内容正文:
第01讲 金属的冶炼原理
建议时间:15分钟
突破一 金属冶炼的原理
1.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正确的是( )
A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制
B.炼铁是采用氧化剂将铁从其化合物中氧化出来的方法
C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取其金属单质
D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制造还原剂一氧化碳
【答案】D
【解析】铁用CO还原法炼制,用铝热法炼制成本太高,A错误;炼铁是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来的方法,B错误;AlCl3是共价化合物,其熔融态不导电,工业上用电解熔融Al2O3的方法制取铝,C错误;高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳,D正确。
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是( )
A.金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活动性决定
B.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中,从而置换出铜
C.铁通常采用高温还原法冶炼,加入石灰石的目的是除去过量的碳
D.用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠
【答案】A
【解析】B项,湿法炼铜是用铁置换出铜;C项,炼铁中加入石灰石是为了除去二氧化硅杂质;D项,工业上通过电解熔融的NaCl来制取Na。
3.下列有关高炉炼铁的说法正确的是( )
A.还原氧化铁的还原剂是焦炭
B.采用富氧空气可以得到纯铁
C.加入的石灰石只会产生炉渣无其他作用
D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿
【答案】D
【解析】焦炭发生的反应:C+O2CO2、CO2+C2CO,其中CO将铁矿石中的铁还原成铁单质,A项错误;高炉炼铁得到的只是含碳量为2%~4.5%的生铁,不会得到纯铁,B项错误;加入石灰石的目的是它在高温下分解生成生石灰,生石灰再与SiO2反应生成CaSiO3炉渣,除去杂质SiO2,C项错误。
4.下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是( )
选项
方法
冶炼原理
A
湿法炼铜
CuSO4+2K=Cu+K2SO4
B
热分解法炼铜
Cu2S+O2=2Cu+SO2
C
电解法炼铝
2Al2O34Al+3O2↑
D
热还原法冶炼钡
BaO+H2Ba+H2O
【答案】C
【解析】在水溶液中K会迅速和水反应,不能置换出硫酸铜溶液中的铜,湿法炼铜是用铁做还原剂,把硫酸铜溶液中的铜置换出来,故A不选;用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜,故B不选;电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝,故C选;钡是非常活泼的金属,不能用氢气从氧化钡中把钡置换出来,故D不选。
5.下表中金属冶炼的原理与方法错误的是( )
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg+O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
电解法
C
Cu2S+O22Cu+SO2
热分解法
D
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
高温还原法
【答案】C
【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼,中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用高温还原法冶炼,不活泼金属Hg、Ag等用热分解法冶炼,故A、B、D三项正确,C项错误。
6.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用,古代有:(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜。现代有:(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁。它们的冶炼方法对应不正确的是( )
A.(Ⅰ)—① B.(Ⅱ)—② C.(Ⅲ)—③ D.(Ⅳ)—④
【答案】B
【解析】(Ⅰ)火烧孔雀石是采用焦炭法冶炼金属铜,对应方法①,A正确;(Ⅱ)湿法炼铜是采用金属置换法冶炼金属铜,对应方法③,B错误;(Ⅲ)铝热反应是采用金属置换法冶炼金属,对应方法③,C正确;(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方法,对应方法④,D正确。
突破二 铝热反应
7.铝热反应(2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe)的实验装置如图所示,有关该反应的下列说法正确的是( )
A.a为镁条
B.b为氧化铁与铝粉的混合物
C.2 mol氧化剂参与反应转移电子的数目为6NA
D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2
【答案】A
【解析】a为镁条,起引燃作用,A项正确;b为氯酸钾,B项错误;该反应中的氧化剂是氧化铁,2 mol氧化铁参与反应转移电子的数目为12NA,C项错误;该反应中还原剂是铝,氧化产物是氧化铝,还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1,D项错误。
8.某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,它可用于某些金属的冶炼。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是( )
【答案】B
【解析】镁条燃烧放出的热量使金属氧化物粉末和Al粉的温度升高到一定值时,铝热反应开始,铝热反应放出大量的热,又使金属氧化物粉末和Al粉的温度迅速升高,铝热反应速率大幅度增大。
突破三 铝的提取
9.铝是一种很重要的金属,可以发生一系列反应制备物质,如图所示:
下列说法错误的是( )
A.反应①又称铝热反应,可用于野外焊接铁轨
B.反应②、③都有氢气生成,产生等量的氢气时转移的电子数相等
C.常用反应⑥制备Al(OH)3,方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液
