内容正文:
金属与人类文明 练习
一、选择题
1.《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法:“每炉甘石()十斤,装载入一泥罐内,……逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。冷定,毁罐取出每十耗去其二,即倭铅(金属锌)也。”该冶炼方法属于( )
A.热还原法 B.电解法 C.热分解法 D.湿法冶金
2.下列所述化学知识正确,且与物质的用途有关联的是( )
选项
物质用途
化学知识
铝罐车可用于运输浓硝酸
常温时,铝与浓硝酸不反应
油脂可用于制肥皂
油脂在碱性条件下发生水解反应
液氨可用作制冷剂
氨气极易溶于水
Si用作光导纤维
Si是良好的半导体
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法正确的是( )
A.用电解法制取金属钠:
B.煤的干馏、煤的气化、石油的蒸馏都是物理变化
C.,原子利用率为
D.石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.某地区已探明有着丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂,同时需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,以形成一定规模的工业体系。下列说法不正确的是 ( )
A.甲、乙、丙、丁对应的工厂依次为发电厂、焦化厂、炼铁厂和水泥厂
B.炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料
C.焦化厂对煤进行脱硫脱硝等处理后,可有效减少温室气体排放
D.可配套建设化肥厂以充分利用焦化厂中煤干馏时的出炉煤气
5.工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝,含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下,下列叙述正确的是( )
A.反应①中试剂X是氢氧化钠溶液
B.试剂Y是,它与反应生成氢氧化铝
C.图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D.将X与Y试剂进行对换,最终可以达到相同结果
6.镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法正确的是( )
A.试剂①可以选用氢氧化钙溶液或氢氧化钠溶液,试剂②可以选用浓盐酸或
B.操作I是指向海水中直接倒入过量试剂①,然后过滤得到沉淀
C.操作Ⅱ是蒸发浓缩至有大量晶体析出、过滤、洗涤、烘干冷却
D.实验室熔融无水时需酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等仪器
7.聚合硫酸铁(SPFS)是水处理中重要的絮凝剂,SPFS可以表示为。下图是以废铁屑为原料制备SPFS的一种工艺流程,下列说法错误的是( )
A.酸浸釜中加入的酸最好是稀硫酸
B.每生成1mol SPFS消耗
C.在聚合釜中,随着水的加入中变小
D.减压蒸发的优点是蒸发温度低,SPFS不易分解
8.下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是( )
A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B.不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②
C.中加稀(强氧化剂)可实现转化⑦
D.加热发生转化⑥,但加水不能转化为
9.下列关于性质实验的说法错误的是( )
A.用如图装置可以制备
B.配制溶液,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.可用溶液检验溶液中是否存在
D.向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化
10.回首百年征程,我国在科技领域不断创新和超越,向世界展示了一张张“中国名片”。下列说法正确的是( )
A.华为麒麟芯片的主体材料属于金属晶体
B.首创了从二氧化碳到淀粉的合成,原料和产品均属于氧化物
C.“神舟十六号”返回舱外表的陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀功能
D.“天问一号”着陆火星,探测到火星陨石中含有的和的化学性质不同
11.从海水中提取氯化钠、镁、溴的流程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.反应①②③④都是氧化还原反应
B.工业上获得Mg的方法是电解熔融状态的无水MgCl2
C.苦卤中的Ca2+和Mg2+分别以Ca(OH)2和Mg(OH)2形式沉淀
D.①②③的目的是对溴进行富集和提纯
12.近日,清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图:
制造原理:
除杂原理:,
下列说法中正确的是( )
A.操作1、操作2均为过滤
B.均含有共价键,等质量的二者分子数之比为8:15
C.点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为
D.当有2mol电子转移时,能生成14 g Si
13.实验室常用(铁氰化钾)检验。一种制备铁氰化钾的流程如下:
已知:
下列叙述错误的是( )
A.NaCN中健和键数之比为1∶2
B.中轨道和轨道以“头对头”重叠成键
C.中的配位数为6
D.稳定性:
二、非选择题
14.金属的冶炼一般有下列方法:a.焦炭法 b.水煤气(氢气和一氧化碳)法
c.活泼金属置换法 d.电解法,请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格:
高炉炼铁
湿法炼铜
铝热法炼铬
工业上冶炼铝
写出Al与Cr2O3反应的化学方程式:
15.一种以废旧镀锌铁皮回收与的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)镀锌铁皮在足量溶液中溶解的离子方程式为 ,若要加快该溶解速率,可以采取的措施是 (任写两种).
