- 金属的冶炼（电解法）
- 共309题
2010年上海世博会中国馆“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构是用国产Q460钢制成的．下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铁属于较活泼金属，采用热还原法冶炼，故A错误．
B、钢是含有其它元素的铁，Q460是含铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金钢，其中铁和锰不属于主族元素，故B正确．
C、铝热法炼铁虽然需要高温，但它是放热反应，故C错误．
D、增加炼铁高炉的高度不能减少CO的产生，故D错误．
故选B．
下列冶炼金属的对应关系中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、火烧孔雀石是采用的焦炭法来冶炼金属，故A正确；
B、湿法炼铜是采用金属置换法来冶炼铜，故B错误；
C、铝热反应是金属置换法冶炼金属的，故C正确；
D、金属镁是电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁的，故D正确．
故选：B．
皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料．粉磨后压制成球，称为球团．将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气．镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁．再经熔剂精炼，产生商品镁锭，即精镁．
皮江法炼镁生产工序
（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgO•CaO）．
（2）配料制球：以煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球．
（3）还原：将料球在还原罐中加热至1200±10℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁．
（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁．
（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观．
（注：白云石：CaMg（CO3）2 萤石：CaF）
（1）白云石在回转窑或竖窑中煅烧产生的______是侯德榜制碱法中的原料之一．
（2）在还原罐中发生反应的化学方程式为______．
（3）还原罐抽成真空的目的是______．
（4）从环保角度考虑，精镁酸洗用______（填硫酸或硝酸）洗更好，原因是______．
（5）取经酸洗干燥过的镁4.8克，与足量的盐酸反应完全后，得氢气0.402克，则镁中的杂质可能是______（填元素符号）
A．Zn B．Fe C．Al
若镁仅含上述一种金属杂质，则镁中杂质的质量分数为______．
（6）皮江法炼镁尽管比融盐电解法有优点，但是它也有一定的缺点，试举出皮江法炼镁一个缺点______．
正确答案
解：（1）白云石化学式为：CaMg（CO3）2，煅烧得到MgO•CaO，所以反应产物中有二氧化碳生成，二氧化碳为侯氏制碱法的原料，
故答案为：二氧化碳；
（2）在还原罐中氧化镁与硅反应，发生反应的化学方程式为：2MgO+Si
故答案为：2MgO+Si
（3）为了防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化，还原罐需要抽成真空，
故答案为：防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化；
（4）由于硝酸反应产物中有氮的氧化物产物，会造成大气污染，所以应该选用硫酸，
故答案为：硫酸；因为HNO3会产生氮氧化物，污染大气；
（5）4.8克若全部为金属镁，镁的物质的量为0.2mol，完全反应生成氢气0.2mol，质量为0.4g，显然实际生成的氢气偏大，说明相同质量时杂质放出的氢气比镁多，选项中只有Al放出的氢气比镁多；设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，根据混合物总质量可得：24x+27y=4.8，根据氢气的质量可得：2x+3y=0.402，解得：x=0.197mol，所以装置铝的质量分数为：1-
故答案为：C；1.5%；
（6）根据反应原理可知，皮江法炼镁消耗的能量较高，环境污染较大，
故答案为：环境污染大，能耗高．
解析
解：（1）白云石化学式为：CaMg（CO3）2，煅烧得到MgO•CaO，所以反应产物中有二氧化碳生成，二氧化碳为侯氏制碱法的原料，
故答案为：二氧化碳；
（2）在还原罐中氧化镁与硅反应，发生反应的化学方程式为：2MgO+Si
故答案为：2MgO+Si
（3）为了防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化，还原罐需要抽成真空，
故答案为：防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化；
（4）由于硝酸反应产物中有氮的氧化物产物，会造成大气污染，所以应该选用硫酸，
故答案为：硫酸；因为HNO3会产生氮氧化物，污染大气；
（5）4.8克若全部为金属镁，镁的物质的量为0.2mol，完全反应生成氢气0.2mol，质量为0.4g，显然实际生成的氢气偏大，说明相同质量时杂质放出的氢气比镁多，选项中只有Al放出的氢气比镁多；设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，根据混合物总质量可得：24x+27y=4.8，根据氢气的质量可得：2x+3y=0.402，解得：x=0.197mol，所以装置铝的质量分数为：1-
故答案为：C；1.5%；
（6）根据反应原理可知，皮江法炼镁消耗的能量较高，环境污染较大，
故答案为：环境污染大，能耗高．
（2014秋•潮州月考）实验证明：若用电解熔融KCl制钾，发现钾熔于熔融KCl中难分离，且电解过程中容易发生爆炸事故等．因而工业不用电解熔融KCl制钾，而用金属钠与KCl共熔置换制钾：
Na（l）+KCl（l）⇌NaCl（l）+K（g）△H＞0． 下面是四种物质的熔沸点：
根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是（ ）
正确答案
解析
解：制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体，选择的温度应在774℃～882.9℃之间，则只有B符合．
故选B．
下列各种方法中，不适用于炼制相应金属的是（ ）
正确答案
解析
解：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，2HgO 
B．金属钠是活泼金属，采用电解法来冶炼，2NaCl（熔融）
C．铜属于较不活泼金属，常采用热还原法冶炼，2Cu2S+3O2
D．铝热反应是指在高温条件下，铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应．化合物中对应的金属的活泼性比铝弱，镁的金属活动性强于铝，所以不能发生，工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2
故选D．
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