D.工业上用反应⑦制备铝时,常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度
【答案】C
【解析】反应①为铝热反应,因反应剧烈放热,生成熔融的铁水,可用于野外焊接铁轨,A正确;Al既能与酸反应放出氢气又能与碱反应放出氢气,根据化合价的变化,产生等量的氢气时转移的电子数相等,B正确;Al(OH)3具有两性,因此制备时不使用强酸、强碱,用Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3沉淀应选用氨水,C错误;Al2O3熔点高,电解时要耗费更多的能源,加入冰晶石与氧化铝形成共熔物,可降低氧化铝的熔融温度,D正确。
10.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列判断正确的是( )
A.试剂X为稀硫酸
B.反应Ⅱ的离子方程式为CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应类型完全相同
D.反应Ⅰ所得的沉淀无任何价值
【答案】B
【解析】选项A,试剂X应是NaOH溶液,错误。选项B,溶液乙中含有AlO,AlO与过量CO2、H2O反应生成Al(OH)3沉淀,正确。选项C,反应Ⅰ、Ⅱ是复分解反应,反应Ⅲ是分解反应,反应Ⅳ是电解Al2O3生成Al,反应Ⅳ有电子转移,是氧化还原反应,错误。选项D,反应Ⅰ所得沉淀的主要成分为Fe2O3,经提纯后可用作颜料或冶铁等,错误。
11.(2025·浙江师大附中高一期末)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
【答案】D
【解析】试剂X只能是氢氧化钠溶液,不能是盐酸;反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3;电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。
12.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程中的判断正确的是( )
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ为CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
【答案】C
【解析】A项,氨水为弱碱不能溶解Al2O3;B项,用强酸代替CO2,易造成Al(OH)3的溶解,进而造成Al的损失;D项,Fe不能还原Al2O3。
建议时间:15分钟
1.钛是一种活泼金属,具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛,用来冶炼钛,主要有以下五个反应:
①FeTiO3+2H2SO4===TiOSO4+FeSO4+2H2O
②TiOSO4+2H2O===H2TiO3↓+H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
针对以上五个反应,下列叙述错误的是( )
A.反应①是非氧化还原反应
B.反应②生成了两种酸
C.反应④中的TiO2是氧化剂
D.反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
【答案】C
【解析】在反应①中没有元素化合价的变化;反应④中钛元素和氧元素的化合价不变,Cl2是氧化剂;反应⑤中,镁是还原剂,钛是还原产物,所以镁的还原性强于钛。
2.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
【答案】D
【解析】从工艺流程图上看出,加入的试剂X能将铝土矿中的Al2O3转化为溶液,且向该溶液中通入过量Y,可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3,故X为NaOH溶液,Y为CO2。反应①为Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,故反应①过滤后得到的沉淀为Fe2O3,A、B错误;图中转化关系中由Al2O3冶炼铝属于氧化还原反应,C错误。
3.铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
—
(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理,理由是 。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,当观察到 的现象时,说明熔融物中含有金属铝。
(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的_______(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
【答案】(1)该反应温度下铝已熔化,未反应的铝可与生成的铁熔合在一起,形成合金
(2) NaOH溶液 有气泡生成
(3)B
【解析】(1)铝热反应放出大量的热,根据表中数据可看出,金属铝熔点比金属铁低,当生成的铁熔化时,金属铝也已经熔化并与液态铁形成合金,则铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金,理由是:该反应温度下铝已熔化,未反应的铝可与生成的铁熔合在一起,形成合金;
(2)铝与NaOH溶液反应产生H2,则证明上述所得的熔融物中含有金属铝。实验所用试剂是NaOH溶液,当观察到有气泡生成的现象时,说明熔融物中含有金属铝;
(3)浓硫酸使铁、铝钝化,稀硝酸会产生NO,污染环境,NaOH溶液不能溶解铁,所以实验室溶解该熔融物,最好选用稀硫酸,故选B。
4.Ⅰ.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法:
碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,其原因是__________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的_____。
A.NH3 B.CO2 C.NaOH D.HNO3
Ⅱ.某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化:
(1)试剂a最好选用________(选填A、B、C、D)。
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.二氧化碳 D.氨水
(2)写出反应①的离子方程式:___________________________________。
(3)反应②的化学方程式为:____________________________________。
(4) 反应①结束后进行的操作是________________________
(5)固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为________.
