- 化学与自然资源的开发利用
- 共8899题
（1）写出下列反应的化学方程式：
①沉淀池：______
②电解：______
（2）整个生产流程中循环使用的物质是______．
（3）简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项：______．
正确答案
解：（1）①把海水中的氯化镁转化成氢氧化镁沉淀，是往海水中加熟石灰，氯化镁和石灰乳的成分氢氧化钙反应MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2+CaCl2，由于氢氧化镁不溶于水，因此可以采用过滤的方法使沉淀分离出来，因石灰乳是悬浊物，所以氢氧化镁沉淀无需标沉淀，
故答案为：MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2+CaCl2；
②无水氯化镁在熔融状态下，通过电解得到金属镁，化学方程式为：MgCl2（熔融）
故答案为：MgCl2（熔融）
（2）根据流程图可以看出，氯气可以循环利用，故答案为：氯气（或Cl2）；
（3）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，得到无水MgCl2，
故答案为：为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中进行加热．
解析
解：（1）①把海水中的氯化镁转化成氢氧化镁沉淀，是往海水中加熟石灰，氯化镁和石灰乳的成分氢氧化钙反应MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2+CaCl2，由于氢氧化镁不溶于水，因此可以采用过滤的方法使沉淀分离出来，因石灰乳是悬浊物，所以氢氧化镁沉淀无需标沉淀，
故答案为：MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2+CaCl2；
②无水氯化镁在熔融状态下，通过电解得到金属镁，化学方程式为：MgCl2（熔融）
故答案为：MgCl2（熔融）
（2）根据流程图可以看出，氯气可以循环利用，故答案为：氯气（或Cl2）；
（3）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，得到无水MgCl2，
故答案为：为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中进行加热．
（2012春•杭锦后旗校级期末）下列化工生产原理正确的是（ ）
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③电解冶炼铝时，原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热．
正确答案
解析
解：①钠是活泼金属，可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠，故正确；
②钠是很活泼金属，将Na加入氯化镁溶液中，Na先和水反应生成NaOH，NaOH再和氯化镁发生复分解反应，所以得不到Mg单质，可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg，故错误；
③电解冶炼铝时，原料是氧化铝，因为氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故错误；
④炼铁高炉中所发生的反应有的是放热有的是吸热，有些放热反应在加热条件下发生，故错误；
故选C．
电解法炼铝时，冰晶石的作用是（ ）
正确答案
解析
解：电解氧化铝的熔融物时，由于Al2O3的熔点很高，加冰晶石可以降低Al2O3的熔点．
故选A．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、Mg可以用电解法熔融的氯化镁的方法冶炼得到，故A错误；
B、Cu可以用热还原方法冶炼得到，故B错误；
C、Al通常采用电解法熔融的氧化铝的方法冶炼制备，故C错误；
D、金属铁可以采用铝热反应来制备，故D正确．
故选D．
钛（Ti）因具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应．红热时，却可和常见的非金属单质反应．钛是航空，军工，电力等方面的必需原料．目前大规模生产钛的方法是：
第一步，金红石（主要成分TiO2），炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体．该反应的化学方程式为______．还原剂是______．
第二步，在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛．
①写出此反应的化学方程式
②如何由上述所得产物中获得金属钛 简述步骤并写出有关反应方程式．
正确答案
解：①金红石、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2 
②在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，同时生成氯化镁：TiCl4+2Mg 
答：在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，同时生成氯化镁：TiCl4+2Mg 
解析
解：①金红石、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2
②在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，同时生成氯化镁：TiCl4+2Mg
答：在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，同时生成氯化镁：TiCl4+2Mg
（2015秋•威海期末）铬（Cr）有多种化合物，在工业生产中有广泛的用途．
（1）工业上利用铬铁矿（FeO Cr2O3）冶炼铬的工艺流程如下：
b．浸出液中含有的主要成分为Na2CrO4，向滤液中加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作③发生反应的离子方程式______．
（2）铬的化合物有毒，排放前要经过处理，通常用电解法：
将含Cr2O72-的废水放入电解槽内，加入一定量氯化钠，用铁作电极提供Fe2+，Cr2O72-将Fe2+氧化生成Fe3+，本身被还原生成Cr3+，最后Cr3+和Fe3+以Cr（OH）3和Fe（OH）3的形式除去．铁作电解槽的______极，阴极反应式为______，Cr2O72-氧化Fe2+的离子方程式为______．
