20.除金、铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以化合物形式存在于自然界中,将金属元素从其化合物中还原出来的工业工程称为金属的冶炼.下列材料描述了一些常见金属的冶炼方法.
①工业上冶炼镁的方法有两种,电解法和皮江法.电解法是电解熔融的氯化镁;皮江法是硅在高温下还原氧化镁.
②霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石(Na3AlF6)为熔剂组成的电解质,在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧气.
③湿法炼铜是工业上常用的一种炼铜的方法.使用铁和硫酸铜溶液反应.
④工业上冶炼银的方法是加热条件下让氧化银分解.
⑤冶炼锰一般用铝热法,即在高温下用铝还原二氧化锰.
⑥相关各物质熔点见如表
物质Al2O3AlCl3MgOMgCl2AlMnMg
熔点/℃230319028007126601244649
Ⅰ根据上述信息回答下列问题:
(1)影响金属冶炼方法的首要因素是金属的活泼性.
(2)冶炼镁时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO,冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是MgO的熔点比MgCl2的熔点高,MgO熔融时耗费更多能源,增加成本;AlCl3属于共价化合物,熔融状态下不导电,故不能电解AlCl3
(3)写出铝热法冶炼锰的化学方程式4Al+3MnO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+3Mn,一般使用铝热法冶炼的金属具有哪些性质熔点高且比铝不活泼的金属.
Ⅱ如面是皮江法冶炼镁的工业流程示意图

(1)气体a是CO2
(2)白云石煅烧前粉碎的目的是增大固体表面积,提高反应速率.
(3)还原炉需控制温度为1200℃左右,并抽空气到近似真空,还原炉中发生的主要反应有2MgO+Si$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mg↑+SiO2、SiO2+CaO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3
(4)还原炉中抽空气到近似真空的原因是防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化.
15.为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验:
Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如表,t表示收集a mL O2所需的时间:
序号反应
温度/℃
c(H2O2)/
mol•L-1
V(H2O2
/mL
m(MnO2
/g
t/min
1202100t1
2202100.1t2
3204100.1t3
4402100.1t4
(1)设计实验2和实验3的目的是研究H2O2的浓度对化学反应速率的影响;
(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验2和实验4作对比(填序号);
(3)将实验1和实验2作对比,t1>t2(填“>”、“<”或“=”).
Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-?2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度.可选试剂:
①0.1mol•L-1KI溶液②0.1mol•L-1 FeCl3溶液③0.1mol•L-1 FeCl2溶液
④0.1mol•L-1盐酸⑤0.1mol•L-1KSCN溶液⑥CCl4
实验步骤:
(1)取5mL 0.1mol•L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1mol•L-1 FeCl3溶液;
(2)充分反应后,将溶液分成三份;
(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘;
(4)另取一份,加试剂⑤(填序号),溶液出现血红色现象,说明此反应存在一定的限度.
Ⅲ.N2O4可分解为NO2.在100mL密闭容器中投入0.01mol N2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2).c(NO2)随时间变化的数据记录如图所示:

(1)反应容器中最后剩余的物质有NO2、N2O4,其中N2O4的物质的量为0.004molmol;
(2)c(NO2)随时间变化的曲线表明,实验测得的化学反应速率在逐渐减小,最后不变.(选填“变大”,“变小”或“不变”)
 0  157295  157303  157309  157313  157319  157321  157325  157331  157333  157339  157345  157349  157351  157355  157361  157363  157369  157373  157375  157379  157381  157385  157387  157389  157390  157391  157393  157394  157395  157397  157399  157403  157405  157409  157411  157415  157421  157423  157429  157433  157435  157439  157445  157451  157453  157459  157463  157465  157471  157475  157481  157489  203614 

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