資源簡介

第一單元　金屬的冶煉方法
新課程標準
1．掌握金屬冶煉的一般原理，了解不同金屬的冶煉方法。
2．掌握鋁熱反應原理及實驗步驟。
學業質量水平
合格性要求
1.具有節約資源，保護環境的可持續發展意識，有效使用金屬材料，強化金屬資源的回收和再利用。(水平1)
2．從金屬活動性規律研究金屬的冶煉方法，并加以利用解決實際問題。(水平2)
等級性要求
能說明金屬冶煉對社會發展的價值，對環境的影響。(水平3)
圖說考點
基礎知識——自學·思記·嘗試
[新知預習]
一、金屬的存在形式
1．關于金屬的使用，完成以下表格
項目 地殼中含量最高的金屬 人類最早使用的金屬 使用最廣泛的金屬
金屬名稱 ________ ________ ________
2.存在形式：
3．金屬的活動性與存在形式之間的關系
(1)金屬活動性順序與使用時間之間的關系：
(2)金屬的存在形式與活動性之間的關系：
①活動性較強的金屬，在自然界中以________態形式存在。
②活動性較弱的金屬，在自然界中有可能以________態形式存在。
③有的金屬存在形式既有________態又有________態，如鐵元素有________(主要存在于________中)、________和________等存在形式。
銀元素有__________、____________、__________等存在形式。
學而思
據西漢東方朔所撰的《神異經·中荒經》記載，“西北有宮，黃銅為墻，題曰：地皇之宮。”文中“黃銅”的主要成分是銅鋅，還含少量錫、鉛。據此，思考以下幾個問題：
(1)Zn、Pb、Sn、Cu四者的金屬活潑性之間的關系是什么？
(2)用黃銅制作的銅器應如何保存？
(3)黃銅能與稀硝酸發生反應嗎？為什么？
(4)能否用灼燒法區分黃銅和黃金首飾？
二、金屬的冶煉
1．金屬的冶煉
2．金屬冶煉的方法
適用對象 冶煉原理(舉例)
熱分解法 不活潑金屬：金屬活動性順序表中排在Cu之后的金屬 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑
常見還原劑：C、CO、H2、Al等 高溫還原法 較活潑金屬：金屬活動性順序表中排在Al之后和Hg之前的大多數金屬 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ CuO＋H2Cu＋H2O Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高爐煉鐵) Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3(鋁熱法煉鐵)
電解法 一般的還原劑很難將它們從化合物中還原出來 非常活潑的金屬：金屬活動性順序表中排在Zn之前的金屬
易錯警示
金屬冶煉的注意事項
1．因MgO的熔點很高，故冶煉金屬鎂采用電解熔融MgCl2的方法，而不采用電解熔融MgO的方法。因AlCl3屬于共價化合物，熔融態不導電，故冶煉金屬鋁采用電解熔融Al2O3和Na3AlF6
冰晶石，作用是降低Al2O3的熔融溫度
混合物的方法，而不采用電解熔融AlCl3的方法。
2．電解法冶煉金屬鈉時，電解的是熔融NaCl，而不是NaCl溶液。NaCl溶液中存在Na＋和H＋兩種陽離子，H＋得電子能力強于Na＋，若電解NaCl溶液將得不到金屬鈉。
3．同一種金屬可能有不同的冶煉方法，要根據原料、生產設備、金屬的用途、冶煉成本等來確定，如冶煉鐵常采用CO還原法，而不用鋁熱法。
教材延伸　
金屬冶煉的其他方法
1．物理提取法：適用于極少數不活潑、以游離態形式存在于地殼中的金屬，如金常用水洗法獲得。
2．濕法冶金：利用溶液中發生的化學反應，對原料中的金屬進行提取和分離的方法，如濕法煉銅Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
3．火法煉銅：Cu2S＋O22Cu＋SO2。
4．特殊方法：如利用沸點不同，可用高沸點金屬制取低沸點金屬，如Na＋KClK↑＋NaCl。
該反應不符合以前學習的置換反應規律，該反應之所以能夠發生的原因是鉀變為氣體，脫離了反應體系，改變了化學平衡，將在后續學習
3.高爐煉鐵
設備 煉鐵高爐
原料 鐵礦石、焦炭和石灰石等
反應原理 在高溫下，用一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來
冶煉過程 (1)還原劑的生成：C＋O2CO2，C＋CO22CO； (2)鐵礦石的還原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； (3)爐渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑， CaO＋SiO2CaSiO3爐渣的主要成分
產品 生鐵(含碳量為2%～4.3%的鐵合金)