（3）CrO3是一种常见的铬的氧化物，其热稳定性较差，加热时逐步分解．取100gCrO3加热，剩余固体的质量随温度的变化如下表所示．
则x=______，y为______（写化学式）．
正确答案
解：（1）a、影响化学反应速率的因素：物质的表面积大小，表面积越大，反应速率越快，加热焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是：将铬铁矿粉碎，故答案为：将铬铁矿粉碎；
b、浸出液中含有的主要成分为Na2CrO4，向滤液中加酸化的氯化钡溶液，会发生复分解反应产生白色沉淀铬酸钡，反应为：CrO42-+Ba2+=BaCrO4↓，故答案为：CrO42-+Ba2+=BaCrO4↓；
（2）用铁作电极提供Fe2+，此时金属铁在阳极上作为活泼金属电极，级铁作电解槽的阳极，阴极上氢离子放电生成氢气，2H++2e-=H2↑，FeSO4具有还原性，可与Cr2O72-+发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+，反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：阳；2H++2e-=H2↑；6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）CrO3的质量为100g，则CrO3中铬元素的质量为：100g×
解析
解：（1）a、影响化学反应速率的因素：物质的表面积大小，表面积越大，反应速率越快，加热焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是：将铬铁矿粉碎，故答案为：将铬铁矿粉碎；
b、浸出液中含有的主要成分为Na2CrO4，向滤液中加酸化的氯化钡溶液，会发生复分解反应产生白色沉淀铬酸钡，反应为：CrO42-+Ba2+=BaCrO4↓，故答案为：CrO42-+Ba2+=BaCrO4↓；
（2）用铁作电极提供Fe2+，此时金属铁在阳极上作为活泼金属电极，级铁作电解槽的阳极，阴极上氢离子放电生成氢气，2H++2e-=H2↑，FeSO4具有还原性，可与Cr2O72-+发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+，反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：阳；2H++2e-=H2↑；6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）CrO3的质量为100g，则CrO3中铬元素的质量为：100g×
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、金属钠是活泼金属，工业上采用电解熔融物的方法冶炼，故A正确；
B、金属镁是活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，故B错误；
C、工业上采用热还原法来冶炼金属铁，故C正确；
D、对于不活泼金属Hg，可以直接用加热分解的方法将金属从氧化汞中还原出来，故D正确．
故选B．
铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等，其原因是铝具有（ ）
正确答案
解析
解：铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，为放热反应
；铝热反应常用于焊接铁轨，该反应中Al作还原剂，且反应为放热反应，用于提炼难熔金属，而与导电性、熔点及两性无关，
故选D．
（2013春•广州期末）下列各组金属化合物中，最适合用H2或CO把金属还原出来的是（ ）
正确答案
解析
解：A．K、Ca为活泼金属，应用电解氯化物的电解法冶炼，故A错误；
B．电解氧化铝制金属铝‘电解氯化镁制金属镁，即Al、Mg应用电解法冶炼，故B错误；
C．Fe用CO还原法冶炼，Cu可用H2或CO把它们从其对应的化合物中还原出来，故C正确；
D．Hg、Ag为不活泼金属，可用热分解法冶炼，故D错误．
故选C．
锂被誉为“高能金属”．工业上用硫酸与β-锂辉矿（LiAlSi2O6和少量钙镁杂质）在一定条件下反应生成Li2SO4（以及MgSO4、硅铝化合物等物质），进而制备金属锂，其生产流程如下：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：______．
（2）沉淀X主要成分为CaCO3和______．
（3）写出盐酸与Li2CO3反应的离子方程式：______．
（4）写出电解熔融LiCl时阴极的电极反应式：______．
（5）流程中两次使用了Na2CO3溶液，试说明前后浓度不同的原因：前者是______；后者是______．
正确答案
解：（1）LiAlSi2O6可表示为：Li2O•Al2O3•4SiO2，故答案为：Li2O•Al2O3•4SiO2；
（2）溶液中含有镁离子，氢氧化镁是沉淀，故答案为：Mg（OH）2；
（3）盐酸与Li2CO3反应的离子方程式Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑，故答案为：Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑；
（4）电解时阴极得电子：Li++e-=Li，故答案为：Li++e-=Li；
（5）第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁，第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3，故答案为：浓度过大会使部分Li+ 沉淀；此时浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成．
解析
解：（1）LiAlSi2O6可表示为：Li2O•Al2O3•4SiO2，故答案为：Li2O•Al2O3•4SiO2；
（2）溶液中含有镁离子，氢氧化镁是沉淀，故答案为：Mg（OH）2；
（3）盐酸与Li2CO3反应的离子方程式Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑，故答案为：Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑；
（4）电解时阴极得电子：Li++e-=Li，故答案为：Li++e-=Li；
（5）第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁，第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3，故答案为：浓度过大会使部分Li+ 沉淀；此时浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成．
