题目内容

19．2014年我国的冶金行业深受经济危机的冲击，尤其是Al、Fe的价格下滑幅度很大．请完成下面问题：
（1）冶炼后的铝渣中含有大量的硅酸铝钙（Al2Ca2Si5O15），可作耐火纤维的原料．硅酸铝钙用氧化物形式表示为2CaO•Al2O3•5SiO2．
（2）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
（3）高铁电池具有容量高、安全性能好和价格低廉等特点，如图是高铁电池的实验装置．
已知：放电后两极得到相同价态铁的化合物．
①电池放电时正极发生的电极反应式是FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-．
②若该电池属于二次电池，则充电时阴极的电极反应式为Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-．
③已知盐桥中含有饱和KCl溶液，放电时，盐桥的作用是形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性．

分析 （1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O）；
（2）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Al2O3）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：冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；
（3）①放电后两极得到相同价态铁的化合物，所以高铁酸根离子在电池放电时正极发生还原反应，电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-；
②若该电池属于二次电池，则充电时阴极发生还原反应，其电极反应式为Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-；
③盐桥的作用是形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性．

解答 解：（1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O），
所以用氧化物的形式表示钙铝石榴子石（Al2Ca2Si5O15）为：2CaO•Al2O3•5SiO2；
故答案为：2CaO•Al2O3•5SiO2；
（2）a．Fe用热还原法冶炼，故a不选；
b．钠的性质很活泼，用电解氯化钠的方法冶炼，故b选；
c．Cu用热还原法冶炼，故c不选；
d．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故d选，故选：bd；
（3）①放电后两极得到相同价态铁的化合物，所以高铁酸根离子在电池放电时正极发生还原反应，电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-，故答案为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-；
②若该电池属于二次电池，则充电时阴极发生还原反应，其电极反应式为Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-，故答案为：Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-；（3）①FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-    ②Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-
③盐桥的作用是形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性，故答案为：形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性．

点评 本题考查学生硅酸盐书写成氧化物的方法，原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，难度中等．

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