9.1.2.金属的冶炼习题练习-2023-2024学年高一下学期化学苏教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.化学与社会、生活及工业生产密切相关。下列有关说法正确的是
A.高炉炼铁、煅烧石灰石和海水提镁的过程中均涉及氧化还原反应
B.煤经过气化和液化等物理变化后,可得到清洁燃料
C.由于具有较强的氧化性,常用作净水剂
D.静电除尘治理悬浮颗粒污染的依据是胶体粒子带有电荷
2.五育并举,劳动先行。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 在未成熟水果的包装袋中充入乙烯 乙烯可用于催熟果实
B 用食醋除去水壶中的水垢 食醋可溶解水垢的主要成分CaCO3
C 宣传推广使用免洗手酒精消毒液 乙醇具有特殊香味
D 利用铝热法焊接铁轨 铝与氧化铁反应,且放出大量的热
A.A B.B C.C D.D
3.利用如图装置做铝热反应实验,下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,且是放热反应
B.铝热反应能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属
C.蒸发皿中适量的细沙,可防止蒸发皿炸裂和熔融的液体溅出伤人
D.铝热反应常用于焊接钢轨,其焊接速度快,设备简易,适用于野外作业
4.下列金属单质的获得方法中不包含化学变化的是
A.铝热法炼铁 B.电解法制钠 C.湿法炼铜 D.沙里淘金
5.工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属,其原因与下列无关的是
A.铝还原性较强 B.铝能形成多种合金
C.铝相对锰、钒较廉价 D.反应放出大量的热
6.反应可用于焊接铁轨,下列有关说法不正确的是
A.该反应吸收大量的热 B.铝在反应中作还原剂
C.铝热剂是混合物 D.该反应是置换反应
7.下列说法中正确的是
A.钠、镁、铝能失去的电子数由少增多,所以他们的还原性由弱到强
B.铝和氧气反应生成的氧化铝都是白色蓬松的
C.铝粉与某些难熔性氧化物组成的混合物叫做铝热剂
D.在铝壶中可以煮开水,说明铝与热水不反应
8.《汉书·苏武传》记载:“竹帛所载,丹青所画”,其中竹指竹简,帛指白色丝绸,丹指,青指。下列相关说法正确的是
A.竹的主要成分是淀粉
B.帛在一定条件下能发生水解反应,最终生成氨基酸
C.在空气中灼烧生成和
D.铜在潮湿的空气中锈蚀的产物也是
9.下列化合物不能通过置换反应制取的是
A. B. C. D.
10.下列物质的应用或转化与氧化还原反应原理有关的是
A.工业上用铁矿石炼铁 B.用稀盐酸除去钢铁表面的铁锈
C.用胃舒平(氢氧化铝)治疗胃酸过多 D.工业上煅烧石灰石制生石灰
11.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A.用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨 B.用氮气实现工业合成氨
C.实验室用NaOH溶液吸收尾气 D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验
12.下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A.在高温条件下,可以用铝热反应制备单质Mg
B.在通电条件下,电解熔融制备单质Al
C.工业上金属Mg、Fe都是用热还原法制得的
D.工业上CuO在高温条件下分解制备单质Cu
13.下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.铝的导热性强,可用作铝热剂
B.氧化铝的熔点高,可用于电解铝
C.氢氧化铝具有弱酸性,可用于治疗胃酸过多
D.明矾易水解生成胶体,可用作絮凝剂
14.“十二五”(2011~2015年)末期,随着铁路的建设发展,一票难求的情况将从根本上得到改观,或者说将成为历史。下列有关说法中正确的是( )
A.铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料
B.铁路勘探时常用太阳能电池提供能量,太阳能电池是原电池
C.铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化
D.工业上铁、金的冶炼均采用热还原法
15.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A.用铝热剂在野外焊接钢轨
B.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
C.用Na2O2作潜水艇的供氧剂
D.用浓硝酸溶解试管壁上的银单质
16.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是( )
①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量
