- 开发利用金属矿物和海水资源
- 共2554题
化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用．下列认识正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与金属的活动性有关，金属越活泼，人类开发利用该金属的时间就越晚，与其在自然界分布关系无关，故A错误；
B．用空气、Cu、稀硫酸在加热条件下来制备CuSO4，反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O相对其它方法需要的硫酸少，该反应无污染性气体产生，故B正确；
C．MgCl2是离子化合物，在熔融状态下导电，能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁，AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，故不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝，常采用电解氧化铝制铝，故C错误；
D．石油是一种重要化石燃料能源，但资源是有限的，且难以再生，人类正面临着石油短缺的难题，人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是寻找新能源，特别是提高太阳能的利用率，开发新能源核能和生产新产品，故D错误；
故选B．
铝的大规模开发利用比铜大约晚了6000年，主要原因是（ ）
正确答案
解析
解：根据金属活动顺序表，金属铝比金属铜活泼，自然界中铝的存在方式比金属铜的复杂得多，所以难冶炼．
故选B．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、钠是较活泼的金属，一般用电解法冶炼，故A正确；
B、置换法适用于不活泼金属的冶炼，可以用H2还原CuO来冶炼金属铜，故B错误；
C、Hg是用加热HgO来获得的，故C错误；
D、Al是由电解Al2O3制得的，故D错误．
故选A．
化学与科技、生活、环境密切相关，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．氧化铝熔点很高，碳不能从氧化铝中还原铝，铝是活泼金属，所以要用电解氧化铝的方法冶炼，故A错误；
B．丝、毛是蛋白纤维，蛋白质由C、H、O、N元素组成，还可能含有S、P等，N、S、P燃烧是会生成其各自的氧化物，故B错误；
C．废电池中含有重金属及碱液，则为防止电池中的重金属污染土壤和水体，不能深埋，应回收处理，故C错误；
D．推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，保护环境，故D正确．
故选D．
下列有关物质制备说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．制备单质Na应该用电解熔融NaCl的方法，电解饱和食盐水可以得到氢氧化钠，故A错误；
B．制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法，故B正确；
C．高温下CO还原赤铁矿氧化铁可以得到金属铁，此方法用于炼铁，故C正确；
D．工业上用碳还原二氧化硅的办法来获得粗硅，故D正确．
故选：A．
金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应．
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是______
a．Fe2O3 b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3
（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2═4CuSO4+2H2O，该反应的还原剂是______，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为______mol．向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是______
（3）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为______
（4）某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，其实验装置图如下：
①按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→______→______→______→______→f．
②已知二氧化氮和碳反应生成两种物质的量比为1：1的有毒气体，则该反应的化学方程式为：______．
正确答案
bd
Cu2S
4
氢气
做电解质溶液，形成原电池
d
e
c
b
NO2+C
解析
解：（1）a．Fe用热还原法冶炼，故a不选；
b．Na的性质很活泼，用电解其氯化物的方法冶炼，故b选；
c．Cu用热还原法冶炼，故c不选；
d．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故d选；
故答案为：bd；
（2）Cu2S中Cu、S元素化合价都生成升高，故Cu2S是还原剂；反应中只有氧气中O元素化合价降低，故1mol氧气反应转移电子为1mol×4=4mol；硫酸铜溶液中铜离子水解，溶液呈酸性，CuSO4溶液中加入镁条生成的气体为氢气，
故答案为：Cu2S；4；氢气；
（3）该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电能力，
故答案为：做电解质溶液，形成原电池；
（4）①本实验目的是制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，二氧化氮是否支持燃烧的实验要求气体必须是干燥的，所以用装置C干燥二氧化氮气体；二氧化氮是有毒的气体，所以装置D用来吸收尾气，所以仪器连接顺序为：制取装置a、干燥装置C、二氧化氮与C反应装置B及吸收尾气装置D，仪器连接顺序为：a→d→e→c→b，
故答案为：d；e；c；b；
②生成的物质的量比为1：1有毒气体是一氧化氮和一氧化碳，反应的化学方程式为：NO2+C
故答案为：NO2+C
①电解无水氯化镁法，②碳或碳化钙热还原法，③皮江法．
已知：
（1）写出MgO（s）与CaC2（s）作用生成Mg（g）及CaO（s）及C（s）的热化学方程式：______．
（2）碳化钙还原氧化镁的文献资料如表2
表2 还原剂的用量与温度、保温时间计MgO还原率
实际生产中只采取恒温2h，其主要原因是：______；采用n（CaC2）/n（MgO）配比为1.2，而不是1.3，其主要原因是：______．