(2)溶液A中所加稀硫酸要适量,理由是 .
(3)灼烧可以得到,该过程中需要使用的仪器有 、酒精灯、三脚架、泥三角.
(4)若不溶物中含铁,假设过程中无损失,则将其完全转化为胶体,理论上加入的质量为 g.检验溶液B中存在可以使用 (填试剂名称或化学式)溶液.
(5)溶液B中通入的目的是 .
16.金属材料在人类文明的发展历程中起到重要的作用。
(1)含铜矿物孔雀石的主要成分为,古代人们发现孔雀石在森林大火中会变成红色的铜,该过程中含铜物质发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)《天工开物》中记载了中国古代火法炼锌的工艺,将炉甘石(主要成分为)和煤炭饼在高温条件下反应可制得倭铅(即锌单质),反应的化学方程式为。该反应中的还原产物为 (填化学式),生成1mol锌单质时转移 mol电子。
(3)赤铁矿可用于高炉炼铁,其主要成分为 (填化学名称),若赤铁矿中含有杂质,可以向高炉中加入适量 以除去杂质。某赤铁矿中含有其主要成分的质量分数为60%,100t该赤铁矿理论上可冶炼出纯铁的质量为 。
(4)金属钛有“未来金属”之称,具有低密度、高硬度等性能。下列关于金属钛的说法错误的是____(填标号)。
A.工业上用钠单质高温还原二氧化钛的方法冶炼钛单质
B.钛合金的熔点高于钛单质
C.钛合金可作人体的植入物,制造股骨头和各种关节等
D.压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅
17.某含锰废料中主要含MnCO3及少量的FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3,以此为原料制备MnO2的流程如下:
Ⅰ.氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀时pH
8.3
6.3
2.7
4.7
完全沉淀时pH
9.8
8.3
3.7
6.7
Ⅱ.常温下Ksp(MnS)=2.0×10-10、Ksp(CuS)=6.0×10-36。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。
(2)“氧化1”的目的是 (用离子方程式表示)。
(3)“调pH”时,试剂X为 (任写一种),pH的调节范围为 。
(4)“除铜”时,当溶液中c(Mn2+)=12mol·L-1,溶液中c(Cu2+)= 。
(5)“氧化2”制备MnO2 (恰好完全反应)时,n(Mn2+):n(ClO)= ( ClO→Cl-);“电解”制备MnO2的阳极电极反应式为 。
18.化学与人类生产、生活密切相关,按要求回答下列问题。
(1)铁及其化合物中,常用作红色油漆与涂料的是 (填化学式);具有磁性的黑色晶体是 (填化学式)。
(2)①“84消毒液”②高铁酸钠③碘酒④酒精⑤是人们日常生活中常用的杀菌消毒剂。上述杀菌消毒剂属于电解质的是 (填序号),写出②的电离方程式为 ,双氧水也是常用消毒剂,其电子式为 。
(3)钠的化合物中,可用作潜水艇中供氧剂的是 (填名称),其与发生反应的化学方程式为 。
(4)印刷电路板用途广泛,电子工业中常用覆铜板为基材,利用溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀,发生反应的离子方程式为 ;其氧化剂为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】依据题意可知反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑,该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质,属于热还原法;
故答案为:A
【分析】K,Ca,Na,Mg,Al利用的是电解熔融化合物得到金属单质,Zn,Fe,Sn,Pb,Cu利用热换还原方法进行得到金属单质,Hg,Ag利用的是热分解法得到金属单质,Au,Pt利用的是富集法进行得到。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.常温下,铝被浓硝酸钝化,因此可利用铝罐车进行浓硝酸的运输,故A不符合题意;
B.油脂在碱性条件下可发生水解反应,故油脂可做肥皂,故B符合题意;
C.液氨在汽化时吸热导致温度降低,可做制冷剂,故C不符合题意;
D.二氧化硅做光导纤维,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.常温下,铝被浓硝酸钝化;
B.油脂在碱性条件下可水解反应可做肥皂;
C.液氨汽化时吸热温度降低;
D.硅是良好的半导体。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.电解熔融NaCl制备金属钠,A错误;
B. 煤的干馏、煤的气化是化学变化,石油的蒸馏是物理变化,B错误;
C. 原子利用率100%是指反应没有副产物生成,所有的原子均被利用,根据方程式可以看出原子利用率不是100%,C错误
D. 石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气均含有乙烯,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