【答案】Ⅰ.(1)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B
Ⅱ.(1)D (2)[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ (4)过滤 (5)(NH4)2SO4、K2SO4
【解析】I.铝材碱洗可以洗去表面的氧化铝,裸露的铝会和碱溶液反应放出氢气,2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,故碱洗时常有气泡冒出;氢氧化铝是两性氢氧化物,可溶于强酸强碱,因此,碱洗槽液中的偏铝酸根,应通入CO2使其沉淀成氢氧化铝,发生反应2AlO2-+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO32-或CO2+2H2O+AlO2-═HCO3-+Al(OH)3↓;若加HNO3,生成的沉淀还会继续溶解,故答案为B。
II. (1)依据流程分析,向溶液中加入的试剂 a 作用是沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+ 被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4 ,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4 ,故答案为D;
(2)反应 ① 中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2 溶液中通入过量CO2 可得Al(OH)3 沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)反应②为Al2O3分解得到铝和氧气,化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑;
(4)反应①得到溶液和沉淀,二者分离采用过滤的方法,故进行的操作是过滤;(5)由上面的分析可知,E中所含物质的化学式为(NH4)2SO4、K2SO4。
建议时间:8分钟
1.(2024·江苏卷,10,3分)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( )
A.HCl制备:NaCl溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
【答案】A
【解析】A项,电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2,H2和Cl2点燃反应生成HCl,故A的转化可以实现;B项,氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液,但是电解氯化镁溶液不能得到Mg,电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质,故B的转化不能实现;C项,纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3,然后NaHCO3受热分解为Na2CO3,故C的转化不能实现;D项,工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2,但是SO2和水反应生成H2SO3,不能得到H2SO4,故D的转化不能实现;故选A。
2.(2022•山东卷,12)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是( )
A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为Zn
B.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出
C.中和调pH的范围为3.2~4.2
D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
【答案】D
【解析】依据题中的工艺流程,CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NH3调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。A项,固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确;B项,CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以反应消耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,B正确;C项,根据流程图可知:用NH3调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;D项,在用H2还原Cu2+变为Cu单质时,H2失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H2O,若还原时增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去电子还原Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误;故选D。
3.(2021•浙江1月卷,8)下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
【答案】A
【解析】A项,铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热,因此,生成的铁是液态的,其可以将两段铁轨焊接在一起,故其可用于焊接铁轨,但是,铁粉与氧化铝不能发生铝热反应,A说法不正确;B项,镁燃烧会发出耀眼的白光,可以照亮黑暗的夜空和地面,因此,其可用于制造信号弹和焰火,B说法正确;C项,粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏,因此,其常用于制作模型和医疗石膏绷带,C说法正确;D项,二氧化硫属于酸性氧化物,其可以与碱反应生成盐和水,而氨水属于碱性的溶液,因此,工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而削除污染,D说法正确。故选A。
4.(2020•浙江1月卷,)下列关于铝及其化合物说法,不正确的是( )
A.明矾可用作净水剂和消毒剂 B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C.铝可用作包装材料和建筑材料 D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
【答案】A
【解析】A项,明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,可以净水但不能消毒,故A错误;B项,铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程,故B正确;C项,铝具有良好的延展性,铝箔可以做包装材料,铝合金硬度大密度小常用做建筑材料,故C正确;D项,胃酸主要成分为HCl,氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸,故D正确;故选A。
5.(2016·江苏卷,9)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2SiCl4Si
B.FeS2SO2H2SO4
C.N2NH3NH4Cl(aq)
D.MgCO3MgCl2(aq)Mg
【答案】C
【解析】A项,SiO2与盐酸不反应,错误;B项,SO2和H2O反应生成H2SO3,错误;C项,N2+3H22NH3、NH3+HCl==NH4Cl,正确;D项,金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁,错误。故选C。
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第01讲 金属的冶炼原理
建议时间:15分钟
突破一 金属冶炼的原理
1.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正确的是( )
A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制
B.炼铁是采用氧化剂将铁从其化合物中氧化出来的方法
C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取其金属单质
D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制造还原剂一氧化碳
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是( )
A.金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活动性决定