②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂,是为了防止产生污染
③炼铁高炉有两个进口、三个出口
④用含硫较多的生铁炼钢,应加入较多的生石灰
⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2CaSiO3
⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃,但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态
⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷
A.①⑥ B.②⑦ C.③⑤ D.④⑥
17.下列“类比”合理的是
A.汞可以用热分解法冶炼,则铜也用热分解法冶炼
B.Al能与Fe2O3发生反应生成Fe,Na也能与Fe2O3发生反应生成Fe
C.金属钠在空气中燃烧生成Na2O2, 则金属锂在空气中燃烧也生成Li2O2
D.Mg、Al与H2SO4溶液构成的原电池Mg作负极,Mg、Al与NaOH溶液构成的原电池Mg也作负极
18.如图是铝热反应的装置图,对该反应叙述正确的是
A.铝热反应是放热反应,所以常温下可以反应
B.KClO3是该反应的催化剂
C.利用铝热反应可焊接钢轨,也可冶炼锰等难熔金属
D.图中a为镁条,b为KClO3,c为Al2O3和Fe的混合物
19.下列金属中,通常采用热分解法冶炼的是
A.K B.Hg C.Mg D.Fe
20.下表中金属的冶炼原理与方法都正确的是
选项 冶炼原理 方法
热还原法
热分解法
C 电解法
热氧化法
A.A B.B C.C D.D
21.铝热反应常用于焊接钢轨,其焊接速度快,设备简易,适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应,下列说法错误的是
A.该反应的实质是金属的置换反应
B.该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C.铝单质很活泼,通常表面附着层致密的氧化铝薄膜
D.铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属
22.下列反应原理不符合工业生产实际的是
A. B.
C. D.
23.下列说法不正确的是
A.发酵粉的主要成分是碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
B.在医疗上硫酸亚铁可用作生产防治缺铁性贫血的药剂
C.氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
D.在玻璃、水泥和高炉炼铁工业生产中,都需要用到石灰石
24.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.利用铝热反应焊接铁轨
B.“光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关
C.用活性炭为糖浆脱色和用SO2漂白纸浆的原理相同
D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨
25.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800 ℃、714 ℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液MgCl2(熔融) Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
二、填空题
26.实验室铝热反应的装置如图。
化学方程式为:。请写出铝热反应的一种用途:。
27.合理、高效利用金属矿物,将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料,这一过程在工业上称为金属的冶炼。
(1)以HgO为原料冶炼Hg,冶炼方法是。
(2)铝热法是冶炼金属的方法之一,写出铝热法炼铁(Fe2O3)的化学方程式:。引发铝热反应的实验操作是:。
(3)某些金属氧化物粉末和铝粉在一定条件下可以发生铝热反应。下列反应速率(υ)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是:(填字母)。
28.铝是生活中非常常见的一种金属,运用所学知识回答:
(1)金属铝是活泼的金属,可在生活中应用很广泛,原因是。
(2)铝盐或铁盐能用于净水,是因为铝盐或铁盐在水溶液中形成了。
(3)在一个瘪了的铝制易拉罐加入适量的NaOH溶液,并密封,易拉罐会慢慢复原,原因是(用化学方程式表示)。
(4)铝粉与氧化铁粉末在高温下得到铁的反应叫做“铝热反应”,发生反应的化学方程式为。
29.冶炼金属常用以下几种方法:
a.以C、CO或H2作还原剂还原;
b.利用铝热反应原理;
c.电解法;
d.热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳?
