- 开发利用金属矿物和海水资源
- 共2554题
金属镁的制取主要有两种途径，大约60%的镁是从海水中提取的，其余来自于含镁丰富的矿石，比如菱镁矿（主要成分为MgCO3）．从不同途径获得镁的流程如图所示：
回答下列问题：
（1）试剂a的化学式是______．
（2）加入试剂b发生反应的离子方程式是______．
（3）操作A是蒸发浓缩、冷却结晶、______．
（4）在电炉中参加反应的n（Cl2）：n（焦炭）=1：1，则该反应的化学方程式是______．
（5）上述制镁的流程中，为降低成本、减少污染可采取的措施是______．（写出一种即可）
正确答案
解：（1）海水中含有镁离子，镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，所以试剂a是碱性物质，如Ca（OH）2，故答案为：Ca（OH）2；
（2）氢氧化镁和试剂b反应生成氯化镁，根据元素守恒及氢氧化镁的性质知，b是盐酸，发生的离子反应方程式为：Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O，
故答案为：Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O；（3）从溶液中获取晶体，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法获得，故答案为：过滤；
（4）在电炉中参加反应的n（Cl2）：n（焦炭）=1：1，根据原子守恒得该反应的化学方程式为MgO+Cl2+C
（5）为降低成本、减少污染可采取循环利用、或废物利用的方法，如电解MgCl2产生的Cl2可循环利用（用于制盐酸或者在电炉中循环反应）；电炉中生成的CO可燃烧，用于提供煅烧菱镁矿所需的热量，
故答案为：电解MgCl2产生的Cl2可循环利用（用于制盐酸或者在电炉中循环反应）；电炉中生成的CO可燃烧，用于提供煅烧菱镁矿所需的热量．
解析
解：（1）海水中含有镁离子，镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，所以试剂a是碱性物质，如Ca（OH）2，故答案为：Ca（OH）2；
（2）氢氧化镁和试剂b反应生成氯化镁，根据元素守恒及氢氧化镁的性质知，b是盐酸，发生的离子反应方程式为：Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O，
故答案为：Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O；（3）从溶液中获取晶体，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法获得，故答案为：过滤；
（4）在电炉中参加反应的n（Cl2）：n（焦炭）=1：1，根据原子守恒得该反应的化学方程式为MgO+Cl2+C
（5）为降低成本、减少污染可采取循环利用、或废物利用的方法，如电解MgCl2产生的Cl2可循环利用（用于制盐酸或者在电炉中循环反应）；电炉中生成的CO可燃烧，用于提供煅烧菱镁矿所需的热量，
故答案为：电解MgCl2产生的Cl2可循环利用（用于制盐酸或者在电炉中循环反应）；电炉中生成的CO可燃烧，用于提供煅烧菱镁矿所需的热量．
锂常用来制造高能量电池．已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（ ）
正确答案
解析
解：常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法等，活泼金属Na、Mg、Al等用电解法冶炼，锂的金属性介于钠和镁之间，应用电解法冶炼．
故选B．
金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．工业上用电解氯化镁的方法生产金属镁，MgCl2
B．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B正确；
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A．
工业上，金属钠的制备方法是（ ）
正确答案
解析
解：A、电解氯化钠溶液得到的产物是氢氧化钠、氯气和氢气，故A错误；
B、活泼性不同的金属用不同的冶炼方法：
C、钠元素在自然界中以化合态存在，没有游离态的钠元素，故C错误；
D、氯化钠受热稳定，不分解，故D错误．
故选B．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．氯化铝属于共价化合物，熔融状态下以分子存在，所以熔融氯化铝不导电，工业上用电解熔融冶炼的方法冶炼Al，故A错误；