答案:D
【分析】A..电解熔融NaCl制备金属钠;
B.煤的干馏、煤的气化、煤的液化是化学变化;
C.原子利用率100%是指反应没有副产物生成,所有的原子均被利用;
D.石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气均含有乙烯。
4.【答案】C
【解析】【解答】 A.煤炭燃烧可以发电,煤的干馏制造煤焦油,则甲为发电厂,乙为焦化厂,赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料,则丙为炼铁厂,碳酸钙和黏土是生产水泥的原料,则丁为水泥厂,所以四个工厂从左至右顺序是发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂,故A不符合题意;
B.炼铁厂的炼铁炉渣的主要成分是硅酸钙,可以作为水泥、渣砖等的原料 ,故B不符合题意;
C.温室气体主要是二氧化碳、甲烷、水等,对煤进行脱硫脱硝等处理后,可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体排放,故C符合题意;
D.煤干馏的出炉煤气中可分离出粗氨水,且焦炉气的主要成分中氢气可用于合成氨,所以可配套建设化肥厂充分利用焦化厂中煤干馏的出炉煤气,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】煤可发生燃烧、干馏等反应,赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料,则丙为炼铁厂,碳酸钙和黏土是生产水泥的原料,则丁为水泥厂,炼铁炉渣的主要成分是硅酸钙,可以作为水泥、渣砖等的原料,煤干馏的出炉煤气中可分离出粗氨水,且焦炉气的主要成分中氢气可用于合成氨,所以可配套建设化肥厂充分利用焦化厂中煤干馏的出炉煤气,对煤进行脱硫脱硝等处理后,可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体排放。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.用强碱氢氧化钠溶液,氧化铝溶解,氧化铁不溶解,过滤而分离开,故A符合题意;
B.试剂Y是HCl,由于Y是过量的,因此它与反应生成Al3+,故B不符合题意;
C.图中所示转化有一步是氧化还原反应:2Al2O34Al+3O2↑,故C不符合题意;
D.试剂X为氢氧化钠,滤渣C为氧化铁,滤液A为和氢氧化钠混合溶液,通入过量二氧化碳气体,发生反应:+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,不能对换,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.氧化铝可溶于氢氧化钠,而铁的氧化物不溶于氢氧化钠;
B.Y为盐酸,过量不易得到氢氧化铝;
C.转化有一步是氧化还原反应:2Al2O34Al+3O2↑;
D.过量的Y为二氧化碳,不能调换。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、由分析可知,试剂①可以选用氢氧化钙溶液或氢氧化钠溶液,试剂②可以选用稀盐酸或 ,故A错误;
B、操作Ⅰ应该是向母液中加入过量试剂①,然后过滤得到氢氧化镁沉淀,不是向海水中加入,故B错误;
C、操作Ⅱ应该是加热至出现大量晶体,趁热过滤、洗涤、干燥得到氯化镁晶体,故C错误;
D、氯化镁的熔点较高,应用酒精喷灯加热,灼烧固体在坩埚中进行,坩埚需要搭配三脚架、泥三角、坩埚钳使用,故D正确;
故答案为:D。
【分析】海水中加入试剂1,经操作Ⅰ得到溶液和氢氧化镁沉淀,则操作Ⅰ为过滤,试剂①为NaOH或氢氧化钙,向氢氧化镁沉淀中加入盐酸,反应得到氯化镁溶液,经操作Ⅱ得到六水氯化镁,则操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶,在HCl气流中加热得到无水氯化镁,电解熔融的无水氯化镁得到金属Mg。
7.【答案】C
【解析】【解答】 A.产物中含有,为避免其他杂质引入,因此酸浸最好选择稀硫酸,故A不符合题意;
B.由电荷守恒可知,比例关系2Fe2+~H2O2,则 每生成1mol SPFS消耗 ,故B不符合题意;
C.三价铁水解形成聚合硫酸铁,加水促进水解,则中变大,故C符合题意;
D. 减压蒸发的优点是蒸发温度低,SPFS不易分解 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】废铁屑在粉碎机中粉碎,颗粒变小,在酸浸槽中可增大表面积,加快酸浸速度,同时铁转变为Fe2+,在反应釜中加入氧化剂,转变为Fe3+,Fe3+在聚合釜中水解生成聚合硫酸铁,然后经减压蒸发得到 SPFS固体。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,不能实现上述转化①,故A不符合题意;
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,部分被氧化生成Fe3O4,故B不符合题意;
