高中化学 第3节 金属的冶炼解析 人教版

用心 爱心 专心1 第十一章第十一章 第三节第第三节第 3 节节 金属的冶炼解析金属的冶炼解析 人教版人教版 一 选择题 1 2008 年广东文基 铁和铁合金是生活中常用的材料 下列说法正确的是 A 一定条件下 铁粉可与水蒸气反应 B 不锈钢是铁合金 只含金属元素 C 铁与盐酸反应 铁合金不与盐酸反应 D 在空气中 铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 解析 铁合金中含有碳等非金属元素 铁合金也能与盐酸反应 镀锌铁板发生电 化学腐蚀时 锌为负极 所以镀锌铁板更耐腐蚀 答案 A 2 2008 年上海 如右图所示 将装有足量锌片的气球套在装有稀盐酸瓶子的口上 用细绳扎紧 使接口不漏气 把它们放在托盘天平的左边 调节天平使之平衡 然后将气 球内的锌片倒入瓶中 待其稳定后 A 左盘所受的弹力不变 天平平衡 B 左盘所受的弹力变大 天平指针左偏 C 左盘物质的重力不变 天平平衡 D 左盘物质的重力不变 天平指针右偏 解析 锌与稀盐酸反应产生氢气 使气球体积膨胀 受到较大浮力而使左盘所受 压力变小 答案 D 3 2007 年广东理综 下列说法正确的是 A 所有不锈钢都只含有金属元素 B 我国流通的硬币材质是金属单质 C 广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D 镁合金的硬度和强度均高于纯镁 答案 D 4 下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是 A Cr2O3 B MnO2 C MgO D V2O5 解析 铝热反应实际是一种冶炼方式 由于操作简单 常用于焊接钢轨等 铝热 剂在发生反应过程中放出大量热 使被还原出的金属单质呈熔融状态而分离出来 由于 Al 不如 Mg 活泼 MgO 和 Al 不能发生热融置换反应 答案 C 5 在理论上我们可以用电解熔融 KCl 的方法来制备金属钾 而实际上 在工业生产 中并不采用此法 而用熔融状态下的 KCl 和 Na 反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾 可 能的原因是 钠易熔于熔融的钾盐中 钾蒸气易逸出而污染环境 钾被氧化后的产 物与 K 作用具有爆炸性 抽走钾的蒸汽有利于钠与熔化的 KCl 反应 其中正确的是 用心 爱心 专心2 A 全部 B C D 答案 C 6 2007 年广东 下列说法正确的是 A 硫酸 纯碱 醋酸钠和生石灰分别属于酸 碱 盐和氧化物 B 蔗糖 硫酸钡和水分别属于非电解质 强电解质和弱电解质 C Mg Al Cu 可以分别用置换法 直接加热法和电解法冶炼得到 D 天然气 沼气和水煤气分别属于化石能源 可再生能源和二次能源 答案 BD 7 下列有关金属的说法中 不正确的是 A 青铜 不锈钢 硬铝都是合金 B 铜表面易形成致密的氧化膜 C 工业上用电解熔融 MgCl2的方法制取金属镁 D 铝是活泼金属 但在空气中耐腐蚀 解析 青铜是铜 锡和铅的合金 不锈钢是铁 碳 硅 锰等的合金 硬铝是铝 铜 镁 锰和硅的合金 A 对 铜在空气中容易与 CO2 O2 H2O 发生反应生成铜绿 Cu2 OH 2CO3 B 错 镁的金属活动性强 利用电解熔融 MgCl2的方法制取镁 C 对 铝 是活泼金属 在空气中与氧气反应 在其表面形成致密的氧化膜 阻止其内部进一步被氧 化 D 对 答案 B 8 下列金属冶炼的反应原理正确的是 A 2Al2O3 3C4Al 3CO2 高温 B MgO H2Mg H2O C Fe3O4 4CO3Fe 4CO2 高温 D 2HgO2Hg O2 电解 解析 由于 Mg