14．(2010·深圳期末)某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山。矿石的主要成分为：软锰
矿：MnO2含量≥65%;Al2O3含量为4%;闪锌矿:ZnS含量≥80%;FeS、CuS、CdS
含量各为2%。MnO2和Zn是制造干电池的原料,电解法生产MnO2传统的工艺
主要流程为:软锰矿加煤焙烧,用H2SO4浸出焙烧料,浸出液经净化然后电解，在阳
极上析出MnO2。电解制锌的传统工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得到粗锌。
2ZnS+3O22ZnO+2SO2；2C+O22CO；ZnO+COCO2+Zn。
将用热还原法制得的粗锌溶于H2SO4中，再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%
的锌。
20世纪90年代生产MnO2和Zn的新工艺是通过电解的方法来获得MnO2和锌。
试回答下列问题：
(1)已知在第①步中发生了反应:MnO2+ZnS+2H2SO4===MnSO4+ZnSO4+S↓+
2H2O。据此写出第①步反应中MnO2和CuS与酸反应的离子方程式
__________________,以及Al2O3与酸反应的离子方程式： ____________________。
(2)产品C为___________________________________________________________。
(3)试从环境保护和能量消耗的角度，评价20世纪90年代新工艺与传统工艺相比
较有哪些优点：
_____________________________________________________________________。
解析：(1)MnO2、ZnS、S为难溶物，H2O为弱电解质，MnSO4、ZnSO4为易溶于
水的强电解质，故第①步反应中MnO2和CuS与酸反应的离子方程式为：
MnO2+CuS+4H+===Mn2++Cu2++S↓+2H2O；Al2O3为难溶物，故Al2O3溶于
酸的离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。(2)根据反应③，电解时发生氧
化还原反应：Zn2++2e－===Zn，Mn2++2H2O－2e－===MnO2+4H+，溶液中还有
SO42－、H+，故C物质为H2SO4。(3)由题给条件可知，传统工艺条件是高温，且
会产生污染环境的SO2、CO等气体，新方法不需要高温焙烧，所以对环境无热污
染，同时节约了燃料，也无SO2、CO等气体对环境的污染。
答案：(1)MnO2+CuS+4H+===Mn2++Cu2++S↓+2H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)H2SO4 (3)从环境保护角度评价：无SO2对大气的污染，无热污染；从能量消
耗角度评价：无高温焙烧，节约了燃料
13．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0
mol·L－1盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标
况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液
D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________，产物中的单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2+)为________________，
c(Fe2+)为____________。
解析：铁与非氧化性的酸反应只能生成亚铁离子，不能写成
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑，单质铁与三价铁离子反应要注意电荷平衡。
由于A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物，可以设20 g A中MgO和
Fe2O3的物质的量分别为x。
则(40 g·mol－1+160 g·mol－1)x＝20 g
解之得x＝0.10 mol
c(Mg2+)＝＝0.67 mol·L－1
D溶液为MgCl2和FeCl2的混合溶液，根据电荷守恒
2c(Fe2+)+2c(Mg2+)＝c(Cl－)
c(Fe2+)＝(6 mol·L－1－2×0.67 mol·L－1)÷2＝2.33 mol·L－1。
答案：(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O；MgO+2HCl===MgCl2+H2O
(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑；Fe+2Fe3+===3Fe2+
(4)0.67 mol·L－1 2.33 mol·L－1
12．(2009·湘潭模拟)Ti因为具有神奇的功能，越来越引起人们的注意。常温下钛不
与非金属、强酸反应。红热时，却可与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。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)。目前大规模
生产钛的方法是：
第一步：金红石、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_________________________________________________。
该反应的还原剂是______________。
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)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤：____________________________。
