冶炼的方法及条件的选择。 【答案】（1）CaCl2 Ca+Cl2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑ （2）①801℃~883℃ ②平衡移动原理 （3）①原料金属钠的成本较高，且钠易被氧化、难保存，故工业上不用此法获得大量的 Al。 ②Al2O3 的熔点较高（2072℃），直接电解时需要提供大量的热量使其熔化，加入助熔剂冰晶 石（Na3AlF6）后，在助熔剂的作用下（助熔剂的熔点一般很低），略加热 Al2O3 就会熔解且易电解出 Al3+、O2-， 这样有利于电解的顺利进行，既缩短时间又节约能源。 【解析】 　　（1）根据题意，直接写出反应的化学方程式：CaCl2 Ca+Cl2↑，MgCl2 Mg+Cl2↑。 　　（2）Na 与 KCl 的反应是可逆反应，要想使 Na 顺利置换出 K，根据平衡移动原理，需使平衡向正反应方向 移动，最佳选择是减少生成物 K 的量，即 K 以蒸气逸出，其他物质仍保留在体系中，故反应温度应控制在 801℃ ~883℃之间，此时 K 为气态，Na、NaCl、KCl 为熔融态。 　　（3）①可以用钠还原 AlCl3 制备 Al，但原料金属钠的成本较高，且钠易被氧化、难保存，故工业上不用此 法获得大量的 Al。 　　②Al2O3 的熔点较高（2072℃），直接电解时需要提供大量的热量使其熔化，加入助熔剂冰晶石（Na3AlF6） 后，在助熔剂的作用下（助熔剂的熔点一般很低），略加热 Al2O3 就会熔解且易电解出 Al3+、O2-，这样有利于电 解的顺利进行，既缩短时间又节约能源。 【总结升华】金属冶炼方法的选择要考虑其活泼性。 举一反三： 【变式 1】下列叙述正确的是（　 ） 　　A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 　　B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁 　　C．电解冶炼铝的原料是氯化铝 　　D．碳在高温下能还原氧化镁中的镁 【答案】AD 类型二：铝热反应 例 3．粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3 组成的混合物。进行如下实验： 　　①取适量 A 进行铝热反应，产物中有单质 B 生成； 　　②另取 20g A 全部溶于 0.15 L 6.0mol·L-1 盐酸中，得溶液 C； 　　③将①中得到的单质 B 和溶液 C 反应，放出 1.12L(标况)气体，同时生成溶液 D，还残留有固体物质 B； 　　④用 KSCN 溶液检验时，溶液 D 不变色； 　　请填空： 　　（1）①中引发铝热反应的实验操作是__________。产物中的单质 B 是__________。 　　（2）②中所发生反应的反应的化学方程式是__________。 　　（3）③中所发生的各反应的离子方程式是__________。　　（4）若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中 c(Mg2+)为__________，c(Fe2+)为__________。 　 【思路点拨】本题考查金属冶炼原理（铝热反应法）和化学实验基本操作、物质检验、化学计算。 【答案】（1）加少量 KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe 　　 （2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，MgO+2HCl=MgCl2+H2O 　　 （3）Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+2H+=Fe2++H2↑ 　　 （4）0.67 mol·L-1；2.3 mol·L-1 【解析】MgO 不能与铝发生置换反应，所以： 　　①发生的反应是 Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 　　②中发生的反应是 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，MgO+2HCl=MgCl2+H2O 　　③中发生的反应是 Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 　　④中加入 KSCN 溶液不变色，说明 Fe3+完全被还原为 Fe2+，溶液 D 为 MgCl2、FeCl2 的混合液。 根据题意假设 20g A 中 MgO 和 Fe2O3 的物质的量均为 x，则：40g·mol-1×x+160 g·mol-1×x=20g，解得 x=0.1mol。 　　　 　　　反应后原加入的盐酸中的 Cl-全部转移到 FeCl2 和 MgCl2 中，Cl-守恒，所以溶液 D 中 　　　 　　　 【总结升华】考查的知识与技能起点较低，但综合性较强，是典型的学科内综合题，同学们在平常学习中要 多加练习。 举一反三： 【变式 1】“铝热反应”的化学方程式为：2Al+ Fe2O3 Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样 的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化 学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3 熔点、沸点数据如下： 　　 （1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是： ____________________________________________________________________。 （2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 __________________，当观察到__________________现象时，说明熔融物中含有金属铝，反应的离子方程式 为__________________。 （3） 实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的 __________________　（填序号）。 　　A．浓硫酸　　　　 B．稀硫酸　　　　 C．稀硝酸　　 　 D．氢氧化钠溶液 【答案】（1）该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时未反应的铝和铁熔合形成铁铝合金。 　　 （2）NaOH 溶液，块状熔融物表面有无色气泡放出 　　　　 2Al+2OH－+2H2O = 2AlO2－+3H2↑　 　　 （3）B 【变式 2】（2016 四川省南充期末考）下列各组中能分别代替 KClO3 和镁带而引发铝热反应的是（ ）。 A．直接用酒精喷灯加热 B．KMnO4、铝条 C．火柴头、浓盐酸 D．KMnO4、鞭炮引线 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2054 1535 1462 沸点/℃ 2467 2980 2750 ——【答案】D 【解析】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 项， 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 项，缺少引燃剂，铝热反应 不会发生，故 B 错误；C 项，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 项 ， 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 。【巩固练习】 一、选择题（每题有 1-2 个选项符合题意） 1．人造光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁，可有下列 步骤： ①过滤 ②溶解 ③加入适量 Ca(OH)2 ④蒸发 ⑤用盐酸溶解 ⑥电解熔融 MgCl2 ⑦在 HCl 气流中强热 MgCl2·6H2O 晶体正确的顺序是（ 　 ）。 　　A．⑤③①②④⑥⑦　　　　　 　B．②③①⑤④⑦⑥ 　　C．②④①③⑦⑤⑥　　　　　　 D．⑤③①④②⑦⑥ 2．（2015 河南省安阳市高考模拟）下列制备金属单质的方法或原理正确的是（ 　 ）。 A．在高温条件下，用 H2 还原 MgO 制备单质 Mg B．在通电条件下，电解熔融 Al2O3 制备单质 Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质 Na D．加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu 3．我国古代湿法炼铜的反应原理是（ 　 ）。 　　A．CuO+H2 Cu+H2O　　　　　　 　 B．CuO+CO Cu+CO2 　　C．CuSO4+Fe＝Cu+ FeSO4 　　　　 　 D．2CuO+C 2Cu+ CO2↑ 4．（2015 吉林市期末考）下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是（ 　 ）。 A．2HgO 2Hg+O2↑ B．4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn C．2MgO 2Mg+O2↑ D．4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 5．（2016 北京市东城区期末考）用铝热法还原下列氧化物，分别制得金属各 1 mol 时，理论上消耗铝最少 的是（ 　 ）。 　　A．WO3　　　　　B．MnO2 　C．FeO　　　　　　D．Cr2O3 6．赤铜矿的主要成分是 Cu2O，辉铜矿的主要成分是 Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应： Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2↑，关于该反应的说法正确的是（ 　 ）。 A．Cu2S 在反应中既是氧化剂，又是还原剂 　　B．该反应的氧化剂只有 Cu2O 　　C．Cu 既是氧化产物又是还原产物 　　D．每生成 19.2gCu，反应中转移 0.6mol 电子 7．金属汞在自然界的主要矿物为辰砂（又名朱砂），其主要成分是 HgS。将该矿物在空气中焙烧，把汞蒸气 蒸馏出来而得到汞，反应方程式为：HgS + O2 ＝ Hg + SO2，下列对于该反应的说法一定正确的是（ 　 ）。 　　A．HgS 只是还原剂 　　　　　　　　　　　B．SO2 只是还原产物 　　C．