Al 的还原性很强 故不可以用 C 或 H2还原 应采用电解法 故 A B 均不正确 D 项 不应采用电解法 可用热分解法 答案 C 9 工业上冶炼金属一般用热分解法 热还原法和电解法 由于金属的化学活动性不同 因此选用的冶炼方法也就不同 你认为这些方法的选择主要是依据 A 金属在自然界里存在的形式 B 金属元素在地壳中的含量 C 金属阳离子得电子的能力 D 金属熔点的高低 解析 金属冶炼的一般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来 根据金属 阳离子得电子的能力不同 而用不同的方法 如不活泼的金属一般采用热分解法 如 Hg 的 冶炼 活泼金属采用电解法 如 Na Mg Al 的冶炼 介于活泼金属与不活泼金属之间采 用热还原法 如 Fe 的冶炼 等 答案 C 10 盛大的焰火晚会中 焰火绽放出的五颜六色给人以美的享受 制作焰火的主要原 料是黑火药 还有草酸钠 碳酸铜 发出绿色的光 等发色剂和氯酸钾 镁铝合金粉等添加 剂 用心 爱心 专心3 下列说法正确的是 A 镁铝合金粉在焰火中发出耀眼的白光 B 氯酸钾和黑火药的主要用途是产生紫色的火焰 C 碳酸铜因为受热分解才发出绿色的光 D 只有金属离子才能发生焰色反应 解析 本题考查焰色反应和由物质的性质决定用途的知识点 镁铝合金粉在燃烧 中发出耀眼的白光 A 正确 氯酸钾和黑火药中含有钾元素产生紫色的火焰 并不是它们 的主要用途 B 片面 焰色反应是元素 单质 化合物 的性质 就是碳酸铜不分解也可以 发出绿光 C D 均错误 答案 A 二 非选择题 11 A I 分别表示中学化学中常见的一种物质 它们之间相互转化关系如下图所示 部分反应物 生成物没有列出 已知 A B C D E F 六种物质中均含有同一种元素 G 为主族元素的固态化合 物 1 写出物质的化学式 E F J 2 写出反应的化学方程式 解析 C 与 NaOH 溶液反应得 E 且 E 在空气中转变为 F 结合学过 Fe OH 2到 Fe OH 3的转化 推测 E 为 Fe OH 2 F 为 Fe OH 3 又因 A B C D E F 六种物质中 均含有同一种元素 故 C 为 FeCl2 D 为 FeCl3 B 中含铁元素 但 B 中既有 Fe2 又有 Fe3 所以 B 为 Fe3O4 A 为 Fe G 为主族元素的固态化合物 能电解 且与 NaOH 能反 应生成 J 所以 G 为 Al2O3 反应 为铝热反应 答案 1 Fe OH 2 Fe OH 3 NaAlO2 2 3Fe3O4 8Al9Fe 4Al2O3 高温 Fe3O4 8HCl FeCl2 2FeCl3 4H2O 2Al2O34Al 3O2 电解 12 2008 年江苏 根据下列框图回答问题 答题时 方程式中的 M E 用所对应的元素 符号表示 用心 爱心 专心4 1 写出 M 溶于稀 H2SO4和 H2O2混合液的化学方程式 2 某同学取 X 的溶液 酸化后加入 KI 淀粉溶液 变为蓝色 写出与上述变化过程 相关的离子方程式 3 写出 Cl2将 Z 氧化为 K2EO4的化学方程式 解析 本题以简单的框图推断为背景 考查图中涉及的几个重要的氧化还原反应 的方程式 离子方程式的书写以及相关物质的结构问题 1 借助图中 红色金属到蓝色溶液 这一信息 可判断 M 为 Cu 方程式 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 2 借助 Y 遇 KSCN 出现红色溶液 而 Y 是由 X 氧化而来 则推知 E 为 Fe X 为 FeSO4 Y 为 Fe2 SO4 3 所以离子反应为 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 