特別提醒
(1)焦炭的作用：提供熱量，產生還原劑CO。石灰石的作用：將鐵礦石中的SiO2轉化為爐渣除去。
(2)爐渣的密度比鐵水(液態鐵)的小，浮在上面，可以通過高爐下部的上、下口分別分離出爐渣、鐵水。
4.鋁熱反應
(1)鋁熱反應實驗探究
裝置
現象 ①鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發出耀眼白光，有白煙產生。 ②氧化鐵與鋁粉劇烈反應，放出大量的熱，火星四射。 ③紙漏斗下面被燒穿，有紅熱熔融物落入蒸發皿中，熔融物冷卻后變黑，能被磁鐵吸引
化學方程式 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe可用于焊接鋼軌
特別提醒
(1)鎂條要除去表面的氧化膜，否則難以點燃；氧化鐵粉末與鋁粉要干燥；鋁粉要用沒有被氧化的，否則反應難以進行。
(2)氧化鐵粉末與鋁粉兩者要混合均勻，以保證氧化鐵與鋁都完全反應。
(3)內層濾紙要用水潤濕，以防紙漏斗燃燒。
(4)蒸發皿中的細沙要適量，既要防止蒸發皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。
(2)鋁熱反應的概述
概念 鋁與某些難熔的金屬氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5、MnO2等)在高溫條件下發生置換反應并放出大量的熱，該反應叫作鋁熱反應
原理 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(以鋁和氧化鐵反應為例)
鋁熱劑 鋁粉與某些難熔的金屬氧化物(如Fe2O3等)以一定比例形成的混合物
反應特點 在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質呈熔融態且易與Al2O3(固態)分離
應用 工業上常利用鋁熱反應來冶煉熔點較高且不如鋁活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；也可用于焊接鋼軌等
5.鋁的冶煉
(1)鋁在自然界中的存在
鋁元素在地殼中的含量居第3位，是含量最多的金屬元素，主要以鋁土礦(主要成分為Al2O3)形式存在。
(2)鋁的提取
工藝流程
反應原理 ①加堿溶解：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O； ②通入過量CO2酸化：NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓； ③高溫灼燒Al(OH)3：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O； ④電解熔融Al2O3：2Al2O34Al＋3O2↑
特別提醒
冶煉鋁的另一種工藝流程
主要化學方程式：
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O；
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl；
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；
學而思
(1)我國高爐煉鐵各方面取得了顯著進步，但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產業集中度以及環保等方面還跟國際存在很大差距，有待進一步提高，努力向鋼鐵強國邁進。
①寫出高爐煉鐵的主要化學方程式。
②CO是怎么形成的？
③原料中用到了石灰石，其作用是什么？
(2)如圖是我國古代和現代冶金的兩張圖片，那么人類使用金屬的年代先后順序與金屬的活動性有什么關系？
(3)鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，如圖是用鋁土礦(主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質)制備鋁的工藝流程：
①鋁土礦中的Al2O3與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在工藝流程中“酸化”時，加入的最佳物質B是____________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③工業上用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應制取AlCl3，理論上每消耗6.0 g碳單質，轉移1 mol電子，該反應的化學方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[即時自測]