O2 是氧化剂　　　　　　　　　　　　　 D．Hg 是氧化产物 8．（2016 云南省旧三中期末考）铝能用于冶炼金属（如：铁、钒、铬、锰等），这是因为铝（ 　 ）。 A．具有较强的还原性 B．既能与酸反应，又能与碱反应 C．熔点低 D．导电性好 9．下列各组金属中，前者可以用热分解法制得，后者可以用氢气还原制得的是（ 　 ）。 　　A．Hg；Fe　　　　 B．Fe； Al　　　　 C．Ag；K 　　　 　D．Cu；Na 10．H2 作还原剂和金属作还原剂相比，有关所得金属纯度的说法正确的是（ 　 ）。 A．用 H2 的高　　　　 B．用金属的高　　　　 C．二者相同 　　　　D．无法比较 11．下列矿石中可用作炼铁原料的有（ 　 ）。 ①赤铁矿；②黄铁矿；③磁铁矿；④闪锌矿；⑤菱铁矿 A．只有①和②　　　　　　 B．只有①和③ △ 高温 △ 高温C．有①③⑤ D．①②③⑤ 12．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是 （ 　 ）。 　　A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关 　　B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品 　　C．工业上可用电解熔融态的 MgCl2、AlCl3 来制备 Mg、Al 　　D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备 CuSO4　　 二、非选择题 1．工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是 Al2O3，含有 Fe2O3 杂质）中得到纯净的是 Al2O3，然后电解是 Al2O3 得到铝。下图是从铝土矿中提纯 Al2O3 的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是：2NaAlO2+CO2+3H2O＝ Na2CO3+2Al(OH)3↓。 　　　　　 　　（1）写出图示中（1）的实验操作是___________；图示中（2）加入的试剂___________。 　　（2）试推断物质（写化学式）B__________；C__________；H__________；F__________。 　　（3）写出化学方程式： 　　①_____________________________________________。 　　②_____________________________________________。 　　③_____________________________________________。 　　④_____________________________________________。 2．已知 Fe2O3 在高炉中有下列反应：Fe2O3+CO 2FeO+CO2 　　反应形成的固体混合物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用 m(Fe):m(O)表示。 　　（1）上述固体混合物中，m(Fe):m(O)不可能是_________（多选扣分） 　　A．21:9　　　　　　　　　　 B．21:7.5 C．21:6 　　（2）若 m(Fe):m(O)=21:8，计算 Fe2O3 被 CO 还原的质量分数。 　　（3）设 Fe2O3 被 CO 还原的质量分数为 A%，则 A 和混合物中 m(Fe):m(O)的关系式为[用含 m(Fe)、m(O)的 代数式表示]A%=___________。请在图中画出表示 A 和 m(Fe)/m(O)关系的图形。 　　（4）如果 Fe2O3 和 CO 的反应分两步进行：3Fe2O3+CO 2Fe3O4+CO2；Fe3O4+CO 3FeO+CO2。 　　试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的 m(Fe):m(O)[令 m(Fe):m(O)=21:a，写出 a 的取值范围]。 将结果填入下表： 　　　　　 3．工业上用铝土矿（主要成分是 Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2 等）提取纯 Al2O3 作冶炼铝的原料。提取时操 作过程表示如下： 　　　　　　　　 　（1）写出②③两处所用试剂的名称②____________③____________。 　（2）写出在滤液 B 中加入物质③的离子方程式：__________。 　（3）Al 2O3 熔点（2045 ℃）很高，工业上用冰晶石作助熔剂，电解熔融的 Al 2O3 ，其化学方程式是 ____________。某冶炼铝厂以碳为电极电解时，由于温度高，阳极生成的氧气与碳发生反应。当生成 54 kg 铝时， 阳极消耗 24 kg 碳，则阳极生成的 CO 和 CO2 混合气体中，CO 与 CO2 两种气体的分子个数比为____________。【答案与解析】 一、选择题 1．B 【解析】提纯光卤石得到 MgCl2 的步骤为：先将光卤石溶解于水，因为 KCl、MgCl2 均易溶于水，先后沉淀 Mg2+；Mg(OH)2 的溶解度比 Ca(OH)2 更小，故加入适量的 Ca(OH)2 过滤后得 Mg(OH)2，洗涤后溶于适量的盐酸 发生反应：Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O，蒸发溶液得 MgCl2·6H2O，由于加热 MgCl2·6H2O 的过程中，会有 部 分 MgCl2 又 与 H2O 反 应 生 成 Mg(OH)2 。 