- 电解池
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【化学--化学与技术】
镁作为目前密度最小的金属材料之一，广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域．以下为镁的两种冶炼方法．
I．目前宁夏已经探明的镁矿储量居全国第一，青龙山白云岩（CaCO3•MgCO2）是皮江法冶炼镁的优质原料，该方法将白云石煅烧为氧化物（CaO•MgO），然后在还原炉中经1200℃高温真空条件下用硅还原MgO生成粗镁，粗镁再经过精炼、铸锭得到成品镁，工艺流程如图所示．
（1）写出还原炉内用硅还原MgO生成粗镁的化学反应方程式：______．
（2）在还原过程中反应温度越高镁的产率越高，说明该反应的反应热△H______0（填“大于”或“小于”）
II．海水综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：
（3）海水中的镁以Mg2+的形式存在，流程中将Mg2+转化为Mg（OH）2，然后又重新转化为Mg2+的目的是______．
（4）将MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，“一定条件”指的是______．
（5）综合比较两种方法，皮江法的缺点是______．
正确答案
2MgO+Si═2Mg+SiO2
大于
提高Mg2+的浓度，起到富集的作用
在HCl气流中
产生大量温室效应气体、巨大的能量消耗等
解析
解：（1）硅还原MgO生成硅单质，化学反应方程式：2MgO+Si═2Mg+SiO2，故答案为：2MgO+Si═2Mg+SiO2；
（2）升高温度对吸热反应有利，说明正反应是吸热反应，△H为正值，故答案为：大于；
（3）富集镁元素，提高Mg2+的浓度，故答案为：提高Mg2+的浓度，起到富集的作用；
（4）MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，若直接加热MgCl2•6H2O，会促进Mg2+水解，得不到无水MgCl2，因Mg2+水解呈酸性，加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg2+水解，故答案为：在HCl气流中；
（5）海水综合利用制备镁消耗能量少，皮江法消耗能量多，产生二氧化碳多，故答案为：产生大量温室效应气体、巨大的能量消耗等．
下列说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2
B．硅属于亲氧元素，虽然在常温下稳定，但一旦和氧结合就很难还原，硅元素和氧结合在一起，都以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，故B错误；
C．Na2O和Na2O2都是由氧元素和钠元素组成的化合物，组成元素相同，氧化钠与硫酸反应：Na2O+H2SO4═Na2SO4+H2O，过氧化钠与硫酸反应：2Na2O2+2H2SO4═2Na2SO4+O2↑+2H2O，故C正确；
D．向氯水中通入SO2气体，发生氧化还原反应生成硫酸和HCl，体现二氧化硫的还原性，与漂白性无关，故D错误；
故选C．
日常生活和工业生产中遇到的很多问题都涉及到化学知识，下列有关叙述错误的是（ ）
A北京奥运会开、闭幕式的焰火运用到“焰色反应”原理
B铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝
C三聚氰胺添入牛奶中能增加含氮量，说明其含N的质量分数比牛奶中蛋白质的高
D瘦肉精（结构简式为：
正确答案
解析
解：A．北京奥运会开、闭幕式的焰火就是利用金属及其化合物焰色反应所呈现的各种艳丽色彩，故A正确；
B．铝是活泼金属，应采用电解法冶炼，故B错误；
C．三聚氰胺添入牛奶中能增加含氮量，则三聚氰胺中氮含量大于牛奶中氮含量，故C正确；
D．瘦肉精的官能团有氯原子、氨基、醇羟基，所以能发生酯化反应，故D正确；
故选B．
海底黑烟囱可在海底堆积硫化物的颗粒，形成多种金属矿产．若从海底黑烟囱附近的矿产物中分离出富铜矿CuFeS2，可用于冶炼铜，熔炼过程主要反应为：
2CuFeS2=Cu2S+2FeS+S…①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2…②
Cu2O+FeS=Cu2S+FeO③2FeS+3O2+SiO2=2FeO•SiO2+2SO2…④
2FeO+SiO2=2FeO•SiO2⑤Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2 ⑥