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”
(1)由于鐵性質比較活潑，所以自然界中沒有游離態的鐵單質。(　　)
(2)金屬元素主要存在于地殼的礦石中，海洋中幾乎沒有金屬元素。(　　)
(3)由于銀的活動性較弱，在自然界中，只有游離態的自然銀沒有化合態的銀礦石。(　　)
(4)鋁的活動性較強，所以鋁被人類開發利用的年限較早。(　　)
(5)金屬銅是人類使用和開發比較早的金屬之一。(　　)
(6)高溫還原法常用的還原劑是C、H2、CO、Al。(　　)
(7)化合態的金屬元素被還原時，一定得到相應的金屬單質。(　　)
(8)金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原。(　　)
(9)Na、K等活潑金屬可用CO還原法冶煉。(　　)
(10)Al與MgO也能發生鋁熱反應。(　　)
2．下列關于金屬在自然界中存在形式的說法正確的是(　　)
A．大多數金屬在自然界中以單質形式存在
B．金屬在自然界中只能以化合態形式存在
C．金屬在自然界中都能以化合態和游離態兩種形式存在
D．金屬在自然界中的存在形式與其活動性有關
3．下列說法正確的是(　　)
A．金屬的冶煉原理就是利用氧化還原反應原理，在一定條件下將金屬從其化合物中還原出來
B．冶煉金屬時，必須加入一種物質作為還原劑
C．金屬元素由化合態變為游離態，可能被還原，也可能被氧化
D．金屬單質越早被發現和應用，其在地殼中的含量越高
4．下列金屬冶煉的反應原理不正確的是(　　)
A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．MgO＋H2Mg＋H2O
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2Ag2O4Ag＋O2↑
5．從金屬被利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近幾百年的事。下列跟這個先后順序有關的是(　　)
①地殼中金屬元素的含量　②金屬活動性順序　③金屬的導電性　④金屬冶煉的難易程度　⑤金屬的延展性
A．①③　　B．②⑤ C．③⑤　　D．②④
6．下列有關高爐煉鐵的說法正確的是(　　)
A．焦炭和CO都是還原劑
B．采用富氧空氣可以得到純鐵
C．加石灰石主要是為了得到CO2
D．高爐煉鐵用于還原Fe2O3的還原劑是焦炭
7．工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸
B．反應①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵
C．圖中所示轉化反應都不是氧化還原反應
D．生成Al(OH)3沉淀的化學方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
技能素養——合作·探究·分享
例1 現代工業生產中冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、H2或CO作還原劑的還原法；②熱分解法；③電解法；④鋁熱法。試標明冶煉下列金屬：Al、Mg、Cu、Hg、Mn適宜的冶煉方法。(填標號)Al：________，Mg：________，Cu：________，Hg：________，Mn：__________；其中以C、H2或CO作還原劑冶煉金屬哪一種還原劑更好？談談此還原劑在工業生產中的優缺點________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
例2 如圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內層漏斗取出，在底部剪一個孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發皿。把5 g炒干的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。觀察發生的現象。
通過以上實驗信息，回答下列問題。
(1)寫出該反應的化學方程式：_________________________________________________；在該反應中，________是氧化劑，________是還原劑，該反應稱為________反應。
(2)選出該實驗的實驗現象(填寫在橫線上)：________。
①鎂條劇烈燃燒
②放出大量的熱，并發出耀眼的光芒，火星四射
③紙漏斗的下部被燒穿
④有紅熱狀態的液珠落入蒸發皿內的細沙上，液珠冷卻后變為黑色固體
(3)寫出下列操作或物質的作用：
內層紙漏斗底部剪一個孔：________________________________________________