C. 具有强氧化性, 中加稀(强氧化剂)生成Fe(NO3)3,故C不符合题意;
D.Fe(OH)3加热生成Fe2O3,Fe2O3和水不反应,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.铁与水蒸气反应得到四氧化三铁;
B.氧化亚铁与氧气反应得到四氧化三铁;
C.硝酸将氢氧化亚铁氧化为硝酸铁;
D.氢氧化铁加热得到氧化铁,氧化铁不与水反应。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.关闭C,Fe与硫酸反应生成氢气,压强增大将生成的硫酸亚铁溶液挤压入NaOH溶液中生成氢氧化亚铁,故A不符合题意;
B.FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B不符合题意;
C.亚铁离子与NaOH反应生成白色沉淀,被氢氧化铁红色沉淀覆盖,故C符合题意;
D.向 溶液中加入少量铁粉可防止 被氧化,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.左侧得到硫酸亚铁,通过氢气左侧硫酸亚铁亚茹到氢氧化钠中;
B.铁离子易水解,先溶于浓盐酸中,再加入水稀释;
C.不能用氢氧化钠检验铁离子中的亚铁离子;
D.亚铁离子易被氧化,因此需要加入铁粉。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、芯片的主要材料为单质硅,硅属于共价晶体,故A错误;
B、淀粉属于多糖,由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,故B错误;
C、“神舟十六号”返回舱外表的陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀的功能,这样才能保证返回舱顺利返回,故C正确;
D、和质子数相同,属于同种元素,化学性质相同,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、芯片的主要材料为单质硅;
B、淀粉含有C、H、O三种元素;
C、“神舟十六号”返回舱外表的陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀的功能;
D、同种元素化学性质相同。
11.【答案】C
【解析】【解答】A、反应①②③④中涉及单质参与反应或生成,因此都属于氧化还原反应,A选项正确。
B、工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属Mg,B选项正确。
C、苦卤中的Ca2+以CaCO3的形式沉淀;Mg2+以Mg(OH)2的形式沉淀。Ca(OH)2微溶于水,C选项错误。
D、①②③的目的是对溴进行富集和提纯,D选项正确。
故答案为:C
【分析】A、反应过程中都有单质参与或生成,都属于氧化还原反应。
B、工业上电解熔融MgCl2制取金属镁。
C、Ca2+以CaCO3形式沉淀除去。
D、①②③的目的是为了富集溴。
12.【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知,操作1为过滤,操作2为洗涤和烘干,故A错误;
B、SiO2是共价晶体,不含分子,故B错误;
C、石英砂镁粉用镁条点燃引发,得到Si、MgO、Mg2Si,则可能发生反应 ,故C正确;
D、当有2mol电子转移时,参加反应的Mg物质的量为1mol,能生成0.5mol单质硅,但因有副反应发生,最终获得的Si的质量少于14g,故D错误;
故答案为:C。
【分析】石英砂镁粉用镁条点燃引发,得到Si、MgO、Mg2Si,加入过量盐酸,在CO2氛围中除杂得到Si、氯化镁溶液和盐酸溶液,操作1分离滤渣和溶液,为过滤,操作2从滤渣中得到Si,为洗涤和烘干。
13.【答案】B
【解析】【解答】A、中含有三键,三键中含有1个σ键和2个π键,则 NaCN中健和键数之比为1∶2 ,故A正确;
B、中Cl不参与杂化,故B错误;
C、 中配体为,则的配位数为6 ,故C正确;
D、平衡常数越大,反应进行程度越大,产物越稳定,小于,[Fe(CN)6]3−更稳定,则稳定性: ,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A、单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
B、中Cl不参与杂化;
C、中C为配位原子;
D、平衡常数越大,反应进行程度越大,产物越稳定。
14.【答案】a;c;c;d;2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
【解析】【解答】高炉炼铁是采用焦炭法还原铁的氧化物制备金属Fe。因此采用的方法是焦炭法。
故答案为:a
湿法炼铜发生的反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,因此采用的方法为活泼金属置换法。
故答案为:c
铝热法炼铬,是利用Al还原Cr2O3。因此采用的方法为活泼金属置换法。
故答案为:c