B．铅蓄电池放电时，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电解反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，故B正确；
C．用Fe作阳极电解饱和食盐水时，阳极上Fe失电子发生氧化反应，电解反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．电解精炼粗铜时，阳极上Cu和比Cu活泼的金属失电子发生氧化反应，不如Cu活泼的金属以沉淀形式进入电解质溶液，所以阳极泥中含有Ag、Au等金属，不含Zn、Fe等较活泼金属，故D错误；
故选B．
下列金属的冶炼原理中不正确的是（ ）
A2NaCl（熔融）
BCuO+C
CAl2O3+3CO
D2HgO
正确答案
解析
解：A、活泼金属采用电解法冶炼，故A正确．
B、铜可用氧化还原法冶炼，所以B正确．
C、活泼金属采用电解法冶炼，所以铝应采用电解法冶炼，故C错误．
D、不活泼金属采用直接加热法冶炼，故D正确．
故选C．
下列反应能通过置换反应生成铁的是（ ）
（1）Zn+FeCl2（溶液） （2）Na+FeSO4（溶液） （3）Fe2O3+CO（高温） （4）Fe3O4+H2（加热） （5）Al+Fe2O3（引燃）
正确答案
解析
解：（1）金属Zn活动性比Fe强，Zn+FeCl2（溶液）=ZnCl2+Fe，能通过置换反应生成铁；
（2）Na+FeSO4（溶液），首先2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4无铁生成；
（3）Fe2O3+CO（高温）Fe元素化合价由+3价变为0价、C元素化合价由+2价变为+4价，反应为：Fe2O3+3CO
（4）Fe3O4+H2（加热），氢气具有还原性，能还原氧化铁3Fe+4H2O
（5）Al+Fe2O3（引燃）该反应中Al元素化合价由0价变为+3价，Fe元素化合价由+3价变为0价，Al是还原剂，氧化铁是氧化剂，Fe2O3+2Al
故选A．
合理、高效利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼．
（1）以HgO为原料冶炼Hg，冶炼方法是______．
（2）铝热法是冶炼金属的方法之一，写出铝热法炼铁（Fe2O3）的化学方程式：______．引发铝热反应的实验操作是：______．
（3）某些金属氧化物粉末和铝粉在一定条件下可以发生铝热反应．下列反应速率（υ）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是：______（填字母）．
正确答案
解：（1）因Hg是不活泼金属，故用加热HgO分解得到Hg；
（2）根据铝热法冶炼金属的原理：金属氧化物与铝反应得到金属和氧化铝，所以铝和Fe2O3反应的化学方程式为：
2Al+Fe2O3
（3）因通过加热引发铝热反应，所以开始速率为O，一旦反应，反应放热，温度升高，化学反应速率增大．
故答案为：（1）加热分解法；
（2）2Al+Fe2O3
（3）b；
解析
解：（1）因Hg是不活泼金属，故用加热HgO分解得到Hg；
（2）根据铝热法冶炼金属的原理：金属氧化物与铝反应得到金属和氧化铝，所以铝和Fe2O3反应的化学方程式为：
2Al+Fe2O3
（3）因通过加热引发铝热反应，所以开始速率为O，一旦反应，反应放热，温度升高，化学反应速率增大．
故答案为：（1）加热分解法；
（2）2Al+Fe2O3
（3）b；
下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的为（ ）
正确答案
解析
解：A．Ca、Mg为活泼金属，应用电解氯化物的电解法冶炼，故A错误；
B．Fe用CO还原法冶炼，Al应用电解法冶炼，通常用电解氧化铝制金属铝，故B错误；
C．Fe用CO还原法冶炼，Cu可用H2或CO把它们从其对应的化合物中还原出来，故C正确；
D．Hg、Ag为不活泼金属，可用热分解法冶炼，故D错误；
故选C．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、工业上用一氧化碳还原氧化铁冶炼Fe，属于热还原方法，故A正确；
B、海水淡化的主要方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故B正确；
C、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，可以得到甲烷、煤焦油中含有苯和氨等重要化工原料，故C正确；
D、单质硅可用于制作太阳能电池的原料，属于半导体材料，二氧化硅不可以做半导体材料，可以做光导纤维材料，故D错误．
故选D．
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