- 开发利用金属矿物和海水资源
- 共2554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．
利用金属冶炼的知识回答问题
（1）用金属冶炼的三种常用方法写出下列几种金属的冶炼方法
Al______； Fe______； Hg______．
（2）写出火法炼铜的化学反应方程式：______．
（3）写出冶炼金属镁的化学反应方程式：______．
正确答案
解：（1）Al是活泼金属，因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼：2Al2O3
由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼，铁用热还原法3CO+Fe2O3
Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，所以Hg的冶炼可采用热分解法，
故答案为：电解法；热还原法；热分解法；
（2）火法炼铜的原理是硫化亚铜与氧气在高温下反应生成铜和二氧化硫，该反应的化学反应方程式为：Cu2S+O2
（3）电解融融氯化镁获得镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2（熔融）
解析
解：（1）Al是活泼金属，因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼：2Al2O3
由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼，铁用热还原法3CO+Fe2O3
Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，所以Hg的冶炼可采用热分解法，
故答案为：电解法；热还原法；热分解法；
（2）火法炼铜的原理是硫化亚铜与氧气在高温下反应生成铜和二氧化硫，该反应的化学反应方程式为：Cu2S+O2
（3）电解融融氯化镁获得镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2（熔融）
I．冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2做还原剂 ②以活泼金属Na、Mg等还原 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法 ⑤热分解法．下列金属各采用哪种方法还原最佳．（用序号填写下列空白）．
（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属______．
（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属______．
（3）Hg、Ag等不活泼金属______．
（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属______．
Ⅱ．从A．乙烯 B．乙酸 C．葡萄糖 D．纤维素 E．油脂 F．蛋白质六种有机物中选择合适的物质，将其字母序号填在空格内．
（1）属于烃类的是______．
（2）能与乙醇发生酯化反应的是______．
（3）植物通过光合作用直接生成的有机物是______．
（4）肉、蛋、奶等富含______．
（5）能作为制造肥皂的原料是______．
（6）棉花、甘蔗渣的主要成分是______．
正确答案
①
④
⑤
③
A
B
C
F
E
D
解析
解：Ⅰ．（1）由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼，故答案为：①；
（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故采用电解法冶炼制备，故答案为：④；
（3）Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，故采用热分解法冶炼，故答案为：⑤；
（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属采用铝热反应来制取，故答案为：③；
II．（1）乙烯是只含C、H两种元素的化合物，故答案为：A；
（2）乙酸属于酸类，乙酸能与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，故答案为：B；
（3）植物通过光合作用吸收二氧化碳，得到的有机产物为葡萄糖，故答案为：C；
（4）肉、蛋、奶等富含蛋白质，故答案为：F；
（5）油脂在碱性条件下水解制肥皂，该反应又称为皂化反应，故答案为：E；
（6）棉花、甘蔗渣的主要成分是为纤维素，故答案为：D．
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．
现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用．某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下．其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段．
已知：①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜； ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液．回答下列问题：
（1）矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O______（写其中1个）．
（2）“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是______．若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式______．
（3）“循环II”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物，如N-510、N-530等．某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个-OH和n3个
（4）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是______．
正确答案
解：（1）氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水，CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应，即Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，
故答案为：CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+ （任写两个即可）；
（2）“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的晶体FeSO4•7H2O，暴露在空气中一段时间后，可被氧气氧化，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，
故答案为：FeSO4•7H2O；4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O；
（3））-CH3、-OH是端头基，
依据分析判断出的取代基，若A的相对分子质量为116，分子结构中碳原子跟碳原子相连接，得到结构简式为：CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3；
故答案为：CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3；
（4）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是硫酸，故答案为：H2SO4．
解析
解：（1）氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水，CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应，即Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，
故答案为：CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+ （任写两个即可）；
（2）“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的晶体FeSO4•7H2O，暴露在空气中一段时间后，可被氧气氧化，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，
故答案为：FeSO4•7H2O；4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O；
（3））-CH3、-OH是端头基，
依据分析判断出的取代基，若A的相对分子质量为116，分子结构中碳原子跟碳原子相连接，得到结构简式为：CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3；
故答案为：CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3；
（4）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是硫酸，故答案为：H2SO4．
钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备，下列方法中能够制备出金属钠的是（ ）
正确答案
解析
解：Na为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，
A．NaCl晶体为离子晶体，在加热条件下难以分解，不能用该法制取金属钠，故A错误；
B．金属钾为活泼金属，2K+2H2O=2KOH+H2↑，无法置换出NaCl溶液中Na+，故B错误；
C．电解NaCl溶液2NaCl+2H2O
D．电解熔融NaCl：2NaCl
故选D．
从海水中提取镁的流程如图．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、从海水中提取食盐通常采用蒸发水分的方法使NaCl析出晶体，而不用降温结晶的方法，是由于NaCl的溶解度随温度升高变化不大，故A错误；
B、氯化镁易水解，加热蒸干得到的是氢氧化镁，为抑制水解，可以在氯化氢气流中加热，故B正确；
C、电解熔融氯化镁的过程中有元素化合价变化，是氧化还原反应，故C错误；
D、电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁、氯气以及氢气，不会得到金属镁，故D错误．
故选B．
辉铜矿是冶炼铜的重要原料．
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu2S+O2═2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为______；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的______极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为______；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：
①步骤I中用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有______（任写一种）．
②步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5的作用是______；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i）中生成的硫酸铁起催化作用．请写出反应iii）的化学方程式．
i）Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
ii） Cu2S+Fe2（SO4）3=CuSO4+CuS+2FeSO4
iii）______
④步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为______．
正确答案
解：（1）①根据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2可知，反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低，只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价，失去6个电子，所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时，转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol，其数目为3NA，
故答案为：3NA；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
故答案为：正；
（2）①用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石、适当升高温度、搅拌；
故答案为：粉碎矿石、适当升高温度、搅拌；
②三价铁离子易水解生成氢氧化铁沉淀，步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5，此时Fe3+完全水解生成Fe（OH）3沉淀，从而除去铁离子；
故答案为：使Fe3+完全水解生成Fe（OH）3沉淀；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④碳酸氢铵与氢离子反应，其反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，
故答案为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑．
解析
解：（1）①根据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2可知，反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低，只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价，失去6个电子，所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时，转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol，其数目为3NA，
故答案为：3NA；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
故答案为：正；
（2）①用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石、适当升高温度、搅拌；
故答案为：粉碎矿石、适当升高温度、搅拌；
②三价铁离子易水解生成氢氧化铁沉淀，步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5，此时Fe3+完全水解生成Fe（OH）3沉淀，从而除去铁离子；
故答案为：使Fe3+完全水解生成Fe（OH）3沉淀；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④碳酸氢铵与氢离子反应，其反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，
故答案为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑．
扫码查看完整答案与解析