________________________________________________________________________；
蒸發皿盛沙：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________；
鎂條：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
氯酸鉀：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
關鍵能力　歸納提升
1.金屬冶煉步驟：
(1)金屬冶煉的三個步驟及目的：
步驟 目的
礦石富集 除去雜質、提高礦石中有效成分的含量
冶煉 根據目標產物選擇合適的化學反應，用適當還原劑把礦石中的化合態金屬還原，得到粗金屬單質
精煉 加入試劑除雜或電解精煉，得到純金屬
(2)金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關系：
金屬的活 動性順序 K　Ca　Na Mg　Al Zn　Fe　Sn Pb　(H)　Cu Hg　Ag Pt Au
金屬原子失電子能力 強→弱
金屬離子得電子能力 弱→強
主要冶煉方法 電解法 高溫還原法 熱分解法 物理方法
狀元隨筆　常見高溫還原法的優缺點
優點 缺點
H2還原法 金屬純度高 工業成本高
CO和C還原法 工業成本低 金屬純度低，尾氣中的CO會污染環境
鋁熱法 可以冶煉高熔點、難以冶煉的金屬 工業成本較高
課堂檢測——夯實·測控·演練
1．《天工開物》中如下描述“共煅五個時辰，其中砂末盡化成汞，布于滿釜。”下列金屬的冶煉方法與此相同的是 (　　)
A．鈉 B．鋁
C．銀 D．鐵
2．高爐煉鐵工藝簡單、效率高、能耗低。煉鐵高爐中加入石灰石的目的是(　　)
A．作氧化劑 B．作熔劑造渣
C．作還原劑 D．作為合金成分形成鐵合金
3．下列關于金屬在自然界中存在形態的說法不正確的是(　　)
A．地殼中含量最高的金屬是鐵，其次是鋁
B．鋁在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分是氧化鋁)中
C．鐵主要存在于鐵礦石(磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等)中
D.金、鉑等不活潑的金屬以游離態形式存在
4．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于(　　)
A．金屬導電性強弱
B．金屬在地殼中的含量多少
C．金屬的化合價高低
D．金屬的活動性強弱
5．日常生活中的許多現象與化學反應有關，下列現象與氧化還原反應無關的是(　　)
6．氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉，下列說法不正確的是(　　)
A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應中，鈉離子被還原，氯離子被氧化
B．濕法煉銅與火法煉銅的反應中，銅元素都發生還原反應
C．用磁鐵礦煉鐵的反應中，1 mol Fe3O4被CO還原成Fe，轉移9 mol e－
D．鋁熱法還原鐵的反應中，放出的熱量能使鐵熔化
7．中華文化博大精深，蘊含了很多化學原理和規律，下列文中描述的變化過程與金屬冶煉原理無關的是(　　)
A．《浪淘沙》：“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”
B．《天工開物》：“爐甘石(ZnCO3)與煤餅混合，密封加熱”
C．《夢溪筆談》：“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”
D．《抱樸子》：“丹砂(HgS)燒之成水銀”
8．如圖是鋁熱反應的實驗裝置，有關該反應的下列說法中一定正確的是(　　)
A．a為鎂條
B．b為氧化鐵與鋁粉的混合物
C．2 mol氧化劑參與反應則轉移電子6NA個(設NA為阿伏加德羅常數)
D．還原劑與氧化產物的物質的量之比為1∶2
9．由于各種金屬的化學活動性不同，所以對不同的金屬必須采取不同的冶煉方法。
(1)下列說法中錯誤的是________(填字母)。
A．對廢舊金屬最好的處理方法是回收再利用
B．地球上的金屬礦物資源是有限的，必須合理開發和利用
C．活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液制得
D．高溫還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等