B.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中,从而置换出铜
C.铁通常采用高温还原法冶炼,加入石灰石的目的是除去过量的碳
D.用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠
3.下列有关高炉炼铁的说法正确的是( )
A.还原氧化铁的还原剂是焦炭
B.采用富氧空气可以得到纯铁
C.加入的石灰石只会产生炉渣无其他作用
D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿
4.下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是( )
选项
方法
冶炼原理
A
湿法炼铜
CuSO4+2K=Cu+K2SO4
B
热分解法炼铜
Cu2S+O2=2Cu+SO2
C
电解法炼铝
2Al2O34Al+3O2↑
D
热还原法冶炼钡
BaO+H2Ba+H2O
5.下表中金属冶炼的原理与方法错误的是( )
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg+O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
电解法
C
Cu2S+O22Cu+SO2
热分解法
D
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
高温还原法
6.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用,古代有:(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜。现代有:(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁。它们的冶炼方法对应不正确的是( )
A.(Ⅰ)—① B.(Ⅱ)—② C.(Ⅲ)—③ D.(Ⅳ)—④
突破二 铝热反应
7.铝热反应(2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe)的实验装置如图所示,有关该反应的下列说法正确的是( )
A.a为镁条
B.b为氧化铁与铝粉的混合物
C.2 mol氧化剂参与反应转移电子的数目为6NA
D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2
8.某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,它可用于某些金属的冶炼。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是( )
突破三 铝的提取
9.铝是一种很重要的金属,可以发生一系列反应制备物质,如图所示:
下列说法错误的是( )
A.反应①又称铝热反应,可用于野外焊接铁轨
B.反应②、③都有氢气生成,产生等量的氢气时转移的电子数相等
C.常用反应⑥制备Al(OH)3,方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液
D.工业上用反应⑦制备铝时,常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度
10.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列判断正确的是( )
A.试剂X为稀硫酸
B.反应Ⅱ的离子方程式为CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应类型完全相同
D.反应Ⅰ所得的沉淀无任何价值
11.(2025·浙江师大附中高一期末)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
12.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程中的判断正确的是( )
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ为CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
建议时间:15分钟
1.钛是一种活泼金属,具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛,用来冶炼钛,主要有以下五个反应:
①FeTiO3+2H2SO4===TiOSO4+FeSO4+2H2O
②TiOSO4+2H2O===H2TiO3↓+H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
针对以上五个反应,下列叙述错误的是( )
A.反应①是非氧化还原反应
B.反应②生成了两种酸
C.反应④中的TiO2是氧化剂
D.反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
2.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
3.铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
—
(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理,理由是 。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,当观察到 的现象时,说明熔融物中含有金属铝。
(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的_______(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
4.Ⅰ.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法:
碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,其原因是__________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的_____。
A.NH3 B.CO2 C.NaOH D.HNO3
Ⅱ.某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化:
(1)试剂a最好选用________(选填A、B、C、D)。
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.二氧化碳 D.氨水
(2)写出反应①的离子方程式:___________________________________。
(3)反应②的化学方程式为:____________________________________。
(4) 反应①结束后进行的操作是________________________
(5)固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为________.
建议时间:8分钟
1.(2024·江苏卷,10,3分)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( )
A.HCl制备:NaCl溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
2.(2022•山东卷,12)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是( )
A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为Zn
B.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出
C.中和调pH的范围为3.2~4.2
D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
3.(2021•浙江1月卷,8)下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
4.(2020•浙江1月卷,)下列关于铝及其化合物说法,不正确的是( )
A.明矾可用作净水剂和消毒剂 B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C.铝可用作包装材料和建筑材料 D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
5.(2016·江苏卷,9)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2SiCl4Si
B.FeS2SO2H2SO4
C.N2NH3NH4Cl(aq)
D.MgCO3MgCl2(aq)Mg
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