- 化学与材料的发展
- 共3104题
下列有关金属的工业制法中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．工业制钠是以海水为原料制得NaCl，电解熔融NaCl：2NaCl
B．工业上常用用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe2O3
C．工业用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C
D．工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2
故选D．
2010年上海世博会中国馆“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构是用国产Q460钢制成的．下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铁属于较活泼金属，采用热还原法冶炼，故A错误．
B、钢是含有其它元素的铁，Q460是含铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金钢，其中铁和锰不属于主族元素，故B正确．
C、铝热法炼铁虽然需要高温，但它是放热反应，故C错误．
D、增加炼铁高炉的高度不能减少CO的产生，故D错误．
故选B．
冶炼铝通常采用的方法是（ ）
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；铝是活泼金属，所以采用电解法冶炼．
故选A．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、MgO的熔点很高，工业上采用电解熔融的氯化镁的方法获得金属镁，故A错误；
B、向蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性，故B错误；
C、水中的碘元素是化合态，从海带提取碘单质的过程，是把海水中的碘元素反应生成碘单质，发生氧化还原反应，故C正确；
D、NaAlO2溶液中水解生成Al（OH）3与NaOH，最终又反应生成NaAlO2，NaAlO2溶液蒸发并灼烧得到NaAlO2，故D错误．
故选C．
下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铝粉和氧化镁高温共热不反应，所以得不到金属单质镁，故A错误．
B、加热碳酸钙，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，所以得不到金属单质，故B错误．
C、Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属采用电解法冶炼制备，故C正确．
D、Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属采用电解法冶炼制备，加热Al2O3不分解，故D错误．
故选C．
下列冶炼金属的对应关系中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、火烧孔雀石是采用的焦炭法来冶炼金属，故A正确；
B、湿法炼铜是采用金属置换法来冶炼铜，故B错误；
C、铝热反应是金属置换法冶炼金属的，故C正确；
D、金属镁是电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁的，故D正确．
故选：B．
皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料．粉磨后压制成球，称为球团．将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气．镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁．再经熔剂精炼，产生商品镁锭，即精镁．
皮江法炼镁生产工序
（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgO•CaO）．
（2）配料制球：以煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球．
（3）还原：将料球在还原罐中加热至1200±10℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁．
（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁．
（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观．
（注：白云石：CaMg（CO3）2 萤石：CaF）
（1）白云石在回转窑或竖窑中煅烧产生的______是侯德榜制碱法中的原料之一．
（2）在还原罐中发生反应的化学方程式为______．
（3）还原罐抽成真空的目的是______．
（4）从环保角度考虑，精镁酸洗用______（填硫酸或硝酸）洗更好，原因是______．
（5）取经酸洗干燥过的镁4.8克，与足量的盐酸反应完全后，得氢气0.402克，则镁中的杂质可能是______（填元素符号）
A．Zn B．Fe C．Al
若镁仅含上述一种金属杂质，则镁中杂质的质量分数为______．
（6）皮江法炼镁尽管比融盐电解法有优点，但是它也有一定的缺点，试举出皮江法炼镁一个缺点______．
正确答案
解：（1）白云石化学式为：CaMg（CO3）2，煅烧得到MgO•CaO，所以反应产物中有二氧化碳生成，二氧化碳为侯氏制碱法的原料，
故答案为：二氧化碳；