(2)金屬銅的冶煉在古代有濕法煉銅——曾青(硫酸銅)得鐵則化為銅，在現代有焦炭法——焦炭還原氧化銅。分別寫出這兩個反應的化學方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列反應原理不符合工業冶煉金屬實際情況的是________(填字母)，簡要說明其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A．2HgO2Hg＋O2↑
B．8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3
C．2MgO2Mg＋O2↑
D．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
(4)寫出用電解法冶煉金屬鋁的化學方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．鈦(Ti)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關注。常溫下鈦不和非金屬、強酸反應，紅熱時，卻可與常見的非金屬單質反應。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一是金紅石(TiO2)，目前大規模生產鈦的方法是：
第一步：金紅石、碳粉混合，在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反應的化學方程式為____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________，該反應的還原劑是________。
第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦。
(1)寫出此反應的化學方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)簡述從上述所得產物中獲取金屬鈦的步驟。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第一單元　金屬的冶煉方法
基礎知識
新知預習
一、
1．鋁　銅　鐵
2．游離　化合
3．(2)①化合　②游離　③游離　化合　單質　隕石　氧化物　硫酸鹽　自然銀　輝銀礦(Ag2S)　碲銀礦(Ag2Te)
學而思
提示：(1)根據金屬活動性順序表可知，金屬活動性：Zn＞Sn＞Pb＞Cu。
(2)鋅、銅能夠在濕潤的空氣中發生腐蝕，因此用黃銅制作的銅器應置于干燥處保存。
(3)黃銅的主要成分是銅鋅，還含少量錫、鉛，其中的金屬均能與具有強氧化性的稀硝酸發生氧化還原反應。
(4)黃銅的主要成分是銅鋅，還含少量錫、鉛，在空氣中加熱能夠生成金屬氧化物，其中氧化鋅為白色，氧化銅為黑色，而黃金中的單質金與氧氣在加熱條件下不會反應，固體顏色無明顯變化。
學而思
提示：(1)①，
，
。
②炭與氧氣反應生成二氧化碳，并放出大量的熱，二氧化碳再與灼熱的焦炭反應生成CO。
③石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅(SiO2)轉化成爐渣。
(2)金屬冶煉方法的選擇取決于金屬在自然界中的存在狀態和金屬的活潑性。金屬越活潑，冶煉時所需條件要求越高，在人類歷史上出現相對晚一些。金屬越不活潑，冶煉的方法越簡單，人們使用的時間越早，所以有青銅、鐵器等時代的發展歷程。
＋H2O
②CO2　CO2過量時氫氧化鋁不會溶解，反應易控制，且原料廉價
③
即時自測
1．答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　
(7)×　(8)×　(9)×　(10)×
2．解析：大多數金屬的化學性質比較活潑，所以在自然界中大多數金屬以化合態形式存在，A項錯誤；金、鉑等的活動性很弱，在自然界中以游離態形式存在，鈉、鈣等的活動性很強，在自然界中只能以化合態形式存在，故金屬在自然界中的存在形式與其活動性有關，B、C項錯誤，D項正確。
答案：D
3．解析：金屬冶煉是將金屬化合物還原為金屬單質的過程，A項正確。冶煉金屬并不一定要加入還原劑，如電解法制取鈉、鎂等，B項錯誤。金屬元素由化合態變為游離態，都是由高價態降低到0價，故金屬元素一定被還原，C項錯誤。金屬單質被發現和應用的早晚與其在地殼中的含量無關，D項錯誤。
答案：A
4．解析：
答案：B
5．解析：金屬的活動性決定了金屬冶煉的難易程度。
答案：D
6．解析：高爐煉鐵時，焦炭燃燒生成CO2，CO2再和焦炭反應生成CO，CO還原Fe2O3，這些反應中焦炭和CO都是還原劑，A項正確；采用富氧空氣是為了使焦炭能充分燃燒，B項錯誤；加石灰石主要是為了除去鐵礦石中的SiO2雜質，C項錯誤；高爐煉鐵是利用CO還原Fe2O3，D項錯誤。
答案：A
7．解析：
答案：D
技能素養