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属;
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属;
③Hg、Ag等不活泼金属;
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得,因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险,难获得钾,且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表:
熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3)
Na 97.8 883 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1 413 2.165
KCl 770 1 500 1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是:KCl+NaNaCl+K。工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数?;其选择范围是。
30.锰及其化合物主要用于锰矿的开采、锰铁冶炼、化肥和医药等领域。
(1)早期冶炼金属Mn的一种方法是先煅烧软锰矿(主要成分为MnO2)生成Mn3O4,再利用铝热反应制备金属Mn,该铝热反应的化学方程式为。
(2)工业上通常采用软锰矿与KOH固体在空气中共热生成K2MnO4,再通入CO2的方法制备KMnO4。
各物质的溶解度如表所示:
温度/℃ 物质 0 10 20 30 40 60 80 100
KMnO4 2.83 4.31 6.34 9.03 12.6 22.1 41.1 50.5
K2CO3 105 109 111 114 117 127 140 156
A 22.5 27.4 33.7 39.9 47.5 65.5 — —
①K2MnO4与CO2的反应中氧化产物和还原产物的比值为。
②该制备过程需控制通入CO2的量,若CO2过量,还会生成物质A(填化学式)。
③从KMnO4和K2CO3混合溶液中分离提纯出KMnO4晶体的步骤为蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥;物质A的生成会使KMnO4的纯度降低,原因是。
参考答案:
1.D
【详解】A.高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,反应前后元素的化合价不变,不属于氧化氧化反应,故A错误。
B.煤的气化和液化分别生成CO、氢气以及甲醇等,为化学变化,故B错误;
C.硫酸铁做净水剂是因为三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性,能够吸附水中固体杂质颗粒,与氧化性无关,故C错误;
D.静电除尘治理悬浮颗粒污染的依据是胶体粒子带有电荷,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.乙烯是植物生长调节剂,具有催熟水果的性质,可用于催熟果实,A正确;
B.用醋酸清洗烧水壶中的水垢,是因为醋酸的酸性大于碳酸,可溶解水垢中的主要成分碳酸钙,B正确;
C.乙醇可以使蛋白质变性,用于杀菌消毒,并不是利用其香味,C错误;
D.铝与氧化铁反应,且放出大量的热同时生成铁,故可利用铝热法焊接铁轨,D正确;
故选C。
3.B
【详解】A.该铝热反应的原理是Al与氧化铁高温反应生成Fe和氧化铝,该反应放出大量的热,故A正确;
B.铝的活泼性小于镁,不能用铝热反应冶炼镁,故B错误;
C.反应生成的高温熔融铁单质落入盛有细沙的蒸发皿中,可防止蒸发皿炸裂和熔融的液体溅出,故C正确;
D.利用铝热反应原理,用铝和氧化铁或四氧化三铁作铝热剂,可焊接铁轨,其焊接速度快,设备简易,适用于野外作业,故D正确;
故选:B。
4.D
【详解】A项、铝热法炼铁有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B项、电解法制钠有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C项、湿法炼铜有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D项、沙里淘金利用密度不同将金和沙分离,没有新物质生成,属于物理变化,故D正确;
故选D。
5.B
【详解】A. 铝热反应常用于焊接铁轨,该反应中Al作还原剂,Al的还原性比锰、钒等金属的强,故A相关;
B. 铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关,和铝本身的性质有关,故B不相关;
C. 铝相对锰、钒较廉价,所以用铝来制备锰和钒,故C相关;
D. 铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,为放热反应,放出大量热,故D相关;
题目要求选择不相干的,故选B。
【点睛】本题考查铝热反应及其应用,把握铝热反应的特点及应用为解答的关键,注意反应的原理,实质为金属之间的置换反应,题目难度不大。
6.A
