- 金属的冶炼(电解法)
- 共309题
铝的大规模开发利用比铜大约晚了6000年,主要原因是( )
正确答案
解析
解:根据金属活动顺序表,金属铝比金属铜活泼,自然界中铝的存在方式比金属铜的复杂得多,所以难冶炼.
故选B.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、钠是较活泼的金属,一般用电解法冶炼,故A正确;
B、置换法适用于不活泼金属的冶炼,可以用H2还原CuO来冶炼金属铜,故B错误;
C、Hg是用加热HgO来获得的,故C错误;
D、Al是由电解Al2O3制得的,故D错误.
故选A.
化学与科技、生活、环境密切相关,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氧化铝熔点很高,碳不能从氧化铝中还原铝,铝是活泼金属,所以要用电解氧化铝的方法冶炼,故A错误;
B.丝、毛是蛋白纤维,蛋白质由C、H、O、N元素组成,还可能含有S、P等,N、S、P燃烧是会生成其各自的氧化物,故B错误;
C.废电池中含有重金属及碱液,则为防止电池中的重金属污染土壤和水体,不能深埋,应回收处理,故C错误;
D.推广使用新能源,可以减少二氧化碳等温室气体的排放,保护环境,故D正确.
故选D.
下列有关物质制备说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.制备单质Na应该用电解熔融NaCl的方法,电解饱和食盐水可以得到氢氧化钠,故A错误;
B.制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法,故B正确;
C.高温下CO还原赤铁矿氧化铁可以得到金属铁,此方法用于炼铁,故C正确;
D.工业上用碳还原二氧化硅的办法来获得粗硅,故D正确.
故选:A.
镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业,金属镁的制备方法主要有:
①电解无水氯化镁法,②碳或碳化钙热还原法,③皮江法.
已知:
(1)写出MgO(s)与CaC2(s)作用生成Mg(g)及CaO(s)及C(s)的热化学方程式:______.
(2)碳化钙还原氧化镁的文献资料如表2
表2 还原剂的用量与温度、保温时间计MgO还原率
实际生产中只采取恒温2h,其主要原因是:______;采用n(CaC2)/n(MgO)配比为1.2,而不是1.3,其主要原因是:______.
(3)用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离反应:Mg(OH)Cl=Mg(OH)++Cl-.电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应式为______.实验室由MgCl2•6H2O制取无水氯化镁可采用的方法是______.
(4)我国目前生产金属镁主要用皮江法生产,其原料为白云石(MgCO3•CaCO3)的煅烧产物和硅铁(含75%Si).其生产原理为:
2CaO+2MgO(s)+Si(s)2Mg(g)+Ca2SiO4(s),采用真空操作除了能降低操作温度外,还具有的优点是______.
(5)镁/间-二硝基苯电池的装置如图所示,电池工作时镁转变为氢氧化镁,间-二硝基苯则转变为间-二苯胺.该电池正极的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)△H=641.5kJ/mol①,CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g)△H=464.0kJ/mol②,将方程式①-②得CaC2(s)+MgO(s)=CaO(s)+Mg(g)+2C(s),△H=(641.5-464.0)kJ/mol=177.5kJ/mol,
故答案为:CaC2(s)+MgO(s)=CaO(s)+Mg(g)+2C(s),△H=(641.5-464.0)kJ/mol=177.5kJ/mol;
(2)根据表格知,相同条件下,延长保温时间时,还原率增加很少,时间延长导致生成成本增大,利润减少;
相同条件下,还原剂配比由1.2升高到1.3时,还原剂的量增大,但还原率增加较少,导致生产成本增大,
故答案为:相同条件下延长保温时间时,还原率增加不明显,生成成本增大;相同条件下,还原剂配比由1.2升高到1.3,还原剂用量增大,还原率增加不明显,生产成本增大;
(3)电解时阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为:2Mg(OH)++2e-=MgO+H2↑,氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2,
故答案为:2Mg(OH)++2e-=MgO+H2↑;在氯化氢气流中加热脱水;
(4)镁和硅都是亲氧元素,所以镁和硅极易和氧气反应生成氧化物,为防止硅和镁被氧化,并提高镁的产率,采用真空操作,
故答案为:防止硅和镁被氧化,并提高金属镁的产率;
(5)根据氢离子的移动方向知,碳棒是正极,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:,
故答案为:.
解析
解:(1)MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)△H=641.5kJ/mol①,CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g)△H=464.0kJ/mol②,将方程式①-②得CaC2(s)+MgO(s)=CaO(s)+Mg(g)+2C(s),△H=(641.5-464.0)kJ/mol=177.5kJ/mol,
故答案为:CaC2(s)+MgO(s)=CaO(s)+Mg(g)+2C(s),△H=(641.5-464.0)kJ/mol=177.5kJ/mol;
(2)根据表格知,相同条件下,延长保温时间时,还原率增加很少,时间延长导致生成成本增大,利润减少;
相同条件下,还原剂配比由1.2升高到1.3时,还原剂的量增大,但还原率增加较少,导致生产成本增大,
故答案为:相同条件下延长保温时间时,还原率增加不明显,生成成本增大;相同条件下,还原剂配比由1.2升高到1.3,还原剂用量增大,还原率增加不明显,生产成本增大;
(3)电解时阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为:2Mg(OH)++2e-=MgO+H2↑,氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2,
故答案为:2Mg(OH)++2e-=MgO+H2↑;在氯化氢气流中加热脱水;
(4)镁和硅都是亲氧元素,所以镁和硅极易和氧气反应生成氧化物,为防止硅和镁被氧化,并提高镁的产率,采用真空操作,
故答案为:防止硅和镁被氧化,并提高金属镁的产率;
(5)根据氢离子的移动方向知,碳棒是正极,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:,
故答案为:.
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