热门试卷

金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A（或其合金）作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B（或其合金）的方法。通常是按还原剂来命名。

⑴用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法。化学方程式为________________。铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外，还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀，然后在高温下煅烧，即生成耐热的(TiC)，该反应的化学方程式为________________。

⑵用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法。化学方程式为________________。硅（特别是硅铁）的价格比铝低，所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行，常加入CaO作溶剂，试分析加入CaO的作用________________________________。

⑶试写出克劳尔法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的方程式________________。

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为_______________________

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为______________________

（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入________________（填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成分是_________（填化学式），写出该溶质的一种用途________________

（5）已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数K=5.6×10-12。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH=13. 00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=_______________。

由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）

（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①_________________和②___________________。

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_______；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在___________。

（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为______________________。

（4）镀铝电解池中，金属铝为______极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4-和Al2Cl7-形式存在，铝电镀的主要电极反应式为___________。

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是___________________。

由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）

（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①_________________和②___________________。

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_______；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在___________。

（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为______________________。

（4）镀铝电解池中，金属铝为______极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4-和Al2Cl7-形式存在，铝电镀的主要电极反应式为___________。

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是___________________。

从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下

请回答下列问题：

(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为________________。

(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为________________。

(3)验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入________________(填试剂名称)。

(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式)，写出该溶质的一种用途________________。

(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10-12(mol/L)3。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2+)________。

“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分FeS2）氧化为Fe2(SO4)3，并使溶液酸性增强；利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石（主要成分Cu2S），然后加入铁屑进一步得到铜，其流程如图

（1）黄铁矿氧化过程的化学反应方程式为____________________。

（2）完成溶解辉铜矿石（Cu2S）和进一步得到铜的离子反应方程式：       

①___Cu2S＋___Fe3＋＋___H2O___Cu2＋＋___Fe2＋＋______＋___SO42-②_____________________。 

（3）工业上以辉铜矿为原料，采取火法熔炼工艺生产铜。该过程中有如下反应：         

2Cu2S(s)+3O2 (g)====2Cu2O(s)+2SO2(g)     △H= m kJ/mol        

2Cu2O(s)+Cu2S (s)===6Cu(s)+SO2(g)      △H= n kJ/mol     

则Cu2S(s)+O2(g)===2Cu(s)+SO2(g)    △H=______；该工艺炼铜的副产品SO2用于制硫酸，

SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K=_______

（4）请评价细菌冶金的优点__________________（说一点即可）

【三选一—选修化学与技术】   

(1)纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。   

①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2  的化学方程式：___；   

②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：____；   

③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？____  

(2)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。   

①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是___；   

②不锈钢含有的铬元素是在炼钢过程的氧吹___（填“前”或“后”）加入；   

③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是___；从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作___。

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1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个三种基团，无环状结构，若A的相对分子质量为116，上述基团连接时碳原子跟碳原子相连，则A的结构简式是______________。

(4)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是______________。

下面是高炉炼铁及工业炼钢的工艺示意图

根据示意图回答下列问题：

(1)炼铁的原料I为固体混合物，其中除铁矿石、焦炭外，还有__________，原料Ⅱ为______________。

(2)高炉气是炼铁过程中的尾气，该气体对环境有害，而现代工业提倡节能降耗，所以可以从高炉气中提取回收_____________用作燃气。

(3)写出炼铁高炉中的氧化还原反应的化学方程式：_____________________。

(4)“百炼成钢”是一个熟语，炼钢的原料是生铁，产物为钢。百炼成钢的冶炼炉名称是__________，该冶炼过程需要吹入氧气，主要目的是除去生铁中的_______________________。

(5)写出高炉炼铁的炉渣的一种用途：_________________________。