- 开发利用金属矿物和海水资源
- 共2554题
（1）以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有______．
（2）已知MgO的晶体结构属于NaCl型．某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误：______．
（3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火．燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：______．
（4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：
解释表中氟化物熔点差异的原因：______．
（5）人工模拟是当前研究的热点．有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有______键的特性．
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异______．
正确答案
解：（1）离子浓度越大其熔融盐的导电性越强，所以以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有：增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性，
故答案为：增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性；
（2）根据氯化钠的晶胞结构知，氧化镁中镁原子和镁原子处于小正方形的对角线上，根据图象知，⑧应该为黑色，
故答案为：⑧应为黑色；
（3）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，所以焰火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，
故答案为：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；
（4）离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低，NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高，又因为Mg2+的半径小于Na+的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF2的熔点大于NaF，
故答案为：离子晶体氟化物的熔点较高，分子晶体氟化物的熔点较低，离子晶体的熔点与离子半径成反比、与离子所带电荷成正比；
（5）①σ键能旋转，π键不能旋转，a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有σ键的特性，故答案为：σ键；
②根据图片知，a中微粒间的相互作用还有氢键，b中微粒间的相互作用还有配位共价键，
故答案为：氢键；配位键．
解析
解：（1）离子浓度越大其熔融盐的导电性越强，所以以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有：增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性，
故答案为：增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性；
（2）根据氯化钠的晶胞结构知，氧化镁中镁原子和镁原子处于小正方形的对角线上，根据图象知，⑧应该为黑色，
故答案为：⑧应为黑色；
（3）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，所以焰火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，
故答案为：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；
（4）离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低，NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高，又因为Mg2+的半径小于Na+的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF2的熔点大于NaF，
故答案为：离子晶体氟化物的熔点较高，分子晶体氟化物的熔点较低，离子晶体的熔点与离子半径成反比、与离子所带电荷成正比；
（5）①σ键能旋转，π键不能旋转，a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有σ键的特性，故答案为：σ键；
②根据图片知，a中微粒间的相互作用还有氢键，b中微粒间的相互作用还有配位共价键，
故答案为：氢键；配位键．
下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．高温加热碳和氧化镁的混合物时，生成的二氧化碳或一氧化碳能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可以置换出镁，故A正确；
B．工业上用一氧化碳还原氧化铁，所以不是置换反应，故B错误；
C．溴离子失电子发生氧化反应而生成溴单质，所以发生了氧化还原反应，故C错误；
D．从海水中获得淡水是利用蒸馏的方法，用电解的方法使水发生分解生成氢气和氧气，得不到淡水，故D错误；
故选A．
工业上用来制取金属镁的方法是（ ）
正确答案
解析
解：镁化学性质比较活泼，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，反应的化学方程式为：MgCl2（熔融）
故选C．
铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素．金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁．
（1）写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：______．
（2）实验室中可用CO还原Fe2O3（实验装置同CO还原CuO），在加热Fe2O3前应______，直到无______现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生______现象，未反应完全的CO______（填“能”、“不能”）排放到大气中，应做______处理．
正确答案
Fe2O3+3CO
验纯
爆鸣
爆炸
不能
点燃
解析
解：（1）CO具有还原性，能氧化CuO、Fe2O3等物质，在高温条件下，Fe2O3被CO还原生成Fe和CO2，反应方程式为：Fe2O3+3CO
故答案为：Fe2O3+3CO
（2）CO能燃烧，点燃不纯的CO能引起爆炸，所以实验时应先验纯，实验时先通入CO一段时间，排出装置中的空气，当没有爆鸣现象时再点燃酒精灯，防止产生安全事故；且CO有毒，不能直接排放在空气中，否则会污染空气，应点燃处理，
故答案为：验纯；爆鸣；爆炸；不能；点燃．
下列关于物质的性质与用途的说法中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．二氧化硫具有漂白性，其原因是二氧化硫与某些有色物质（如品红溶液）反应生成不稳定的无色物质，常用其漂白纸浆、草帽等，故A正确；
B．酒精水中存在乙醇分子，没有自由移动的离子不能导电，是非电解质；硫酸钡在水溶液中虽难溶，但溶于水的部分或熔化状态下都能完全电离，BaSO4═Ba2++SO42-有自由移动的离子能导电，是强电解质；醋酸溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+能导电，是弱电解质，故B正确；
C．Mg、Al活泼性较强工业上利用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，故C错误；
D．在酸性条件下水解为甘油（丙三醇）和高级脂肪酸，在碱性条件下水解为甘油和高级脂肪酸盐，肥皂的主要成分为高级脂肪酸盐，工业上就是利用油脂在碱性条件下水解制取肥皂，故D正确；
故选C．
下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（ ）
正确答案
解析
解：A．Cu用热还原法冶炼，故A不选；
B．Fe用热还原法冶炼，故B不选；
C．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故C选；
D．Ag用热分解法冶炼，故D不选；
故选：C．
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______．
正确答案
解：（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；
解析
解：（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；
下列化工生产原理正确的是（ ）
正确答案
解析
解：活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，如Na、Mg用电解其熔融盐的方法冶炼，铝采用电解氧化铝的方法冶炼，不活泼金属可以采用热分解方法冶炼．
A．钠是活泼金属，工业上采用电解法冶炼，2NaCl（熔融）
B．将钠加入到氯化镁溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再和氯化镁发生复分解所以生成氢氧化镁、氯化钠，所以得不到镁，钠、镁都是活泼金属，工业上采用电解其熔融盐的方法冶炼，故B错误；
C．电解氯化铝溶液，2AlCl3+6H2O 
D．工业炼铁在高炉中进行，主要原料有：铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭在过量空气中C+O2
故选A．
下列金属通常采用加热分解的方法来冶炼的是（ ）
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，如钠、镁、铝，较活泼金属用热还原法，铁、铜，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼．
故选：D．
用电解熔融氯化镁而不用电解氧化镁的方法制金属镁，可能的原因是（ ）
正确答案
解析
解：A．在海水中进入氢氧化钙溶液可以获得氢氧化镁，氢氧化镁加热得到氧化镁，而得到氯化镁还需要消耗盐酸，所以获得氧化镁比较容易，故A错误；
B．加热到一定温度后，氧化镁会熔化，所以熔融氧化镁能够被电解，不过需要的温度高于氯化镁，故B错误；
C．MgO的熔点为2852℃，无水MgCl2的熔点为714℃，氧化镁熔点比氯化镁熔高得多，电解氧化镁获得镁的生成成本大于电解氯化镁，所以用电解熔融氯化镁而不用电解氧化镁的方法制金属镁，故C正确；
D．电解法获得金属镁，该反应不是在溶液中进行的，与水溶性大小无关，故D错误；
故选C．
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