而 MgCl2 与 H2O 的 反 应 是 一 个 可 逆 反 应 ： MgCl2+2H2O==Mg(OH)2+2HCl。根据平衡移动原理在 HCl 气氛中加热 MgCl2·6H2O，使 MgCl2 与 H2O 的反应得 到抑制，故能得到纯净的 MgCl2。 2．D 【解析】金属的活泼性不同，冶炼方法不同，K、Ca、Na、Mg、Al 等金属可用电解熔融的化合物的方法冶 炼，Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 可用热还原发生冶炼；Hg、Ag 可用分解法冶炼。 A．制备单质 Mg 应该用电解熔融 MgCl2 的方法，故 A 错误； B．Al 为活泼金属，应用电解熔融 Al2O3 制备，故 B 正确； C．制备单质 Na 采用电解熔融 NaCl 的方法，电解溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，故 C 错误； D．制备单质 Cu 用热还原法制备，故 D 错误。 3．C 4．C 【解析】A．Hg 为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，故 A 正确； B．因 Mn、W 等高熔点金属可利用铝热反应产生的高温来冶炼，故 B 正确； C．Mg 为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，在加热条件下难以 分解，故 C 错误； D．Fe 处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金 属从其化合物中还原出来，故 D 正确。 5．C 【解析】根据化合价的变化判断，化合价变化的数值越小，说明发生氧化还原反应时得到的电子数目越少， 则消耗铝的量最少。故选 C。 6．A 【解析】根据反应前后元素化合价的变化可知 Cu2S 在反应中既作氧化剂又作还原剂，且 Cu2O 也是氧化剂， Cu 是该反应的还原产物；从反应中可以看出每生成 6molCu 转移 6mol 电子，即生成 19.2gCu 时转移 0.3mol 电子。 7．C 【解析】根据化合价分析，HgS 就是还原剂，又是氧化剂，A 错误；SO2是氧化产物，B 错误；Hg 是还原产 物，D 错误。只有 C 对。 8．A 【解析】铝热反应常用于焊接铁轨，该反应中 Al 作还原剂，且反应为放热反应，用于提炼难熔金属，而与 导电性、熔点及两性无关。 9．A 10．A 【解析】用金属作还原剂冶炼金属，金属的用量难以控制，会残留杂质；用氢气作还原剂冶炼金属，氢气可 以过量，所得到的金属纯度更高。 11．D 【解析】炼铁的原料是铁矿石，所以，必须明确各种矿石的成分，题给矿石的主要成分依次为：①Fe2O3； ②FeS2；③Fe3O4；④ZnS；⑤FeCO3，而 FeCO3 加热发生分解：FeCO3 FeO＋CO2↑。故可用作炼铁原料 的有①、②、③、⑤，选 D。 12．D 【解析】选项 A，Au 是极不活泼金属，在自然界中有单质存在，古人不需冶炼即可获得，随着化学科学的 进步，人类逐渐冶炼出 Cu、Fe、Al 等金属，可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关。选项 B，石油是不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法。选项 C，AlCl3 是共价化合物，电解熔融 AlCl3 得不到 Al。选项 D，将 Cu 在空气中充分燃烧后转化为 CuO，CuO 与稀 H2SO4 反 应即可得到 CuSO4。 二、非选择题 1．（1）过滤；Ca(OH)2； 　（2）NaAlO2；Fe2O3；CaCO3；Al2O3； 　（3）①Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O 　　 　②Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH 　　　 ③2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 　 　　 2．（1）AC （2）33.3% （3） （4） 　【解析】 　　（1）用极限法计算 Fe 2O3 和 FeO 中 m(Fe):m(O)，分别为 21:9 和 21:6，因反应形成固体混和物，故 21:6﹤m(Fe):m(O)﹤21:9，选 AC。 　　（2）解法一：取 Fe2O3 m(Fe):m(O)＝21:9；FeO m(Fe):m(O)＝21:6 　　 　　解法二：设 Fe2O3 原有 n0 mol，还原百分率为 A%，则有 　　 　　 　　（3）由 化简可得 ，选 m(Fe):m(O)从 21:6 到 21:9 之 间的几个点作出下图： 　　　　　　　　　　　　　　 　　（4）Fe2O3 Fe3O4 8＜a＜9； Fe3O4 FeO 6＜a＜8； Fe2O3 Fe3O4 FeO 6＜a＜9 3．（1）氢氧化钠 二氧化碳 　（2）AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-