- 金属的冶炼(电解法)
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冶炼铝通常采用的方法是( )
正确答案
解析
解:根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法,一般来说,活泼金属用电解法;铝是活泼金属,所以采用电解法冶炼.
故选A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、元素有金属元素和非金属元素之分,使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应.与之相反,使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应,如2Br-+Cl2═2Cl-+Br2,故A错误;
B、高炉炼铁中起还原剂作用的是CO,而并非焦炭,故B错误;
C、电解熔融氧化铝时,Al3++3e-═Al,冶炼1kgAl共获得电子:n(e-)=×3=111.1mol,故C正确;
D、NaCl水溶液里的H+得电子能力远比Na+强,电解NaCl水溶液获得氢氧化钠溶液和氢气、氯气,所以不可能得到金属钠,故D错误.
故选C.
I.锰的主要矿石有软锰矿(主要成分MnO2)和菱锰矿(主要成分MnCO3),金属锰的提炼方式主要有火法和湿法两种.
(1)铝热反应是火法炼锰方法之一,该反应的化学方程式是______;
(2)软锰矿可用于实验室制氯气,其化学方程式是______;
II.湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法.电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收.其生产工艺流程如下:
已知:①菱锰矿中主要杂质是Fe2+、Co2+、Ni2+
②生成氢氧化物的pH如下表:
③有关难溶氢氧化物和硫化物pKsp数据(pKsp=-lgKsp)
(3)MnO2的作用是除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+.该除杂过程的离子方程式是______;
(4)使用氨水的目的是调整pH值到______ (填pH范围,精确到小数点后1位数字).在“浸出液”中加入硫化铵的目的是______;
(5)电解槽中使用的是惰性电极板,电解反应方程式为______.
正确答案
Ⅰ、(1)金属铝可以和金属氧化物二氧化锰之间发生置换反应可以据此来冶炼金属锰,3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn,故答案为:3MnO2+4Al
2Al2O3+3Mn;
(2)二氧化锰和浓盐酸之间加热时会反应生成氯气,即MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
Ⅱ、(3)二氧化锰具有氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁离子,MnO2能除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+,该除杂过程的离子方程式是:4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)氨水可以将铁离子沉淀,氢氧化铁的Ksp=c3(OH-)•c(Fe3+),铁离子完全沉淀时,铁离子的浓度是1×10-5mol/L,此时c(OH-)=≈10-11.2mol/L,所以c(H+)=10-3.8mol/L,所以pH=3.8,所以将铁离子沉淀完全,但是锰离子未沉淀的范围是3.8~8.3,此范围内Co2+已经沉淀完全,所以再加入硫化铵将Ni2+
沉淀,故答案为:3.8~8.3;将Ni2+沉淀;
(5)根据电解池的工作原理,电解硫酸锰酸性溶液生成二氧化锰、硫酸和氢气,电解反应方程式为:MnSO4+2H2OMnO2+H2↑+H2SO4,故答案为:MnSO4+2H2O
MnO2+H2↑+H2SO4.
解析
Ⅰ、(1)金属铝可以和金属氧化物二氧化锰之间发生置换反应可以据此来冶炼金属锰,3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn,故答案为:3MnO2+4Al
2Al2O3+3Mn;
(2)二氧化锰和浓盐酸之间加热时会反应生成氯气,即MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
Ⅱ、(3)二氧化锰具有氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁离子,MnO2能除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+,该除杂过程的离子方程式是:4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)氨水可以将铁离子沉淀,氢氧化铁的Ksp=c3(OH-)•c(Fe3+),铁离子完全沉淀时,铁离子的浓度是1×10-5mol/L,此时c(OH-)=≈10-11.2mol/L,所以c(H+)=10-3.8mol/L,所以pH=3.8,所以将铁离子沉淀完全,但是锰离子未沉淀的范围是3.8~8.3,此范围内Co2+已经沉淀完全,所以再加入硫化铵将Ni2+
沉淀,故答案为:3.8~8.3;将Ni2+沉淀;
(5)根据电解池的工作原理,电解硫酸锰酸性溶液生成二氧化锰、硫酸和氢气,电解反应方程式为:MnSO4+2H2OMnO2+H2↑+H2SO4,故答案为:MnSO4+2H2O
MnO2+H2↑+H2SO4.
我国古代“药金”的冶炼方法是:将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800℃,即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变和“药金”的冶炼材料可知:与黄金外观相似的“药金”主要成分是Zn、Cu,实质上是铜锌合金,故A正确;
B、冶炼炉中炉甘石先是在高温下分解为氧化锌,然后被被木炭还原为锌,故B错误;
C、铜锌都可以和王水反应,并且王水能将黄金溶解,所以王水不可区别黄金和“药金”,故C错误;
D、含有不同的金属元素的焰色反应会呈现不同的颜色,可以根据火焰灼烧时的颜色来区别黄金和药金,故D错误.
故选A.
汞(熔点-39℃,沸点356℃)是制造电池、电极等的重要原料,历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞.目前工业上制粗汞的一种流程图如下.
下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、化学反应中化合价的升高的元素是S,降低的元素是Hg和O,化合价升高数=化合价降低数值=转移电子数,故A正确;
B、辰砂与氧化钙加热反应时,化合价升高的元素S所在的产物CaSO4是氧化产物,故B正确;
C、粗汞中含有的金属铜可以和硝酸之间反应,但是和盐酸之间不反应,所以洗涤粗汞不可用5%的盐酸代替5%的硝酸,故C错误;
D、实验目的是获得纯汞,最后一步根据汞(熔点-39℃,沸点356℃)可以减压蒸馏降低汞的沸点,提高分离效率,故D正确.
故选:C.
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