- 金属的冶炼（电解法）
- 共309题
已知真空炼铷的原理如下：2RbCl+Mg
正确答案
解析
解：A．镁可置换出铷，但不是因为活泼金属可置换不活泼金属，因镁的金属活动性不如铷强，故A错误；
B．真空炼铷：生成物Rb为气态，把铷蒸气抽出，则减少了生成物的浓度，减少生成物的浓度，平衡向正方向移动，所以反应可以不断向生成Rb（气）方向进行，故B正确；
C．MgCl2的离子键比RbCl强，MgCl2的热稳定性比RbCl强，且两者稳定性与真空炼铷的原理无关，故C错误；
D．Rb为活泼金属，其稳定性不及RbCl稳定，且两者稳定性与真空炼铷的原理无关，故D错误；
故选B．
下列金属冶炼的反应原理，正确的是（ ）
AMgCl2（熔融）
B2AlCl3（熔融）
CHgO+CO
D2MgO+C
正确答案
解析
解：A．镁活泼性较强，工业上通过电解熔融氯化镁获得金属镁，反应原理为：MgCl2（熔融）
B．氯化铝属于共价化合物，则熔融氯化铝不导电，无法通过电解熔融氯化铝获得铝，工业上通常通过电解熔融氧化铝获得金属铝，故B错误；
C．汞活泼性较差，可以通过加热氧化汞获得汞单质，不需要使用还原剂，故C错误；
D．镁活泼性较强，无法用C含有氧化镁获得镁，提纯采用电解熔融氯化镁的方法获得金属镁，故D错误；
故选A．
下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A2NaCl（熔融）
BMgO+H2
CFe2O3+3CO
D2HgO
正确答案
解析
解：A、钠是活泼金属，应采用电解法制取，故A正确．
B、镁是活泼金属，应采用电解法制取，并且镁与热水反应，故B错误．
C、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C正确．
D、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D正确．
故选B．
TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途．
I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：
其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O．
（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：______（填“需要”或“不需要”）．
（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式．
______；______．
II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：
“方法一”是电解TiO2来获得Ti：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池．
（3）阴极反应的电极反应式为______．
“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti．因下述反应难于发生：
TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol-1所以不能直接由TiO2和Cl2反应（即氯化反应）来制取TiCl4．当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行．
（4）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-394kJ•mol-1．
请写出TiO2与Cl2、C反应制各TiCl4的热化学方程式：______．
（5）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因．
正确答案
解：（1）氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，所以净化钛矿石时，不需要除去杂质FeO，故答案为：不需要；
（2）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应生成盐和水Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，
二氧化硅是酸性氧化物，能和强碱反应生成硅酸钠和水SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
故答案为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（3）电解时，阴极上得电子发生还原反应，所以二氧化钛得电子生成钛和氧离子，电极反应式为TiO2+4e-=Ti+2O2-．
故答案为：TiO2+4e-=Ti+2O2-；
（4）将方程式TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol-1和C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-394kJ•mol-1相加，
得方程式：TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=+151kJ•mol-1-394kJ•mol-1=-243KJ•mol-1，
故答案为：TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=-243KJ•mol-1；
（5）TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g），该反应是可逆反应，碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动，导致反应顺利进行，
故答案为：碳单质与氧气反应减小产物浓度，使平衡向右移动，导致反应顺利进行．
解析
解：（1）氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，所以净化钛矿石时，不需要除去杂质FeO，故答案为：不需要；
（2）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应生成盐和水Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，
二氧化硅是酸性氧化物，能和强碱反应生成硅酸钠和水SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
故答案为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（3）电解时，阴极上得电子发生还原反应，所以二氧化钛得电子生成钛和氧离子，电极反应式为TiO2+4e-=Ti+2O2-．
故答案为：TiO2+4e-=Ti+2O2-；
（4）将方程式TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol-1和C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-394kJ•mol-1相加，
得方程式：TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=+151kJ•mol-1-394kJ•mol-1=-243KJ•mol-1，
故答案为：TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=-243KJ•mol-1；
（5）TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g），该反应是可逆反应，碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动，导致反应顺利进行，
故答案为：碳单质与氧气反应减小产物浓度，使平衡向右移动，导致反应顺利进行．
研究发现铜具有独特的杀菌功能，能较好地抑制病菌的生长．工业上铜冶炼大致可分为：
①富集：将硫化物矿石进行浮选；
②焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2→Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；
③制粗铜，在1200℃主要的反应为：2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2；2Cu2O+Cu2S→6Cu+SO2↑；
④电解精炼，在阴极得到精铜．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生产的尾气可以通入氨水中生成亚硫酸铵，进而生成硫酸铵，故A正确；
B、精炼铜时，粗铜与电源正极相连，做电解池的阳极，故B正确；
C、反应中Cu2O中Cu元素的化合价降低，被还原，为氧化剂，故C正确；
D、每生产6molCu需要3molCuFeS2，根据题中方程式可知，共需要氧气的物质的量为：12mol+3mol=15mol，故D错误．
故选D．
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