- 开发利用金属矿物和海水资源
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工业上冶炼金属,常用的方法有四种:Ⅰ、热分解法,Ⅱ、热还原法,Ⅲ、电解法,Ⅳ、湿法冶金.下表中金属与常用冶炼方法相符的是( )
正确答案
解析
解:A、电解法冶炼活泼金属K、Ca,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得,故A错误;
B、电解法冶炼活泼金属Na、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得,故B正确;
C、热还原法冶炼较不活泼的金属Fe、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等),故C错误;
D、Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,故D错误.
故选B.
钨是我国丰产元素.自然界中钨主要以钨(+6)酸盐的形式存在.黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4).黑钨矿传统冶炼工艺流程图如图:
(1)已知上述转化中,除最后一步外,W的化合价未发生变化,则产品C的化学式为______;如何将其冶炼成单质(用化学方程式表示):______.根据金属的活动性不同,金属的冶炼方法一般有______三种.
(2)写出第一步转化中“Mn2+→MnO2”的离子方程式______.
(3)我国钨化学研究的奠基人顾翼东先生采用另外的反应制得了一种蓝色的、非整比的钨的氧化物WO(3-x).这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原的优点.一般认为,蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在正五价和正六价两种价态的钨,已知x的值为0.1,则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数之比为______.
正确答案
WO3
WO3+3H2W+3H2O
热分解法、热还原法、电解法
2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O
1:4
解析
解:(1)由工艺流程框图,可知MnO2、Fe2O3进入滤渣,滤液A中含Na+、WO42-,加入浓盐酸后沉淀为H2WO4,燃烧H2WO4得WO3,用氢气还原得三氧化钨W,即WO3+3H2W+3H2O,则产品C为三氧化钨,金属的冶炼方法有:热分解法、热还原法、电解法,故答案为:WO3;WO3+3H2
W+3H2O;热分解法、热还原法、电解法;
(2)转化中“Mn2+→MnO2”的过程,Mn元素化合价升高了,所以发生了氧化反应,被氧气氧化,其反应方程式:2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O,故答案为:2Mn2++O2+4OH-=2MnO2+2H2O;
(3)钨的氧化物WO(3-x)中x=0.1,则钨的氧化物为WO2.9,可用十字交叉法求算:,故答案为:1:4.
下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.催化氧化阶段的反应是SO2被氧气氧化为SO3,然后吸收三氧化硫SO3+H2O=H2SO4制得H2SO4,故A正确;
B.海水提镁:Ca(OH)2加入海水溶液中,得到氢氧化镁沉淀,过滤得到Mg(OH)2↓,加入盐酸,得到氯化镁,电解MgCl2Mg+Cl2↑得到镁和氯气,故B正确;
C.氯化铝为共价化合物,冶炼铝时电解离子化合物氧化铝制取铝,故C错误;
D.赤铁矿的主要成分为氧化铁,高炉炼铁用还原剂还原赤铁矿,化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故D正确;
故选C.
Al、Fe、Cu都是重要的金属元素.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氧化铝能和强酸、强碱反应生成盐和水,属于两性氧化物,氧化铁、FeO、四氧化三铁、CuO都只能和酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,故A正确;
B.用惰性电极电解电解质溶液时,阴极上阳离子放电顺序为Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,所以电解AlCl3、FeCl3溶液无法得到Al、Fe,故B错误;
C.AlCl3、FeCl3、CuCl2都是强酸弱碱盐,金属阳离子易水解生成氢氧化物和HCl,HCl易挥发,升高温度促进盐酸挥发,所以蒸干这几种物质最终得到氢氧化物,灼烧后得到金属氧化物,故C正确;
D.AlCl3、FeCl3、CuCl2都是强酸弱碱盐,金属阳离子易水解生成氢氧化物和HCl,可以加入盐酸抑制水解,所以配制AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液时均需加盐酸抑制水解,故D正确;
故选B.
金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用.下列关于金属的一些说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.合金的性质与组分金属的化学性质相同,但物理性质不同,故A正确;
B.工业上金属Mg可用电解法冶炼,故B错误;
C.金属阳离子得到电子被还原生成金属单质,为金属冶炼的本质,故C正确;
D.活泼金属对应的阳离子难以得到电子,难以冶炼,故D正确.
故选B.
下列各种冶炼方法中,可制得相应金属的为( )
正确答案
解析
解:A、加热氧化铝,不能制取金属铝,故A错误;
B、Mg是活泼金属,可以采用电解熔融氯化镁的方法来获得金属镁,故B正确;
C、加热碳酸钠,不分解,得不到单质钠,故C错误;
D、电解饱和食盐水得到的是氯气、氢气、氢氧化钠,得不到金属钠,故D错误.
故选B.
分析推理是化学学习方法之一.下列实验推理中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大的关系,银和汞是不活泼金属,可以用热分解的方法冶炼,故A正确;
B、因某雨水的pH小于5.6,说明雨水中溶解了SO2或NO2,故B错误;
C、因八宝粥中的淀粉就是糖类,所以糖尿病人不能食用,故C错误;
D、根据原电池原理,镁条、铝片和稀NaOH溶液形成的原电池,铝片作负极,镁条作正极,不能说明镁比铝活泼,故D错误;
故选:A.
下列说法或做法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化铝为共价化合物,工业上电解熔融的氧化铝制铝,反应的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,故A错误;
B.镁在空气中燃烧时,发生如下反应:3Mg+N2Mg3N2,2Mg+O2
2MgO,2Mg+CO2
2MgO+C,故B错误;
C.海水提溴是先通入足量氯气氧化溴离子为溴单质,然后将溴单质还原为溴化氢,再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,最后萃取,从海水中提取镁涉及反应有:CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O═Ca(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2;Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2•6H2O
MgCl2+6H2O
MgCl2Mg+Cl2↑,只有电解氯化镁涉及氧化还原反应,故C错误;
D.铜表面形成的铜绿的主要成分为碱式碳酸铜,[主要成分Cu2(OH)2CO3],故D正确;
故选D.
下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、钠是活泼金属,所以应采用电解法冶炼,故A正确.
B、镁是活泼金属,所以应采用电解法冶炼,故B错误.
C、铁是较活泼金属,应采用热还原法冶炼,还原剂为CO、C等,故C正确.
D、Hg性质较不活泼,可用加热氧化物的方法制备单质,故D正确.
故选B.
在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜,有下列两种途径:
(1)Fe H2
Cu
(2)CuO CuSO4
Cu
若用这两种方法制得等量的铜,则下列有关说法符合实际情况的是( )
正确答案
解析
解:①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,H2+CuO H2O+Cu 生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe;
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe;
A、因为整个制备过程中,所有Cu元素都能形成单质Cu,而都来自CuO,没有损失,所以①②氧化铜质量相同,故A正确;
B、这两种方法制得等量的铜,看上去都是相同的.特别注意用H2还原氧化铜的时候,需要先通H2然后加热,以将空气从玻璃管中排出.如果不排出,会引起爆炸,所以H2的量要多一些,自然H2SO4和Fe的量也要多一些,故B错误;
C、H2还原氧化铜的时候,需要先通H2然后加热,以将空气从玻璃管中排出.如果不排出,会引起爆炸,所以H2的量要多一些,自然H2SO4和Fe的量也要多一些,故C错误;
D、H2还原氧化铜的时候,需要先通H2然后加热,以将空气从玻璃管中排出.如果不排出,会引起爆炸,所以H2的量要多一些,自然H2SO4和Fe的量也要多一些,同时生成的硫酸亚铁质量可能不同,故D错误;
故选:A.
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