【详解】A.铝热反应是放热反应,反应中放出大量的热,故A错误;
B.由方程式可知,反应中铝元素的化合价升高被氧化,铝是反应的还原剂,故B正确;
C.铝热剂是铝与某些金属氧化物(如氧化铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化钨等)形成的混合物,故C正确;
D.由方程式可知,该反应是有单质参加和生成的置换反应,故D正确;
故选A。
7.C
【详解】A.还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,还原性越强,与失电子数目无关,A错误;
B.Al在空气中会形成一层致密的氧化膜,不是蓬松的,B错误;
C.铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物,常见铝热剂是铝粉和三氧化二铁粉末按比例配成呈粉红色的混合物,C正确;
D.铝与沸水可以反应,生成氢氧化铝和氢气,但铝壶内部的表面有一层致密的氧化膜,阻止了铝与沸水的反应,D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.竹的主要成分是纤维素而不是淀粉,A错误;
B.帛的主要成分是蛋白质,其在一定条件下能发生水解反应,最终生成氨基酸,B正确;
C.HgS在空气中灼烧生成Hg和SO2,C错误;
D.铜在潮湿的空气中锈蚀的产物是Cu2(OH)2CO3,而不是2CuCO3·Cu(OH)2,D错误;
故答案为:B。
9.D
【详解】A.可通过铁与稀硫酸反应生成和氢气制备,该反应属于置换反应,A不符合题意;
B.可通过铝热反应制得,铝热反应属于置换反应,B不符合题意;
C.可通过铁与水蒸气反应生成和氢气,该反应属于置换反应,C不符合题意;
D.可通过氢氧化亚铁与氧气和水发生化合反应生成,也可通过复分解反应生成,但不能通过置换反应制取,D符合题意;
故选D。
10.A
【详解】A.工业上用铁矿石炼铁,Fe元素的化合价降低,发生氧化还原反应,与氧化还原反应原理有关,故A选;
B.稀盐酸除去钢铁表面的铁锈,生成氯化铁和水,没有元素的化合价变化,与氧化还原反应原理无关,故B不选;
C.氢氧化铝和盐酸发生中和反应,属于复分解反应,与氧化还原反应原理无关,故C不选;
D.石灰石制生石灰,没有元素的化合价变化,与氧化还原反应原理无关,故D不选;
故选A。
11.C
【分析】有电子得失(或电子对偏移),元素化合价发生变化的反应为氧化还原反应,据此分析解答。
【详解】A.铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,属于置换反应,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不选;
B.氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B不选;
C.NaOH溶液和反应生成亚硫酸钠和水,元素化合价没有变化,不属于氧化还原反应,故C选;
D.发生反应为2KI+Cl2=2KCl+I2,此反应为置换反应,属于氧化还原反应,故D不选;
答案选C。
12.B
【详解】A.Mg的活泼性比Al强,因此在高温条件下,不可以用铝热反应制备单质Mg,故A错误;
B.在通电条件下,电解熔融制备单质Al,不能电解氯化铝,故B正确;
C.工业上金属Mg用电解法制得,Fe是用热还原法制得的,故C错误;
D.工业上利用热还原法制备单质Cu,故D错误。
综上所述,答案为B。
13.D
【详解】A.铝的导热性强,可做铝锅等,做铝热剂是因为其强的还原性,故A错误;
B.氧化铝熔点高可用于耐高温材料,故B错误;
C.氢氧化铝具有弱酸性,可用于中和碱,治疗胃酸过多是因为能与酸反应,呈碱性,故C错误;
D.明矾易水解生成胶体,可用作絮凝剂,用于自来水的净化等,故D正确;
故选D。
14.C
【详解】A项,铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料;B项,太阳能电池是把光能转化为电能,而原电池是把化学能转化为电能;D项,工业上铁的冶炼采用热还原法,金的冶炼采用富集法,属于物理方法。
15.B
【详解】A.铝热剂在野外焊接钢轨是Al和氧化铁反应生成铁单质,利用了氧化还原反应,A不符合题意;
B.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),是由于盐酸与铁锈发生反应,生成FeCl3和H2O,反应不是氧化还原反应,B符合题意;
C.用Na2O2作供氧剂是由于Na2O2能与人体呼出的H2O、CO2等反应生成O2,利用了氧化还原反应,C不符合题意;
D.用浓硝酸溶解试管壁上的银单质,是由于浓硝酸氧化银生成硝酸银,利用了氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
16.B
【详解】①焦炭与氧气生成一氧化碳,同时放出大量热,一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质,故正确;②炼钢的确是用纯氧的,因为空气中的氮气会带走很多热量,并且会对钢的性能产生影响,故错误; ③炼铁高炉有两个进口:炉口和风口、三个出口:渣口、铁口和烟囱,故正确; ④生石灰在高温下与二氧化硫反应,生成亚硫酸钙,再与氧气生成硫酸钙,故正确; ⑤炼铁、炼钢含有二氧化硅,所以炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2 CaSiO3,故正确;⑥高炉中是铁的合金,熔点比纯金属低,故正确; ⑦生铁炼钢的主要目的降低碳的含量,调节硅锰等的含量、除去硫磷,故错误;所以说法错误的是:②⑦;故选B。