（2）在还原罐中氧化镁与硅反应，发生反应的化学方程式为：2MgO+Si
故答案为：2MgO+Si
（3）为了防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化，还原罐需要抽成真空，
故答案为：防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化；
（4）由于硝酸反应产物中有氮的氧化物产物，会造成大气污染，所以应该选用硫酸，
故答案为：硫酸；因为HNO3会产生氮氧化物，污染大气；
（5）4.8克若全部为金属镁，镁的物质的量为0.2mol，完全反应生成氢气0.2mol，质量为0.4g，显然实际生成的氢气偏大，说明相同质量时杂质放出的氢气比镁多，选项中只有Al放出的氢气比镁多；设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，根据混合物总质量可得：24x+27y=4.8，根据氢气的质量可得：2x+3y=0.402，解得：x=0.197mol，所以装置铝的质量分数为：1-
故答案为：C；1.5%；
（6）根据反应原理可知，皮江法炼镁消耗的能量较高，环境污染较大，
故答案为：环境污染大，能耗高．
解析
解：（1）白云石化学式为：CaMg（CO3）2，煅烧得到MgO•CaO，所以反应产物中有二氧化碳生成，二氧化碳为侯氏制碱法的原料，
故答案为：二氧化碳；
（2）在还原罐中氧化镁与硅反应，发生反应的化学方程式为：2MgO+Si
故答案为：2MgO+Si
（3）为了防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化，还原罐需要抽成真空，
故答案为：防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化；
（4）由于硝酸反应产物中有氮的氧化物产物，会造成大气污染，所以应该选用硫酸，
故答案为：硫酸；因为HNO3会产生氮氧化物，污染大气；
（5）4.8克若全部为金属镁，镁的物质的量为0.2mol，完全反应生成氢气0.2mol，质量为0.4g，显然实际生成的氢气偏大，说明相同质量时杂质放出的氢气比镁多，选项中只有Al放出的氢气比镁多；设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，根据混合物总质量可得：24x+27y=4.8，根据氢气的质量可得：2x+3y=0.402，解得：x=0.197mol，所以装置铝的质量分数为：1-
故答案为：C；1.5%；
（6）根据反应原理可知，皮江法炼镁消耗的能量较高，环境污染较大，
故答案为：环境污染大，能耗高．
（2014秋•潮州月考）实验证明：若用电解熔融KCl制钾，发现钾熔于熔融KCl中难分离，且电解过程中容易发生爆炸事故等．因而工业不用电解熔融KCl制钾，而用金属钠与KCl共熔置换制钾：
Na（l）+KCl（l）⇌NaCl（l）+K（g）△H＞0． 下面是四种物质的熔沸点：
根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是（ ）
正确答案
解析
解：制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体，选择的温度应在774℃～882.9℃之间，则只有B符合．
故选B．
下列各种方法中，不适用于炼制相应金属的是（ ）
正确答案
解析
解：A．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，2HgO 
B．金属钠是活泼金属，采用电解法来冶炼，2NaCl（熔融）
C．铜属于较不活泼金属，常采用热还原法冶炼，2Cu2S+3O2
D．铝热反应是指在高温条件下，铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应．化合物中对应的金属的活泼性比铝弱，镁的金属活动性强于铝，所以不能发生，工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2
故选D．
我国古代“药金”的冶炼方法是：将炉甘石（ZnCO3）和赤铜矿（Cu2O）与木炭按一定的比例混合后加热至800℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”．下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变和“药金”的冶炼材料可知：与黄金外观相似的“药金”主要成分是Zn、Cu，实质上是铜锌合金，故A正确；
B、冶炼炉中炉甘石先是在高温下分解为氧化锌，然后被被木炭还原为锌，故B错误；
C、铜锌都可以和王水反应，并且王水能将黄金溶解，所以王水不可区别黄金和“药金”，故C错误；
D、含有不同的金属元素的焰色反应会呈现不同的颜色，可以根据火焰灼烧时的颜色来区别黄金和药金，故D错误．
故选A．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、元素有金属元素和非金属元素之分，使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应．与之相反，使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应，如2Br-+Cl2═2Cl-+Br2，故A错误；
B、高炉炼铁中起还原剂作用的是CO，而并非焦炭，故B错误；
C、电解熔融氧化铝时，Al3++3e-═Al，冶炼1kgAl共获得电子：n（e-）=
D、NaCl水溶液里的H+得电子能力远比Na+强，电解NaCl水溶液获得氢氧化钠溶液和氢气、氯气，所以不可能得到金属钠，故D错误．
故选C．
