题目内容

8.以下金属的冶炼(“→”前为原料,“→”后为所得的金属),其中最适宜用热还原法冶炼的是(  )
①MgCl2→Mg;②MnO2→Mn;③ZnO→Zn;④HgO→Hg;⑤磁铁矿→Fe;⑥KCl→K.
A.①②④B.②③⑤C.②③⑤⑥D.①②③⑤

分析 金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法,金属活动顺序表中的金属冶炼:活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的氯化物(AI是电解熔融的三氧化二铝)制得;较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用还原剂有(C、CO、H2等);Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,Pt、Au用物理分离的方法制得,以此来解答.

解答 解:①MgCl2→Mg、⑥KCl→K利用电解法冶炼;
②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、⑤磁铁矿→Fe均可利用热还原法冶炼;
④HgO→Hg利用加热分解法,
故选B.

点评 本题考查金属的冶炼,为高频考点,把握金属活泼性及金属冶炼原理为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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3.铁元素是重要的金属元素,铁单质及化合物在工业和生活中也有广泛的用途.
(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和氯气反应制备.
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,其反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可组成碱性电池,该电池的总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
(3)铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0上述反应的平衡常数表达式K=$\frac{[{H}_{2}]{\;}^{4}}{[{H}_{2}O]^{4}}$.
(4)若在2L恒容绝热(不与外界交换能量)装置中,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的物质的物质的量见下表:
 Fe H2O(g)Fe3O4  H2
起始/mol  3.0 4.0 0
 平衡/mol m pq
达平衡后,若再加入四种物质,各物质的物质的量如下表:
  Fe H2O(g) Fe3O4  H2 
 A/mol 3.0 4.0 0
 B/mol 0 0 1.0 4.0
 C/mol m pq
当重新达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是B>C>A(用A、B、C表示).
(5)已知常温下:Fe(OH)3的Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12,若将MgCl2、FeCl3均为0.1mol•L-1混合溶液中的pH用MgO调节至pH=4,则溶液中$\frac{c(M{g}^{2+})}{c(F{e}^{3+})}$比值约为108
3.某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)

反应原理:

实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g.
相关物质的性质如下:
密度/g•cm-3沸点/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水
对硝基甲苯1.286237.7不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯1.162222不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的名称是分液漏斗.
(2)配制混酸的方法是量取30mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取10mL浓硫酸沿烧杯内壁(或玻璃棒)缓缓注入烧杯并不断搅拌.
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是:混酸未冷却加入三颈瓶(或水浴温度过高)导致反应温度过高而产生大量副产物或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯产率.
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是受热均匀、易于控制温度.
(5)分离反应后产物的方案如下:
混合液$\stackrel{操作1}{→}$$\left\{\begin{array}{l}{有机混合物\stackrel{操作2}{→}\left\{\begin{array}{l}{甲苯}\\{邻对硝基甲苯}\end{array}\right.}\\{无机混合物}\end{array}\right.$
操作1的名称是分液,操作2中不需要用到下列仪器中的de.(填序号)
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为77.5%(结果保留小数点后一位数字).

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