2Fe3 2I 2Fe2 I2 3 根据上述分析 则 Z 为 Fe OH 3 K2EO4为高铁酸钾 反应式为 10KOH 3Cl2 2Fe OH 3 2K2FeO4 6KCl 8H2O 答案 1 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 2 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 2Fe3 2I 2Fe2 I2 3 10KOH 3Cl2 2Fe OH 3 2K2FeO4 6KCl 8H2O 13 某校化学小组学生利用下图所示装置进行 铁与水反应 的实验 并利用产物进 一步制取 FeCl3 6H2O 晶体 图中夹持及尾气处理装置均已略去 1 装置 B 中发生反应的化学方程式是 2 装置 E 中的现象是 3 停止反应 待 B 管冷却后 取其中的固体 加入过量稀盐酸充分反应 过滤 简述 检验滤液中 Fe3 的操作方法 4 该小组学生利用上述滤液制取 FeCl3 6H2O 晶体 设计流程如下 滤液FeCl3溶液FeCl3 6H2O 晶体 Cl2 I 步骤 中通入 Cl2的作用是 步骤 从 FeCl3稀溶液中得到 FeCl3 6H2O 晶体的主要操作包括 该流程中需保持盐酸过量 主要原因是 结合离子方程式简要说明 解析 本题是以铁的性质为载体设计的一道综合性实验题 既考查了元素化合物 的知识又考查了实验的原理 操作 铁与水反应的产物为 Fe3O4和 H2用来还原 CuO Fe3O4用来制取 FeCl3 6H2O 晶体 通 Cl2是为了将 Fe2 氧化成 Fe3 在操作中要注意 Fe3 水解问题 答案 1 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 高温 2 黑色固体变红 右端管壁有水珠 3 取少量滤液 滴入几滴 KSCN 溶液 观察溶液是否变红色 4 将 Fe2 氧化成 Fe3 加热浓缩 冷却结晶 过滤 用心 爱心 专心5 Fe3 3H2OFe OH 3 3H 过量盐酸抑制 FeCl3水解 14 1 某科研小组发现某不锈钢材料在酸中腐蚀缓慢 但在某些盐溶液中腐蚀现象明 显 请从稀硫酸 NaOH 溶液 CuO Cu 中选择两种试剂 设计最佳实验 验证该钢材易 在盐溶液中被腐蚀 有关化学方程式是 实验现象是 2 在 1 答案中选择一个反应设计成原电池 画出该原电池装置图 标出正 负极材料 名称并写出正极的电极反应式 3 为确认上述原电池反应的氧化产物 取少量反应后的溶液于一支试管中 若出现下 列情况通过分析加以说明 A 若先滴入几滴 KSCN 溶液 无明显现象 再滴入几滴氯水 溶液立即显血红色 说明 B 若滴入几滴 KSCN 溶液 溶液立即变成血红色 说明 C 若先滴入几滴 KSCN 溶液无明显现象 再滴入几滴氯水 也无明显现象 说明 解析 1 可设计的实验为铁置换硫酸铜溶液中的铜 而硫酸铜溶液可由氧化铜与 硫酸反应得到 故化学方程式为 CuO H2SO4 CuSO4 H2O Fe CuSO4 FeSO4 Cu 由于铜析出附在不锈钢表面 所以观察到有紫红色的物质析出 2 把 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 设计成原电池装置 铁 应为 负极 碳棒为正极 电解质溶液可用硫酸铜溶液 此时正极的电极反应为 Cu2 2e Cu 3 A 先滴入几滴 KSCN 溶液 无明显现象 说明不存在 Fe3 再滴入 几滴氯水 溶液显血红色 说明此时溶液中存在 Fe3 所以钢铁的氧化产物是 Fe2 B 若 滴入几滴 KSCN 溶液 溶液立即变成血红色 说明溶液中部分 Fe2 被空气氧