- 金属的冶炼（湿法）
- 共309题
铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用．
（1）铜可采用如下方法制备：火法炼铜：Cu2S+O2 
上述两种方法中，铜元素均被______ （填“氧化”还是“还原”）成铜单质．
（2）印刷电路板上使用的铜需要回收利用．用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2•2H2O，实验室模拟回收过程如图：
①步骤1中反应的离子方程式是______．
②步骤2所加的氧化剂最适宜的是______．
A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到5，此时Fe3+浓度为______．[Ksp（Fe（OH）3）=4×10-38]，可选用的“试剂1”是______（写出一种即可）．
④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是______ （用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl2•2H2O．
（3）欲实现反应Cu+H2SO4（aq）═CuSO4+H2↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．并写出电极反应式．
正确答案
解：（1）在火法炼铜：Cu2S+O2
故答案为：还原；
（2）①步骤1中Cu元素由0升高到+2价，Fe元素由+3价降低为+2价，化学反应为Cu+2FeCl3═2CuCl2+FeCl2，离子反应为Cu+2Fe3+═2Cu2++Fe2+，
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②HNO3、H2O2C、KMnO4三者都能氧化二价铁离子变成三价铁离子，但HNO3和KMnO4会引入新的杂质，
故答案为：B；
③根据溶液的pH升高到5时，H+浓度为 10-5mol/L，则OH-浓度为 10-9mol/L，根据Ksp（Fe（OH）3）=[Fe3+][OH-]3=4×10-38，得[Fe3+]=4×10-11mol/L；
pH升高，溶液的酸性减弱，加入的物质能与酸反应，同时不能引入新杂质，可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2，
故答案为：4×10-11 mol/L；CuO[或Cu（OH）2]；
④CuCl2为强酸弱碱盐水解溶液呈酸性，溶液中水解反应为，CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
故答案为：CuCl2在溶液中可以发生水解反应：CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
（3）Cu和H2SO4之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阳极：Cu-2e-=Cu2+，电解质为硫酸，阴极是氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑，即
解析
解：（1）在火法炼铜：Cu2S+O2
故答案为：还原；
（2）①步骤1中Cu元素由0升高到+2价，Fe元素由+3价降低为+2价，化学反应为Cu+2FeCl3═2CuCl2+FeCl2，离子反应为Cu+2Fe3+═2Cu2++Fe2+，
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②HNO3、H2O2C、KMnO4三者都能氧化二价铁离子变成三价铁离子，但HNO3和KMnO4会引入新的杂质，
故答案为：B；
③根据溶液的pH升高到5时，H+浓度为 10-5mol/L，则OH-浓度为 10-9mol/L，根据Ksp（Fe（OH）3）=[Fe3+][OH-]3=4×10-38，得[Fe3+]=4×10-11mol/L；
pH升高，溶液的酸性减弱，加入的物质能与酸反应，同时不能引入新杂质，可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2，
故答案为：4×10-11 mol/L；CuO[或Cu（OH）2]；
④CuCl2为强酸弱碱盐水解溶液呈酸性，溶液中水解反应为，CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
故答案为：CuCl2在溶液中可以发生水解反应：CuCl2+2H2O⇌Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
（3）Cu和H2SO4之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阳极：Cu-2e-=Cu2+，电解质为硫酸，阴极是氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑，即
下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A2NaCl（熔融）
BMgO+H2
CFe3O4+4CO
D2HgO
正确答案
解析
解：A．活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼，钠属于活泼金属，工业上采用电解熔融氯化钠的方法冶炼，故A正确；
B．金属镁是活泼金属，能和热水反应，不能用采用氢气还原法冶炼，通常采用电解法来冶炼MgCl2
C．Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，Fe3O4+4CO
D．不活泼金属可以采用加热分解法冶炼，Hg属于不活泼金属，直接加热氧化汞得到金属汞，故D正确；
故选B．
下列说法中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据金属冶炼的含义知道其原理是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来，故A正确；
B、非常活泼的金属采用电解的方法冶炼，铝是活泼金属，所以采用电解法冶炼，所以不需加还原剂，故B错误；
C、金属由化合态变为游离态，化合价一定降低，是被还原，故C正确；
D、金属单质被发现和应用得越早，说明金属的活泼性越弱，越容易被发现和使用，故D正确．
故选B．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铝合金的性能好于任何一种纯金属，铝合金的密度小，硬度大，可用作建筑材料，如铝合金门窗等，故A正确；
B、铜、铝、钠可以分别用热还原法、电解法和电解冶炼，故B错误；
C、电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得氢氧化镁、氯气和氢气，电解熔融的氯化镁可得到Mg，故C错误；
D、工业上金属铁的冶炼采用热还原法，一氧化碳还原氧化铁即可得到，故D错误．
故选A．
热还原法冶炼金属的反应一定是（ ）
正确答案
解析
解：A．不是所有的热还原法冶炼金属属于置换反应，如一氧化碳还原氧化铁Fe2O3+3CO
B．Hg、Ag等用加热分解氧化物的方法制得，热还原法冶炼金属一定不属于分解反应，因需加还原剂，反应物一定不止一种，故B错误；
C．热还原法冶炼金属，一定属于氧化还原反应，所以一定不属于复分解反应，故C错误；
D．金属化合物中金属表现为正价，金属单质元素表现为0价，所以从金属化合物中还原出金属一定属于氧化还原反应，故D正确；
故选D．
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