工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属Al,因此采用的方法为电解法。
故答案为:d
Al与Cr2O3反应生成Al2O3和Cr,该反应的化学方程式为:2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr。
故答案为:2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
【分析】此题是对金属冶炼的考查,结合常见金属的冶炼方法进行分析。用电解法制备金属K、Ca、Na、Mg、Al;用热还原法制备金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu;用热分解法制备金属Hg、Ag。
15.【答案】(1);适当升温,将镀锌铁皮剪碎(适当增大浓度、充分搅拌等合理即可)
(2)硫酸不足,锌没有完全沉淀,硫酸过量,锌重新溶解在溶液中,均会造成锌的损失
(3)坩埚、玻璃棒、坩埚钳
(4)3.55;硫氰化钾
(5)排出空气,防止被氧化
【解析】【解答】(1)Zn与H2O、OH-反应生成[Zn(OH)4]2-和H2,离子方程式为;
若要加快该溶解速率,可以采取的措施是适当升温,将镀锌铁皮剪碎(适当增大浓度、充分搅拌等合理即可);
(2)硫酸的作用是使[Zn(OH)4]2-转化为Zn(OH)2沉淀,硫酸不足,锌没有完全沉淀,硫酸过量,锌重新溶解在溶液中,均会造成锌的损失;
(3)灼烧固体需要使用的仪器有坩埚、玻璃棒、坩埚钳 、酒精灯、三脚架、泥三角 ;
(4)16.8g的Fe的物质的量为0.3mol,加入HCl后生成0.3mol Fe2+,要想完全转化为胶体,其中的0.2mol Fe2+需要氧化成Fe3+,转移电子的物质的量为0.2mol,故需要的m(NaClO3)=;
检验可以使用硫氰化钾溶液,遇硫氰化钾后溶液会变为红色;
(5)因为亚铁离子有较强的还原性,容易被氧化,所以溶液B中通入的目的是排出空气,防止被氧化。
【分析】(1)Zn和强碱反应生成[Zn(OH)4]2-和H2,按照氧化还原反应离子方程式的书写步骤写出离子方程式;
常见的加快溶解速率的方式有适当提高温度,粉碎,搅拌,适当提高酸或碱的浓度等;
(2)硫酸的作用是使[Zn(OH)4]2-转化为Zn(OH)2沉淀,从硫酸过量和不足的两个角度分析对生成Zn(OH)2沉淀的影响;
(3)利用灼烧固体所需的仪器分析;
(4)先计算需要氧化的亚铁离子的物质的量,根据电子得失守恒分析出需要的NaClO3的物质的量,然后再求出NaClO3的质量;
检验铁离子常用的试剂为硫氰化钾溶液;
(5)利用亚铁离子有较强的还原性易被氧化分析。
16.【答案】(1)
(2)Zn和CO;4
(3)氧化铁;石灰石;42t
(4)A;B
【解析】【解答】(1)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,加热时发生分解反应:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。生成的CuO为黑色固体,与木炭进一步发生还原反应,生成红色的铜。该反应的化学方程式为:2CuO+C2Cu+CO2↑。
故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑
(2)该反应中Zn由+2价变为0价,发生还原反应,因此Zn为还原产物。C元素由+4价变为+2价,因此CO为还原产物;同时单质碳由0价变为+2价,发生氧化反应,所以CO也为氧化产物。整个反应过程中转移4个电子,所以当有1molZn生成时,转移4mol电子。
故答案为:Zn和CO;4
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。除去赤铁矿中的杂质SiO2,可加入石灰石,利用CaCO3与SiO2反应而除去SiO2。炼铁过程中得到的Fe来自于Fe2O3,根据铁元素守恒可得,1000t该赤铁矿理论上可炼出纯铁的质量为。
故答案为:氧化铁;石灰石;42t
(4)A、工业上用Mg和TiCl4反应制取Ti,A选项错误。
B、钛合金的硬度大于钛单质,熔点低于钛单质,B选项错误。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用于制作股骨头和各种关节,C选项正确。
D、压电陶瓷得到主要成分是钛酸钡和钛酸铅,D选项正确。
故答案为:AB
【分析】(1)Cu2(OH)2CO3受热分解生成CuO,CuO与C反应生成Cu,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据元素化合价变化确定还原产物,以及转移电子数。
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。矿石中的SiO2可用CaCO3转化为CaSiO3除去。根据铁元素质量守恒进行计算。
(4)A、工业上用Mg与TiCl4反应制取Ti。
B、合金的硬度大,熔点低。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用作人造骨。
D、压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅。
