高中化学 专题2第4单元 镁和铝的冶炼智能优化训练 苏教版选修2

1.从海水中制备无水氯化镁主要包括以下步骤：在一定条件下脱水干燥；(2)加入熟石灰；(3)加入盐酸；(4)过滤；浓缩结晶。正确的顺序是()A.C.回答：d2.海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可以按照以下步骤进行：(1)将贝壳制成石灰乳；(2)向引入的海水中加入石灰乳，沉淀、洗涤、过滤；(3)沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，干燥产物；(4)电解得到产品。以下关于镁提取的陈述是不正确的()这种方法的优点之一是原材料取自海洋。B.执行步骤、和的目的是富集氯化镁C.镁可以通过电解熔化氧化镁来制备D.镁的电解熔炼消耗大量电能分析：选择c。由于氧化镁的熔点高，镁不能通过电解熔化氧化镁来熔化。3.(徐州市第二中学2020年考试)在试管外壁上裹上一层铝箔，将表面氧化膜去掉(如图所示)。将试管浸入硝酸汞溶液中，取出一会儿，然后放在空气中。很快铝箔表面会产生“白毛”，红墨水柱的右端会上升。根据实验现象判断下列说法是错误的()A.实验中的所有反应都是氧化还原反应铝是一种更活泼的金属铝与氧反应释放大量热量。D.铝片上形成的白色毛发是氧化铝和氧化汞的混合物分析：选择d .将铝箔浸入硝酸汞溶液中，发生反应2al 3hg2=3hg 2al3，属于氧化还原反应。反应后，金属汞附着在铝箔上，铝箔比汞更有活性。在空气中，铝容易与O2 4Al 3O2=2Al2O3反应，这也是氧化还原反应。有汞存在时，铝更容易反应。从红色墨水右端的上升可以推断出反应是放热的，并且增加了试管中的压力。汞具有稳定的化学性质，在常温下不与O2反应。4.近年来，被称为“绿色化学”的新概念不断涌现，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。在这里，“绿色”是人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术角度设计可行的化学反应。据此，在以下4种由元素镁制备硝酸镁的方案中，您认为可行且符合“绿色化学”要求的方案是()A.镁(NO3)2B.氯化镁2毫克(氢氧化物)2毫克(硝酸)2C.MgMgOMg(NO3)2D.硫酸镁(NO3)2答：c5.海水中镁的总储量约为1.81015吨，而目前世界上60%的镁来自海水。图为从海水中提取镁的工艺流程图。根据上图，回答以下问题：(1)请写出一个属于海水提镁工艺过程中分解反应的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)工业上通过电解熔化氯化镁生产镁。电解槽中阴极的电极反应公式如下：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)在上述制备镁的工艺过程中，适用于循环经济的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)电解_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填充原料)用于金属铝的工业生产。试着解释一下为什么铝电解槽中的阳极碳棒需要定期更换。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .分析：(1)用牡蛎壳煅烧石灰是一个分解反应，而电解熔化氯化镁是一个分解反应。(2)在电解反应中，阴极经历还原反应，当氯化镁被电解并熔化时，阴极镁离子得到电子以生成元素镁。(3)在答：(1)碳酸钙氧化钙二氧化碳=或氯化镁(熔融)氯化镁=2)氯化镁2e-=毫克(3)海滨牡蛎壳(贝壳)的使用和盐酸的回收(仅一种)(4)熔化Al2O3和冰晶石阳极产生的氧气与阳极材料中的碳棒反应，使阳极碳棒不断消耗1.(2020赤峰高二试验)以下关于化学生产原理的陈述错误是()(1)钠金属可以通过电解熔化氯化钠来制备(2)可以在氯化镁饱和溶液中加入钠制备镁(3)铝可以电解熔炼，原料为氯化铝(4)炼铁高炉中的反应是放热的，因此不需要加热。A.C.回答：d2.以下陈述不正确()金属的物理和化学性质是金属冶炼、金属材料加工和使用的基础。所有金属都以非金属元素如氧和硫的化合物形式存在。从矿石中提取金属一般要经过采矿和初步加工阶段，主要包括探矿、采矿、矿物加工和其他过程，然后进入冶炼阶段。D.冶炼金属时，除了可行的原则外，在实际生产中还应考虑经济、技术和环境保护问题。回答：b3.(2020年梅州市高级二级考试)铝镁合金因其硬度高、质轻、美观、清洁、易加工等特点，已成为一种新型建筑装饰材料。主要用于制作窗框、卷帘门、护栏等。下列与这些用途无关的属性是()A.不易生锈b .良好的导电性C.低密度d .高强度回答：b4.以下关于炼镁，正确的是()A.氯化镁可以通过海水和石灰水作用获得b .将氯化镁晶体水合物直接加热脱水，得到氯化镁(c)电解氯化镁水溶液以获得金属镁D.用氯化镁代替氧化镁冶炼金属镁的原因是氧化镁的熔点太高分析：选择d项。a项明显错误；项目B中的氯化镁易水解，应在氯化氢气流中加热。c项电解氯化镁水溶液，得到氢氧化镁、H2、二氧化氯和氢在阴极放电；MgO熔点太高，d项正确。5.下列可在工业上使用的冶金方法是()A.电解熔融氯化铝制铝B.电解熔融氯化镁制备镁C.电解氯化钠溶液制备钠d、用H2在高温下还原氧化镁制备镁分析：选择b。氯化铝是一种共价化合物，在熔融状态下以分子状态存在，并且缺乏自由移动的离子，因此不能通过氯化铝的电解熔融来生产铝。