Question

8．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bd
a．Fe₂O₃b．NaCl      c．Cu₂S      d．Al₂O₃
（2）辉铜矿（Cu₂S）可用于火法炼铜：Cu₂S+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO₂，该反应的氧化剂是Cu₂S和O₂，当1mol O₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为6mol．
（3）用铝粉和Fe₂O₃做铝热反应实验，需要的试剂还有bd．
a．KCl      b．KClO₃    c．MnO₂    d．Mg
书写出铝热反应的方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（4）反应TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti在氧气中进行的理由是：防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）作用．

Answer 1

分析 （1）电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H₂等）；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得；
（2）失电子化合价升高的反应物是还原剂，根据得失电子相等计算失去电子的物质的量；
（3）铝热反应需要引发剂引发高温反应，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂．但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应；
（4）Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化，镁和氮气二氧化碳都反应．

解答 解：（1）活泼金属采用电解法冶炼，钠、铝都是活泼金属，采用电解熔融态NaCl、Al₂O₃的方法冶炼，故答案为：bd；
（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1降低到0，S元素由-2升高到+4，O元素化合价由0降低到-2，所以Cu₂S既作还原剂又作氧化剂，O₂为氧化剂；氧化还原反应中得失电子数相等，所以当有1molO₂参与反应时得到4mol电子，同时Cu₂S也得到2mol电子，则还原剂所失电子的物质的量为6mol；故答案为：Cu₂S和O₂；6；
（3）铝热反应需要引发剂引发高温反应，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂．但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，铝热反应的方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故选：bd；2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（4）Mg和Ti都有较强还原性，在高温下都易被空气中的O₂氧化，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，镁和氮气反应生成氮化镁，所以反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti需在Ar气氛中进行，
故答案为：防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）作用．

点评 本题考查了金属的冶炼方法、铝热反应、氧化还原反应等知识点，根据金属的活泼性确定冶炼方法、铝热反应的原理以及镁的性质来分析解答，难度不大．