例1　解析：在金屬活動性順序表中，對于Hg及其以后很不活潑的金屬，用熱分解法冶煉；對于Zn、Cu之間的金屬，用高溫還原法冶煉，常用的還原劑有焦炭、CO、H2、活潑金屬；對于Al及其以前的金屬，用電解法冶煉。
答案：③　③　①　②　④　用氫氣作還原劑更好；冶煉制出的金屬純度高，冶煉過程不會給環境造成污染，但是生產成本高
例2　解析：(1)鋁熱反應為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，該反應中Fe2O3作氧化劑，Al作還原劑。(2)①②③④全為鋁熱反應的現象。(3)鋁熱反應實驗中為使熔融物易落下，通常在內層紙漏斗底部剪一個孔；為防止濺落物炸裂蒸發皿，蒸發皿內盛沙子；反應中鎂條提供熱量使氯酸鉀分解；氯酸鉀分解，為鎂條繼續燃燒提供氧氣，并引發鋁熱反應。
答案：(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　Fe2O3　Al　鋁熱
(2)①②③④
(3)使熔融物易于落下　防止濺落物炸裂蒸發皿，同時防止濺落物迸濺過遠對周圍人造成傷害　引燃劑，引起氯酸鉀分解且燃燒放熱引發鋁熱反應　助燃劑，為鎂條繼續燃燒提供氧氣，引發鋁熱反應
課堂檢測
1．解析：“共煅五個時辰，其中砂末盡化成汞，布于滿釜。”方法是加熱HgO，使之分解成Hg和O2；工業上冶煉金屬鈉，常采用的方法是電解熔融氯化鈉，故A不符合題意；工業上冶煉鋁，采用電解熔融的氧化鋁，故B不符合題意；工業上冶煉銀，采用加熱氧化銀，故C符合題意；工業冶煉鐵，采用高溫還原法，故D不符合題意。
答案：C
2．答案：B
3．解析：地殼中含量最高的金屬是鋁，其次是鐵。金屬在自然界中的存在形態與其化學活動性有關，化學性質比較活潑的金屬鋁、鐵等在自然界中以化合態存在，金、鉑等化學性質不活潑的金屬在自然界中以游離態存在。
答案：A
4．解析：分析圖表知，Al、Fe、Cu三種金屬活動性逐漸減弱，而三種金屬開發利用的時間由晚到早，由此可判斷金屬活動性越強，冶煉越困難，開發利用的時間越晚。
答案：D
5．答案：D
6．解析：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，1 mol Fe3O4―→3Fe，轉移8 mol e－，選項C錯誤。
答案：C
7．解析：沙里淘金是利用了沙子和黃金的密度不同，不涉及化學變化，與金屬冶煉原理無關，故A正確；“爐甘石(ZnCO3)與煤餅混合，密封加熱”，是爐甘石分解生成氧化鋅被木炭還原，有鋅生成，是高溫還原法冶煉鋅，故B錯誤；鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，是濕法煉銅，與金屬冶煉原理有關，故C錯誤；丹砂(HgS)燒之成水銀，即HgS發生分解反應生成水銀，此過程為熱分解法冶煉汞，與金屬冶煉原理有關，故D錯誤。
答案：A
8．解析：鋁與氧化鐵的鋁熱反應2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。a為鎂條，起引燃作用，A項正確；b為氯酸鉀，作助燃劑，以保證鎂條的繼續燃燒，同時放出足夠的熱量引發氧化鐵和鋁粉的反應，其中c為氧化鐵與鋁粉的混合物，故B項錯誤；2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，該反應中氧化劑是氧化鐵，2 mol氧化劑參與反應則轉移12NA個電子，故C項錯誤；該反應中還原劑是鋁，氧化產物是氧化鋁，還原劑和氧化產物的物質的量之比為2∶1，故D項錯誤。
答案：A
9．答案：(1)C
(2)
(3)C　MgO熔點高，電解前熔化需耗費大量的能量，不符合工業實際
(4)
10．解析：因為鈦在常溫時不與非金屬、強酸反應，在紅熱時可與常見非金屬單質反應，類比一般不活潑金屬氧化物，選用碳作還原劑制得金屬，金屬與Cl2生成氯化物。兩反應合并的化學方程式為TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。
第二步：(1)Mg為活潑金屬，在氬氣作為保護氣的環境中還原TiCl4：2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti；
(2)還原出的Ti與Mg混合，分離時用強酸，因鈦不與強酸反應，所以可將上述產物溶于過量的鹽酸中，然后過濾洗滌，即可得到純凈的鈦。
答案：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO　C
(1)2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti
(2)可將還原后的產物溶于過量的鹽酸中，過濾、洗滌，即可得到純凈的鈦

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