I．锰的主要矿石有软锰矿（主要成分MnO2）和菱锰矿（主要成分MnCO3），金属锰的提炼方式主要有火法和湿法两种．
（1）铝热反应是火法炼锰方法之一，该反应的化学方程式是______；
（2）软锰矿可用于实验室制氯气，其化学方程式是______；
II．湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法．电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收．其生产工艺流程如下：
已知：①菱锰矿中主要杂质是Fe2+、Co2+、Ni2+
②生成氢氧化物的pH如下表：
③有关难溶氢氧化物和硫化物pKsp数据（pKsp=-lgKsp）
（3）MnO2的作用是除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+．该除杂过程的离子方程式是______；
（4）使用氨水的目的是调整pH值到______ （填pH范围，精确到小数点后1位数字）．在“浸出液”中加入硫化铵的目的是______；
（5）电解槽中使用的是惰性电极板，电解反应方程式为______．
正确答案
Ⅰ、（1）金属铝可以和金属氧化物二氧化锰之间发生置换反应可以据此来冶炼金属锰，3MnO2+4Al
（2）二氧化锰和浓盐酸之间加热时会反应生成氯气，即MnO2+4HCl（浓）
Ⅱ、（3）二氧化锰具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，MnO2能除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+，该除杂过程的离子方程式是：4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案为：4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O；
（4）氨水可以将铁离子沉淀，氢氧化铁的Ksp=c3（OH-）•c（Fe3+），铁离子完全沉淀时，铁离子的浓度是1×10-5mol/L，此时c（OH-）=
沉淀，故答案为：3.8～8.3；将Ni2+沉淀；
（5）根据电解池的工作原理，电解硫酸锰酸性溶液生成二氧化锰、硫酸和氢气，电解反应方程式为：MnSO4+2H2O
解析
Ⅰ、（1）金属铝可以和金属氧化物二氧化锰之间发生置换反应可以据此来冶炼金属锰，3MnO2+4Al
（2）二氧化锰和浓盐酸之间加热时会反应生成氯气，即MnO2+4HCl（浓）
Ⅱ、（3）二氧化锰具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，MnO2能除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+，该除杂过程的离子方程式是：4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案为：4H++2Fe2++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O；
（4）氨水可以将铁离子沉淀，氢氧化铁的Ksp=c3（OH-）•c（Fe3+），铁离子完全沉淀时，铁离子的浓度是1×10-5mol/L，此时c（OH-）=
沉淀，故答案为：3.8～8.3；将Ni2+沉淀；
（5）根据电解池的工作原理，电解硫酸锰酸性溶液生成二氧化锰、硫酸和氢气，电解反应方程式为：MnSO4+2H2O
下列金属的冶炼方法与钠相同的是（ ）
正确答案
解析
解：A．采用热还原法冶炼铁，故A错误；
B．采用热还原法冶炼铜，故B错误；
C．采用热分解法冶炼银，故C错误；
D．铝与钠一样采用电解的方法冶炼，故D正确；
故选D．
下列工业制备方法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．镁是活泼金属，在工业上采用电解其熔融盐的方法冶炼，所以工业提取镁是将海水中的镁转化为氯化镁再电解得到单质镁，故A正确；
B．铝是活泼金属，工业上采用电解氧化铝的方法冶炼，铝是亲氧元素，不能用热分解法冶炼，故B错误；
C．铁是较活泼金属，工业上采用一氧化碳还原法冶炼，碳和空气反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁发生氧化还原反应生成铁，故C正确；
D．接触法制取硫酸过程为：造气阶段，4FeS2+11O2
故选B．
汞（熔点-39℃，沸点356℃）是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞．目前工业上制粗汞的一种流程图如下．
下列分析错误的是（ ）
A“灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为：
B辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物
C洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率
正确答案
解析
解：A、化学反应中化合价的升高的元素是S，降低的元素是Hg和O，化合价升高数=化合价降低数值=转移电子数，故A正确；
B、辰砂与氧化钙加热反应时，化合价升高的元素S所在的产物CaSO4是氧化产物，故B正确；
C、粗汞中含有的金属铜可以和硝酸之间反应，但是和盐酸之间不反应，所以洗涤粗汞不可用5%的盐酸代替5%的硝酸，故C错误；
D、实验目的是获得纯汞，最后一步根据汞（熔点-39℃，沸点356℃）可以减压蒸馏降低汞的沸点，提高分离效率，故D正确．
故选：C．
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