解析：化学方程式的书写可直接根据题中给出的条件和反应物、生成物来写。提
取金属钛时，结合题目所给信息，常温下钛不与强酸反应，但镁能溶解，从而选
择盐酸提纯。
答案：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO C
(1)TiCl4+2MgTi+2MgCl2
(2)加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛
11．(1)生铁是通过高炉冶炼而得，冶炼过程中一氧化碳还原赤铁矿的化学方程式
为________________________________________________________________。
(2)铁在一定条件下可与多种非金属单质反应，铁与氯气反应的化学方程式为___________________________________________________________________，
铁与硫反应的化学方程式为__________________________________________。
解析：(1)赤铁矿的主要成分是Fe2O3。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS，氯气为强氧化剂，将有变价的金属氧
化为高价态，硫氧化性较弱，将变价金属氧化为低价态。
答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS
10．(2010·安阳调研)金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应
之一的化学方程式为：2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2，下列说法不正确的
是 ( )
A．O2只作氧化剂
B．CuFeS2既是氧化剂又是还原剂
C．SO2既是氧化产物又是还原产物
D．若有1个O2分子参加反应，则反应中共有4个电子转移
解析：CuFeS2中Cu为+2价，Fe为+2价，S为－2价，反应中Cu由+2价降
到+1价，S由－2价升高到+4价，O从0价降到－2价，1 mol O2参加反应共有
6 mol电子转移，其中2 mol CuFeS2中Cu得2 mol电子。
答案：D
9．下列事实能说明金属甲比金属乙的活动性强的是 ( )
A．在发生化学反应时，甲原子失电子数比乙原子多
B．甲的阳离子的氧化性比乙离子强
C．甲的氢氧化物只有碱性，乙的氢氧化物为两性
D．在甲、乙、硫酸组成的原电池中，甲为负极
解析：A选项不正确：金属活动性越强，则金属原子的失电子能力越强，失电子能
力和失电子数目无关。如金属性Na>Mg>Al，表明失电子能力Na>Mg>Al，但失电子
数目显然Na<Mg<Al；B选项不正确；阳离子的氧化性越强，则其原子的还原性越
弱；C选项不正确：如Cu(OH)2以碱性为主，而Al(OH)3具有两性，但显然铜的金
属活动性小于铝；D选项正确：在原电池反应中，活泼金属做负极，被氧化腐蚀。
8．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法 ②水煤气(或氢气或一氧化碳)法
③活泼金属置换法 ④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀
石炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜，现代有(Ⅲ)铝热冶炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶
炼方法的分析不正确的是 ( )
A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④
解析：火烧孔雀石炼铜采取用焦炭还原的方法；湿法炼铜是活泼金属置换法；铝热
冶炼铬是采用铝热反应将铬从其化合物中置换出来；光卤石炼镁则采用电解的方
法，不正确的是B。
答案：B
7．下列说法正确的是 ( )
A．使元素由化合态转化成游离态的过程就是还原的过程
B．高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气。工业上就是用焦炭还原铁矿石以制
得生铁
C．电解熔融氧化铝时，每还原出1 kg铝，必有111 mol电子转移
D．工业上常用电解NaCl水溶液的方法制取金属钠
解析：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。所以选项A不正确。高炉炼铁中起还原剂作用
的是CO，而并非焦炭，B错。Al3++3e－===Al，冶炼1 kg Al共获得电子：n(e－)
＝×3＝111 mol所以C正确。D中NaCl水溶液里的H+得电子能力远比
Na+强，所以不可能得到Na，只能得到H2。
答案：C
6．(2009·石家庄模拟)从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发
展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要
取决于 ( )
A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低 D．金属的活动性大小
解析：从题给图示可以归纳出金属性越不活泼的金属(如铜)越早被开发利用，
故选D。
5．(2009·铁岭模拟)下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是 ( )
A．加热Al2O3 B．加热CaCO3
C．电解熔融NaCl D．氯化钠与铝粉高温共热
解析：制铝不能通过加热，只能通过电解Al2O3；加热CaCO3只能生成CaO；
电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；NaCl与铝粉高温共热不反应。