金属冶炼中不会涉及的反应类型是（ ）
正确答案
解析
解：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程．金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法．总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来．金属冶炼的方法主要有：
热分解法：对于不活泼金属，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，例如：2HgO 
热还原法：在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，例如：Fe2O3+3CO 
电解法：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的方法冶炼活泼金属，例如：2Al2O3
置换法：活泼金属把较不活泼金属从其盐中置换出来，例如：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，属于置换反应，也是氧化还原反应．
故选D．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在氧族元素中氢化物中，由于水有氢键的存在，常温常压下水为液体，H2S为气体，在卤族元素氢化物中，氯化氢在同族元素的氢化物中熔沸点最低，原因是HF含氢键，可用同一原理解释，故A正确；
B．冶炼活泼金属Na，一般用电解熔融的氯化物制得，冶炼较不活泼的金属Fe、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等），故B错误；
C．Cl都有较强的非金属性，Cl2与Fe反应生成FeCl3，S的非金属性较弱，S与Fe共热生成FeS，故C错误；
D．Al（OH）3不能在氨水中溶解，氢氧化铜沉淀溶于氨水生成[Cu（NH3）4]2+，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，故D错误；
故选A．
已知Al、Cu、Hg三种金属分别用如下方法冶炼：．
2A12O3（熔融）
CuO+H2
2HgO
（1）分析以上信息，可总结出金属的冶炼方法与其金属性强弱之间的关系
（2）利用（1）中的结论，并结合题目信息，写出工业上用CaCl2冶炼金属钙的化学方程式______．
（3）在某些特殊环境下，往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属，请写出据此法用 MnO2冶炼金属锰的化学方程式______．
正确答案
解：（1）金属冶炼的方法主要有：热分解法：对于不活泼金属，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（Hg及后边金属）；
热还原法：在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（Zn～Cu）；
电解法：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的方法冶炼活泼金属（K～Al）．
所以非常活泼的金属一般采用电解冶炼，中等活泼的金属一般用热还原法冶炼，不活泼的金属一般用热分解法冶炼，故答案为：非常活泼的金属一般采用电解冶炼，中等活泼的金属一般用热还原法冶炼，不活泼的金属一般用热分解法冶炼；
（2）工业上用电解熔融的CaCl2冶炼金属钙，原理方程式为：CaCl2
（3）根据铝热反应可以用金属铝将金属锰从其氧化物中置换出来，原理方程式为：4Al+3MnO2
解析
解：（1）金属冶炼的方法主要有：热分解法：对于不活泼金属，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（Hg及后边金属）；
热还原法：在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（Zn～Cu）；
电解法：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的方法冶炼活泼金属（K～Al）．
所以非常活泼的金属一般采用电解冶炼，中等活泼的金属一般用热还原法冶炼，不活泼的金属一般用热分解法冶炼，故答案为：非常活泼的金属一般采用电解冶炼，中等活泼的金属一般用热还原法冶炼，不活泼的金属一般用热分解法冶炼；
（2）工业上用电解熔融的CaCl2冶炼金属钙，原理方程式为：CaCl2
（3）根据铝热反应可以用金属铝将金属锰从其氧化物中置换出来，原理方程式为：4Al+3MnO2
金属活动性不同，冶炼方法也不同，在下列括号中填入适当的冶炼方法，并补充完成化学方程式：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（______） （______）（______）
（1）2NaCl
（2）______CO+Fe2O3
正确答案
电解法
热还原法
热分解法
2Na
3
2Fe
3CO2
解析
解：根据金属活泼性顺序表，电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属是金属活动性不同，冶炼方法也不同，在下列括号中填入适当的冶炼方法，并补充完成化学方程式：
K、Ca、Na、Mg、Al，Zn、Fe、Sn、Pb、Cu的冶炼是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，Hg及后边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，故答案为：电解法；热还原法；热分解法；
（1）电解熔融的氯化钠获得金属钠和氯气，故答案为：2Na；
（2）一氧化碳还原氧化铁可以获得金属铁，反应方程式为：3CO+Fe2O3
下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．铁位于金属活动顺序表中间位置的金属，通常用热还原法冶炼，所以炼铁时，还原剂CO将铁从矿中还原出来，故A正确；
B．钠是活泼金属，能和水、氧气反应，所以钠只能用电解其熔融盐的方法冶炼，故B正确；
C．汞是不活泼金属，采用热分解法冶炼，故C错误；
D．铝是活泼金属，应采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，故D错误；
故选CD．
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