（3）用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温度下，原料会形成Mg（OH）Cl，并发生电离反应：Mg（OH）Cl=Mg（OH）++Cl-．电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应式为______．实验室由MgCl2•6H2O制取无水氯化镁可采用的方法是______．
（4）我国目前生产金属镁主要用皮江法生产，其原料为白云石（MgCO3•CaCO3）的煅烧产物和硅铁（含75%Si）．其生产原理为：
2CaO+2MgO（s）+Si（s）
（5）镁/间-二硝基苯电池的装置如图所示，电池工作时镁转变为氢氧化镁，间-二硝基苯则转变为间-二苯胺．该电池正极的电极反应式为______．
正确答案
解：（1）MgO（s）+C（s）=CO（g）+Mg（g）△H=641.5kJ/mol①，CaO（s）+3C（s）=CaC2（s）+CO（g）△H=464.0kJ/mol②，将方程式①-②得CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol，
故答案为：CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol；
（2）根据表格知，相同条件下，延长保温时间时，还原率增加很少，时间延长导致生成成本增大，利润减少；
相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3时，还原剂的量增大，但还原率增加较少，导致生产成本增大，
故答案为：相同条件下延长保温时间时，还原率增加不明显，生成成本增大；相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3，还原剂用量增大，还原率增加不明显，生产成本增大；
（3）电解时阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为：2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑，氯化镁中的镁离子易水解，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽，故能得到无水MgCl2，
故答案为：2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑；在氯化氢气流中加热脱水；
（4）镁和硅都是亲氧元素，所以镁和硅极易和氧气反应生成氧化物，为防止硅和镁被氧化，并提高镁的产率，采用真空操作，
故答案为：防止硅和镁被氧化，并提高金属镁的产率；
（5）根据氢离子的移动方向知，碳棒是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为：
故答案为：
解析
解：（1）MgO（s）+C（s）=CO（g）+Mg（g）△H=641.5kJ/mol①，CaO（s）+3C（s）=CaC2（s）+CO（g）△H=464.0kJ/mol②，将方程式①-②得CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol，
故答案为：CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol；
（2）根据表格知，相同条件下，延长保温时间时，还原率增加很少，时间延长导致生成成本增大，利润减少；
相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3时，还原剂的量增大，但还原率增加较少，导致生产成本增大，
故答案为：相同条件下延长保温时间时，还原率增加不明显，生成成本增大；相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3，还原剂用量增大，还原率增加不明显，生产成本增大；
（3）电解时阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为：2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑，氯化镁中的镁离子易水解，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽，故能得到无水MgCl2，
故答案为：2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑；在氯化氢气流中加热脱水；
（4）镁和硅都是亲氧元素，所以镁和硅极易和氧气反应生成氧化物，为防止硅和镁被氧化，并提高镁的产率，采用真空操作，
故答案为：防止硅和镁被氧化，并提高金属镁的产率；
（5）根据氢离子的移动方向知，碳棒是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为：
故答案为：
（2015春•大理市校级期末）下列金属冶炼的反应原理，不正确的是（ ）
A2NaCl（熔融）
BMgO+H2
CFe2O3+3CO
D2Ag2O
正确答案
解析
解：A．钠性质活泼用电解熔融氯化钠法制取，故A正确；
B．镁性质活泼应选择电解熔融氯化镁方法制取，故B错误；
C．铁性质较不活泼，用还原法制取，故C正确；
D．银性质稳定，用热分解氧化物的方法制取，故D正确；
故选：B．
海水是应用前景广阔的化工原料资源是名符其实的液体矿藏，可从海水中提取各种化工原料．从海水中提取铀、重水对一个国家来说具有战略意义．
①写出氯化镁的电子式______
②重水的摩尔质量为______
③写出金属镁的工业冶炼方程式______
④海水淡化的常见方法有电渗析法、离子交换法、______．
正确答案
20g/mol
MgCl2（融熔）
蒸馏法
解析
解：①氯化镁阴阳离子间的作用力是离子键，所以氯化镁的电子式为：
故答案为：
②重水的分子式为：D2O[其中D为核素重氢：12H]，重水D2O的摩尔质量以g/mol为单位数值上等于相对分子质量=20g/mol；
故答案为：20g/mol；
③活泼金属利用电解制得，金属镁利用电解熔融氯化镁得到，反应的化学方程式为：MgCl2（融熔）
故答案为：MgCl2（融熔）
④从海水中取淡水，有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等；
故答案为：蒸馏法；
下列关于钠和铝的工业制法的叙述错误的是 （ ）
正确答案
解析
解：A、活泼金属Na、Al的冶炼采用电解法，故A正确；
B、电解熔融的氯化钠制取金属钠，电解熔融的氧化铝来制取金属铝，原料不都是对应盐酸盐，故B错误；
C、电解熔融的氯化钠制取金属钠，电解熔融的氧化铝来制取金属铝，都是在熔融状态下发生反应，故C正确；
D、电解熔融的氯化钠产物是金属钠和氯气，电解熔融的氧化铝产物是金属铝和氧气，都有非金属单质生成，故D正确，
故选B．
扫码查看完整答案与解析