17.B
【详解】A.Hg的金属性不如Cu的金属性强,Hg汞可以用热分解法冶炼;铜在空气受热会被氧化成氧化铜,所以铜不可用热分解法冶炼、铜可用热还原法冶炼,故A错误;
B.Al较Fe活泼,所以Al能与Fe2O3发生铝热反应生成Fe;Na较Fe活泼,所以Na也能与Fe2O3发生反应生成Fe,故B正确;
C.Na的金属性强于Li,Na在空气中燃烧生成Na2O2,金属锂在空气中燃烧只生成Li2O,故C错误;
D.由于Mg的金属性强于Al,所以Mg、Al与H2SO4溶液构成的原电池Mg作负极;Al能与氢氧化钠溶发生氧化还原反应生成偏铝酸钠和氢气,所以在Mg、Al与NaOH溶液构成的原电池Mg作正极,Al做负极,故D错误;
答案选B。
18.C
【详解】A.任何反应都需要有一个活化过程,即反应都需要在一定条件下才能发生,与反应类型是放热反应还是吸热反应无关。铝热反应是放热反应,在常温下不能发生,需要在引燃镁带产生的高温条件下才可以进行,A错误;
B.反应时KClO3分解产生O2,促进镁带的燃烧,放出大量热,为铝热反应进行提供足够能量,而不是作催化剂,B错误;
C.铝热反应发生使产生的铁以液态形式存在,因此可焊接钢轨,也可冶炼锰等熔点高活动性比铝弱的难熔金属,C正确;
D.铝热反应时的反应物是铝粉及金属氧化物。如图中a为镁条,b为KClO3,c应该为Al和Fe2O3的混合物,D错误;
故合理想象是C。
19.B
【详解】A.工业上通常将氯化钾和钠在高温条件下反应,生成钾蒸汽和氯化钠,由于钾的沸点比钠低,因此反应中可以使钾不断从体系中脱离,该方法不属于热分解法,A不符合题意;
B.工业上一般采用将辰砂(主要成分是HgO)在空气中焙烧或与生石灰共热得到汞,该方法属于热分解法,B符合题意;
C.工业上通常通过电解熔融的MgCl2来制取Mg,该方法属于电解法,C不符合题意;
D.工业上一般先将焦炭变为CO,再用CO还原铁矿石(含铁的氧化物)来获得铁,该方法属于热还原法,D不符合题意;
故选B。
20.B
【详解】A.中氧气不是氧化剂,所以采用的不是热还原法,故A错误;
B.Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,故B正确;
C.Al为活泼金属,通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石的目的是降低熔点,氯化铝是共价化合物,故C错误;
D.铝的还原性大于铁,可利用铝热反应产生的高温来冶炼,属于热还原法,故D错误;
故选:B。
21.D
【详解】A.该反应方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,属于置换反应,故A正确;
B.该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂,故B正确;
C.铝单质很活泼,铝的表面和氧气反应生成致密氧化膜,故C正确;
D.铝是活泼金属,利用铝热反应可以冶炼活泼性比铝弱的金属,故D错误;
选D。
22.C
【详解】A.氧化银热稳定性差,加热可分解,可用来制备金属银,A正确;
B.Mn活泼性比Al差,用铝热反应可制得金属Mn,B正确;
C.氧化镁熔点非常高,通常用电解熔融氯化镁来制备金属镁,C错误;
D.可用热还原法,如C还原氧化铜来制备金属铜,D正确;
故选C。
23.C
【详解】A.发酵粉中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解出二氧化碳,使焙制出的糕点疏松多孔,故A正确;
B.血红蛋白中含有亚铁离子,在医疗上硫酸亚铁可用作生产防治缺铁性贫血的药剂,故B正确;
C.氢氧化钙微溶,氯气通入石灰乳中制漂白粉,故C错误;
D.生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英;生产水泥以黏土和石灰石为主要原料,经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉就得到普通水泥;石灰石还是高炉炼铁的一种原料(造渣材料),所以在玻璃、水泥和高炉炼铁工业生产中,都需要用到石灰石,故D正确;
故选C。
24.C
【详解】A. 铝和氧化铁反应放出大量的热,生成的铁水可用于焊接铁轨,故A正确;
B. “光化学烟雾”的形成与氮氧化合物有关,故B正确;
C. 活性炭脱色是利用其吸附性,二氧化硫漂白是利用二氧化硫与有色物质结合生成无色的物质,两者原理不同,故C错误;
D. 与碱反应生成一水合氨,加热生成氨气,则可用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨,故D正确;
故选C。
25.D
【详解】A.使用NaOH成本较高,且生成的Mg(OH)2是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行,A错误;
B.海水中含有可溶性的Mg2+、Ca2+、SO、Na+、Cl-等,加入盐酸得不到纯净的MgCl2溶液,所以无法得到纯净的MgCl2固体,B错误;
