题目内容

 下列冶炼金属的化学原理错误的是

A. （熔融）              B.

C. （熔融）              D.

 

【答案】

B

【解析】金属的冶炼一般是根据金属性强弱来选择，一般金属性越强的金属用电解法，不活泼的金属用热分解法，处于中间的金属用还原剂还原。镁是活泼的金属，用电解法冶炼，B是不正确，其余都是正确的，答案选B。

 

练习册系列答案
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不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，早在1812年瑞典化学家贝采里乌斯根据大量实验现象首先提出了金属活动顺序的概念，后来俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au．
（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握．例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法．其中可以用“热分解法”冶炼的金属是
Hg
Hg
、
Ag
Ag
．
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：Na+KCl
 高温 
.
 
K↑+NaCl，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因
该反应为可逆反应，及时抽出钾蒸气，导致平衡不断正向移动
该反应为可逆反应，及时抽出钾蒸气，导致平衡不断正向移动
．
（2）在实践中发现还有许多化学事实“违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释．某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol?L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释
Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+
Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+
、
3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe（OH）3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，Zn+2H+═Zn2++H2↑，或写化学方程式也可以]
3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe（OH）3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，Zn+2H+═Zn2++H2↑，或写化学方程式也可以]
．
（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板．
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱
Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
．
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论．
方案：
铜棒与碳棒用导线连接，再插入氯化铁溶液，发现有电流产生，铜棒不断溶解，溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色
铜棒与碳棒用导线连接，再插入氯化铁溶液，发现有电流产生，铜棒不断溶解，溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色
．
钢铁工业是国家工业的基础．请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题．
（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
．
（2）铁是一种重要的催化剂，请写出铁在有机反应中做催化剂的化学方程式：
C6H6+Br2
Fe
C6H5Br+HBr
C6H6+Br2
Fe
C6H5Br+HBr
．
（3）生产中可用盐酸来除铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式
2FeCl3+Fe═3FeCl2
2FeCl3+Fe═3FeCl2
．
（4）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀
BD
BD
．
（5）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如下：

请回答：
①A电极对应的金属是
铜
铜
（写元素名称），B电极的电极反应式是
Cu2++2e-═Cu
Cu2++2e-═Cu
．
②若电镀前铁．铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净．烘干．称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为
0.08
0.08
mol．
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
．
右图表示各物质之间的转化关系．已知化合物A与B的组成元素相同，在常温下均呈液态；丙与丁的组成元素也相同，其相对分子质量均相差16n，n≥1．D与F是常见的固体单质，且块状的D、F与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量气体产生．乙中所含的某种元素是治疗贫血药物的主要成分，G可以作耐高温材料．（相关转化部分反应条件和生成物未标出）．请回答下列问题：

（1）A的结构式为
H-O-O-H
H-O-O-H
，在工业生产中E到D的反应用途是
焊接铁轨或冶炼金属
焊接铁轨或冶炼金属
（写一种）．
（2）若反应①除生成甲外，还生成丙，写出过量D与甲的稀溶液反应时的离子方程式：
3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
．
（3）以D、F为电极．NaOH溶液为电解质溶液可以组成原电池．该原电池负极的电极反应式为
Al-3e-+4OH-=4AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=4AlO2-+2H2O
．现利用此装置电解CuSO4溶液（用惰性电极），电解一段时间后，阴阳两极产生的气体在标准状况下都是2.24L．请写出阳极的电极反应式：
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
；若电解前CuSO4溶液的体积为200mL，则其物质的量浓度是
0.5mol/L
0.5mol/L
．
（4）若A与丙可以化合生成甲；甲的稀溶液和浓溶液分别与D在一定条件下反应可以生成组成组成元素完全不同的两种气体和其他物质．请写出A与丙化合生成甲的化学反应方程式：
H2O2+SO2=H2SO4
H2O2+SO2=H2SO4
．含有D元素的一种新型无机高分子材料高效净水剂[AlD（OH）4Cl2]m与过量浓盐酸可以反应，其反应的化学方程式为
[AlFe（OH）4Cl2]m+4mHCl=mAlCl3+mFeCl3+4mH2O
[AlFe（OH）4Cl2]m+4mHCl=mAlCl3+mFeCl3+4mH2O
．
如图所示，A、G、I均为单质，其中A、G为金属且都常被用作输电线，且G单质有特殊颜色，B为黑色粉末，L是由两种元素组成的盐，它是家庭厨房必备物品．请回答：
（1）L的电子式为

（2）指出F在工业上的一种用途
用作冶炼铝的原料或用作耐火材料
用作冶炼铝的原料或用作耐火材料

（3）反应②的离子方程式为
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu

（4）若利用反应④设计成原电池，其负极反应式为
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O

（5）除反应⑤外，还有多种化学反应可由H生成K．下列物质能与H反应生成K的是
bdf
bdf
（填选项字母）
a．CO2 b．NaHCO3 c．NaHSO4 d．NaClO e．NH4NO3 f．NH3?H2O
（6）反应①中，当有4.0g B参加反应时，放出的热量为20.1kJ，则该反应的热化学方程式为
2Al（s）+3CuO（s）=Al2O3（s）+3Cu（s）；△H=-1206kJ/mol
2Al（s）+3CuO（s）=Al2O3（s）+3Cu（s）；△H=-1206kJ/mol
．
（附加题）短周期元素A、B、C、D中，0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子，0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应，A原子核内质子数目与中子数目相等，B元素原子核外第三层电子数目比第一层多1个，C-比A元素的离子多1个电子层，D元素的原子核外第二层比第一层多2个电子．回答下列问题：
（1）A、B、C、D四种元素的名称分别是
镁
镁
、
铝
铝
、
氯
氯
、
碳
碳
；
（2）C-的结构示意图为
；D元素在周期表中的位置是
第二周期、ⅣA
第二周期、ⅣA
；
（3）元素D的气态氢化物的电子式为
，其分子的结构特点是具有
正四面体
正四面体
结构，在一定条件下该氢化物可与单质C发生取代反应，若将等物质的量的该氢化物与单质C混合，在一定条件下充分反应后，生成物中物质的量最大的是
HCl
HCl
（用化学式填写）；
（4）工业上冶炼单质A的化学方程式为
MgCl2（熔融）
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑
MgCl2（熔融）
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑
；
（5）工业上常用单质B冶炼难熔的金属，写出氧化铁和单质B在高温下反应的化学方程式
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
Al2O3+3Fe
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
Al2O3+3Fe
，该反应属于
放热
放热
反应（填“放热”或“吸热”），若反应中有0.25mol氧化铁参加反应，则消耗B单质的质量是
13.5g
13.5g
，反应中转移电子的个数为
9.03×1023
9.03×1023
；
（6）若将单质A、B用导线连接插入到氢氧化钠溶液中可以组成原电池，则正极材料是
Mg
Mg
（用化学式填写），负极电极反应是
2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+3H2↑
2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+3H2↑
．

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