a不正确。当钠、Mg2+、Al3+在水溶液中电解时，电子由氢获得，因此不能通过电解比氢更有活性的金属阳离子的水溶液获得金属单质。c不正确。比铝更活泼的金属很难被普通还原剂(如H2、一氧化碳、碳等)从化合物中还原出来。)。此外，氧化镁熔点高。镁在工业上是通过电解熔化氯化镁来生产的。d不正确。6.(2020年青岛高中二次考试)生产过程中发生的下列化学反应不属于氧化还原反应()A.油脂制肥皂b .铝矾土熔炼C.氯气制备漂白粉d .氢气和氮气合成氨气分析：选择a。写出相关的化学反应方程式，根据化合价的变化进行判断。7.(2020年江阴高二测试)有些反应似乎无法进行，但在实际生产中，它们只是用来制备下划线物质。在以下四个反应中，反应原理不同于其他三个反应()A.氯化钾+硫酸=高氯酸+硫酸B.KCl+纳米3=氯化钠+硝酸钾C.mg+2Rbcl=氯化镁+2RBD.钠+KCl=氯化钠+钾分析：选择b。A、c、d都用沸点来制备物质，b用溶解度。8.等质量氢氧化铝由以下三种方法制备：氯化铝(SO4)3Al(OH)3氮化铝(OH)3氢氧化铝以下陈述是正确的()三条路线消耗的氢氧化钠量相等三条路线消耗的硫酸量相等三条路线消耗的硫酸量是路线1、路线3和路线2三条路线消耗的氢氧化钠量是路线1，分析：选择D。根据化学反应方程式分析，如果制备1摩尔氢氧化铝，硫酸1.5摩尔，氢氧化钠3摩尔，氢氧化钠1摩尔，硫酸0.5摩尔，硫酸摩尔，氢氧化钠0.75摩尔，选择D是正确的。9.已知工业上真空精炼铷的化学反应方程式为2BCL MGM GCL2 2RB (g)。使用这种反应的原因是()在一定条件下，有些反应是可逆的B.镁比铷有更强的金属活性C.铷的沸点低于镁。当铷蒸气被抽走时，平衡向正反应方向移动D.mgcl2比RbCl具有更好的热稳定性。分析：选择c。由于铷的沸点相对较低，通过提取铷蒸气并向前移动平衡来获得金属铷是正确的。10.许多国家都非常重视海水资源的综合利用。从海水中不经化学变化就能获得的物质是()A.氯、溴、碘b .钠、镁、铝C.苛性钠、氢d盐、淡水分析：选择d。盐和淡水可以从海水中获得，没有化学变化。其他物质是通过化学变化获得的。11.海水粗盐净化后的母液中含有钾、钠、镁等阳离子。母液经过一系列处理后，可以得到金属镁。(1)从离子反应的角度来看，在母液中加入石灰乳起到了一定的作用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)石灰乳是由生石灰和水作用形成的化合物。从充分利用当地海洋化工资源、提高生产和经济效益的角度来看，生产生石灰的主要原料为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)电解熔化无水氯化镁得到的镁蒸气是在特定环境中冷却后的固体镁。下列可用作镁蒸气冷却剂的物质有(填写代码):_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。A.H2B.CO2C .空气D02E .水蒸气分析：氢氧化镁难溶于水，氢氧化钙微溶于水。在钾、钠、镁等阳离子中，Mg2与石灰乳提供的羟基反应生成氢氧化镁沉淀。(2)“充分利用当地海洋化学资源”，这意味着氧化钙是由贝壳中的碳酸钙产生的。(3)镁容易被氧化，因此冷却的镁蒸气应在还原性气氛中冷却。只有特定物质中的H2不与镁反应。答：沉淀Mg2+(或制备氢氧化镁)壳A12。以下是从海水中提取镁的流程图：请回答以下问题：(1)海水提镁需要海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产过程中扮演什么角色呢？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；其主要成分化学变化的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)从海水中的镁离子到金属镁发生了什么化学变化？在离子方程式中。(3)在用上述方法提取镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？分析：从海水中提取镁的最基本方法是向海水中加入碱，将镁离子转化为氢氧化镁沉淀。沉淀物分离后，加入盐酸将其转化为氯化镁，然后过滤、干燥和电解，得到金属镁。CaO+H2O=Ca2(OH)2，Ca2(OH)2+氯化镁=Mg2(OH)2 +氯化钙，氯化镁+氯化镁。在用上述方法提取镁的过程中，采用了工业上常用的回收工艺来提高经济效益，氯气在上述方法中回收。答：(1)贝壳被用作原料之一，它分解产生氧化钙。当它遇到水时，会产生氢氧化钙。镁离子沉淀到氢氧化镁碳酸钙+二氧化碳中(2)海水中的镁离子首先与氢氧化钙反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁浓缩干燥后得到纯氯化镁，然后将纯氯化镁加热熔融电解得到金属镁；相关反应：Mg2OH-=Mg2氢氧化镁，Mg2氢氧化镁2H=13.图为用明矾卡尔(SO4)212H2O制备硫酸铝和硫酸钾的操作步骤流程图(图中省略了沉淀物的洗涤操作)。请在图中的括号内填写适当的试剂名称，在括号内填写适当的分离方法，并回答相关问题。(1)试剂甲为_ _ _ _ _ _ _ _，乙为_ _ _ _ _ _ _ _，丙为_ _ _ _ _ _ _ _；分离方法是_ _ _ _ _ _，是_ _ _ _ _ _，是_ _ _ _ _ _。(2)用于上述操作的玻璃仪器为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3