C.在海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2,灼烧得到MgO,但是MgO的熔点为2800℃,电解耗能高,经济效益差,C错误;
D.在海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2沉淀,再加入HCl得到MgCl2溶液,经过蒸发浓缩,在HCl气氛中蒸干结晶,脱水得到MgCl2,电解熔融的MgCl2得到Mg。D正确;
故答案为:D。
【点睛】工业上提取镁,除从理论上可行外,还要考虑设备、原料、成本等问题。
26. 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 冶炼难熔金属
【详解】Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成氧化铝和铁,反应方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应过程中放出大量的热,利用此原理可用于冶炼难熔金属,故答案为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;冶炼难熔金属。
27.(1)加热分解法
(2) 加少量,插上条并将其点燃
(3)b
【分析】金属的冶炼方法主要有三种,分别为热分解法、热还原法和电解法,其中汞和银由于金属性较弱,其氧化物不稳定,因此在工业中经常用热分解法进行冶炼;铝热反应是指用金属铝为还原剂还原金属氧化物的反应,该反应只有达到一定的温度才能引发,在这之前是不反应的,但只要反应发生了就会放出大量的热,使反应更加剧烈,反应速率增大极快。
【详解】(1)由于的金属性较弱,且氧化汞易分解,因此在工业上采用加热分解的方法以HgO为原料冶炼;
(2)铝热法是指用金属铝为还原剂还原金属氧化物的反应,其中以铝为还原剂还原的化学方程式为 ,其中引发铝热反应的实验操作是:加少量,插上条并将其点燃;
(3)铝热反应只有达到一定的温度才能引发,在这之前是不反应的,但只要反应发生了就会放出大量的热,使反应更加剧烈,反应速率增大极快,因此反应速率(υ)和温度(T)的关系示意图与铝热反应最接近的应是:b 。
28. 铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜,对内部的金属起到了保护作用 胶体 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
【详解】(1)金属铝是一种比较活泼的金属,在常温下就很容易跟氧气发生反应,生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜,这层薄膜可以阻止内层的铝进一步氧化;
(2)铝盐、铁盐水解生成胶体,胶体具有吸附悬浮杂质的作用;
(3)铝可以和氢氧化钠及水反应生成偏铝酸钠和氢气,其化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑;
(4)铝热反应是铝和金属氧化物反应得到金属和氧化铝,铝粉与氧化铁粉末在高温下得到铁的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
29.(1) a c d b
(2) 熔点和沸点 801 ℃
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属电解法电解NaCl、MgCl2等,故选c;
③Hg、Ag等不活泼金属热分解法,例如热分解HgO,故选d;
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属利用铝热反应原理,故选b;
(2)要进行反应Na+KCl=NaCl+K,最佳选择是使K作为气体逸出,而其他物质仍然保留在体系中,这样,根据化学平衡,反应可不断正向进行。根据表中数据可知,在801 ℃
(2) 2∶1 KHCO3 冷却结晶 在冷却结晶时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出
【详解】(1)Mn3O4与铝发生置换反应生成氧化铝和金属Mn,该铝热反应的化学方程式为3Mn3O4+8Al4Al2O3+9Mn;
(2)①软锰矿与KOH固体在空气中共热生成K2MnO4,再通入CO2的方法制备KMnO4,方程式为O2+2KOH+4K2MnO4+3CO2=4KMnO4+H2O+3K2CO3,其中高锰酸钾是氧化产物(Mn元素化合价从+6价升高到+7价,失去1个电子),氧气是氧化剂,化合价从0价降低到-2价,则依据电子得失可知K2MnO4与CO2的反应中氧化产物和还原产物的比值为2∶1。
②该制备过程需控制通入CO2的量,若CO2过量,生成的碳酸钾和二氧化碳反应转化为碳酸氢钾,因此还会生成物质A的化学式为KHCO3。
③根据表中数据可知高锰酸钾的溶解度小于碳酸钾的,则从KMnO4和K2CO3混合溶液中分离提纯出KMnO4晶体的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;由于在冷却结晶时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出,所以物质A的生成会使KMnO4的纯度降低。