下列有关说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．反应①中，CuFeS2中铜元素的化合价为+2，Cu元素的化合价降低，O元素的化合价降低，S元素的化合价由-2价升高为+4价；②中S元素的化合价升高，氧气中O元素的化合价降低；③中，铜氧、硫、铁四种元素化合价未变，不是氧化还原反应；④中S元素的化合价升高，氧气中O元素的化合价降低；⑤中，氧、硅、铁三种元素化合价未变，不是氧化还原反应；⑥中，Cu2S中Cu元素的化合价降低，S元素的化合价升高；则③⑤不是氧化还原反应，故A错误；
B．工业制硫酸常用接触法，先制气制取SO2，然后在接触室中进行的反应为2SO2+O2 
C．硅石的主要成分为二氧化硅，从反应④⑥看出需硅石，从反应②④需氧气可知需空气，故C正确；
D．2FeS+3O2+SiO2=2FeO•SiO2+2SO2中FeS中S元素从-2价升高为二氧化硫中的+4价，2FeS转移12e-，氧气中O元素的化合价降低为-2价转移12e-，故D正确；
故选A．
工业上冶炼金属铝，经常采用的方法是（ ）
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，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼，铝是活泼金属，所以采用电解法冶炼，通常采用电解熔融的氧化铝的方法冶炼，注意不能用电解熔融氯化铝的方法冶炼，
故选A．
下列属于传统湿法冶炼铜的是（ ）
正确答案
解析
解：A．CO还原CuO可制取Cu，但该反应是气体和固体反应生成气体和固体的反应，与湿溶液无关，故A错误；
B．电解CuCl2溶液制取Cu，需要电能，不属于传统炼铜方法，故B错误；
C．高温下O2与Cu2S反应制取Cu，与湿溶液无关，故C错误；
D．我国是湿法冶金术的先驱，早在西汉时期刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青（CuSO4）得铁则化为铜”，就是指铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，故D正确；
故选D．
工业上，通常用电解法冶炼的金属是（ ）
正确答案
解析
解：A．Al的性质很活泼，采用电解其氧化物的方法冶炼，故A正确；
B．Fe采用热还原法冶炼，故B错误；
C．Cu采用热还原法冶炼，故C错误；
D．Ag采用热分解法冶炼，故D错误；
故选：A．
金属材料在日常生活及生产中有着广泛的应用，下列关于金属的一些法才说不正是（ ）
正确答案
解析
解：A．合金的性质与组分金属的化学性质相同，但物理性质不同，故A正确；
B．工业上金属Mg可用电解氯化物法冶炼，但是需要电解氧化铝来制取金属铝，故B错误；
C．金属阳离子得到电子被还原生成金属单质，为金属冶炼的本质，故C正确；
D．活泼金属对应的阳离子难以得到电子，难以冶炼，故D正确．
故选B．
下列常见金属的冶炼原理中不合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A．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，故A正确；
B．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
C．Mg为活泼金属，通常用电解熔融的氯化镁的方法冶炼，MgCl2
D．Na为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物氯化钠的方法冶炼，故D正确；
故选：C．
工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A反应Ⅱ为CO2+2AlO
BCO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C制取的铝单质与少量NaOH溶液反应的离子方程式为：Al+3OH-=Al（OH）3↓
D试剂X可以为NaOH溶液，沉淀中含有铁的化合物
正确答案
解析
解：A、过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，即CO2+AlO2-+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-，故A错误；
B、CO2可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝，用H2SO4溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶于其中，故B错误；
C、制取的铝单质与少量NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+3H2O=2AlO2-+3H2↑，故C错误；
D、由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根故试剂X为氢氧化钠溶液，氧化铁和氢氧化钠之间不反应，沉淀中含有氧化铁，故D正确．
故选D．
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