17.【答案】(1)SiO2
(2)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(3)MnO;3.7≤pH<4.7
(4)3.6×10-25
(5)3∶1;Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
【解析】【解答】(1) SiO2不与盐酸反应,滤渣1的主要成分为SiO2。
(2)“氧化1”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便下一步骤调节pH除去,离子方程式为 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 。
(3)能调节pH,且不能引入新的杂质,因此试剂X为MnO,由表格信息可知,在pH≥3.7时Fe3+完全沉淀,且pH=4.7时,Cu2+开始沉淀,则pH的调节范围为 3.7≤pH<4.7
(4) Ksp(MnS)=2.0×10-10、Ksp(CuS)=6.0×10-36, c(Mn2+)=12mol·L-1 ,则,.。
(5)氧化2的化学方程式为, n(Mn2+):n(ClO)= 3∶1 ,“电解”制备MnO2的阳极发生氧化反应,电极反应式为 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。
【分析】 某含锰废料中主要含MnCO3及少量的FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3 加入盐酸后,MnCO3转化为Mn2+,FeCO3转化为Fe2+, Cu2(OH)2CO3 转化为Cu2+, SiO2以滤渣形式除去,加入MnO2,将Fe2+氧化为Fe3+,加入MnO调节pH,除去Fe3+,加入MnS,除去Cu2+,Mn2+经电解或氧化得到产品 MnO2。
(1)SiO2不与盐酸反应,滤渣1的主要成分为SiO2。
(2)“氧化1”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,根据氧化还原反应的原理配平方程。
(3)调节pH可选一般为含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质,根据表格信息可知,pH的调节在Fe3+完全沉淀,Cu2+不沉淀的范围。
(4)根据 Ksp(MnS)=2.0×10-10和Ksp(CuS)=6.0×10-36计算。
(5)氧化2的化学方程式为, n(Mn2+):n(ClO)= 3∶1 ,“电解”制备MnO2的阳极发生氧化反应,电极反应式为 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。
18.【答案】(1);
(2)②;;
(3)过氧化钠;
(4);
【解析】【解答】(1)氧化铁为红色物质,常用作红色油漆与涂料;具有磁性的黑色晶体是Fe3O4;
故答案为:Fe2O3;Fe3O4;
(2)①84”消毒液为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
②高铁酸钠为电解质;
③碘酒是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
④酒精是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑤是非金属氧化物,为非电解质;
属于电解质的是②,②高铁酸钠为电解质,可电离出Na+和,电离方程式为:Na2FeO4=2Na++;双氧水是共价化合物,其电子式为;
故答案为:②;Na2FeO4=2Na++;;
(3)的化合物中,与水、反应都会产生,所以潜水艇中的供养剂是,与反应的化学方程式为;
故答案为:过氧化钠;;
(4)FeCl3溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀,氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,发生反应的化学方程式为:2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2,则该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,该反应中,Fe元素的化合价降低,则氧化剂为FeCl3;
故答案为:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+;FeCl3。
【分析】(1)氧化铁为红色物质;四氧化三铁为黑色固体,具有磁性;
(2)电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
(3)过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气;
(4)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。
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