專題2《第四單元 鎂和鋁的冶煉》

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1、專題2《第四單元 鎂和鋁的冶煉》 班級(jí) 姓名 1．下列各組金屬中，最適合用于H2或CO把它從化合物中還原出來(lái)的為 ( ) A．Ca、Mg B．Al、Fe C．Fe、Cu D．Hg、Ag 2．用鋁熱法從下列氧化物中還原出物質(zhì)的量相同的金屬，耗鋁最少的是 ( ) A．Cr2O3 B．MnO2 C．V2O5 D．

2、WO3 3．冶煉金屬有下列方法：①焦炭法、②水煤氣法、③活潑金屬置換法、④電解法。古代有Ⅰ火燒孔雀石煉銅、Ⅱ濕法煉銅；現(xiàn)代有Ⅲ鋁熱法煉銅、Ⅳ從光鹵石中煉鎂。下列對(duì)它們的冶煉方法的分析中，錯(cuò)誤的是 ( ) A．Ⅰ① B．Ⅱ② C．Ⅲ③ D．Ⅳ④ 4．下列各種冶煉方法中，可制得相應(yīng)金屬為 ( ) A．加熱氧化鎂

3、 B．加熱碳酸鈣 C．電解熔融NaCl D．氯化鈉和鋁粉高溫共熱 5．下列敘述中，正確的是 ( ) A．鋁與燒堿溶液的反應(yīng)中NaOH是氧化劑 B．原電池正極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng) C．CaO、MgO、Fe2O3、WO3等金屬氧化物在加熱時(shí)均能被鋁還原，得到金屬單質(zhì) D．Al2O3和MgO均是白色難熔金屬氧化物，故可作耐火材料 6．鎂粉是制造焰火、閃光粉時(shí)不可缺少的原料。工業(yè)制造鎂粉時(shí)將鎂蒸氣在氣體中冷卻。下列①空氣

4、、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2中可作為冷卻氣體的是 ( ) A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ 7．用鋁熱法冶煉難熔的金屬，其優(yōu)越性有下列的 （ ） A．鋁有很強(qiáng)的還原性，在高溫下可將難熔的金屬?gòu)钠溲趸镏羞€原出來(lái) B．氧化鋁熔點(diǎn)很低，容易與難熔金屬分離 C．氧化鋁熔點(diǎn)高，可與難熔金屬一起熔化 D．反應(yīng)放出大量的熱，使還原出來(lái)的金屬融化，便于分離 8．關(guān)于鋁的性質(zhì)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

5、 （ ） A．鋁表面能形成致密的氧化膜，鋁難腐蝕 B．鋁能溶解于冷的濃硝酸氧化成為硝酸鋁 C．鋁能溶解于NaOH溶液生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣D．鋁能在氯氣中燃燒，生成氯化鋁 9．下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的敘述錯(cuò)誤的是 （ ） A．用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿 B．采用電解熔融氯化鋁的方法制取金屬鋁 C．目前合成氨，沒(méi)有更高的溫度、更大的壓強(qiáng)是從設(shè)備和動(dòng)力要求方面考慮的 D．生產(chǎn)硫酸時(shí)，接觸室

6、內(nèi)熱交換器的作用是預(yù)熱進(jìn)入的爐氣和冷卻反應(yīng)生成的氣體 10．從海水中提取鎂，可按如下步驟進(jìn)行①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過(guò)濾，在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物；④將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ?。? A．此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富 B．以上提取鎂的過(guò)程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng) C．①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2 D．第④步電解時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣 11．鋁鎂合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢

7、材料，主要用于制作窗框、卷簾門(mén)、防護(hù)欄等。下列與這些用途無(wú)關(guān)的性質(zhì)是 （ ?。? A．不易生銹 B．導(dǎo)電性好 C．密度小 D．強(qiáng)度高 12．近年來(lái)，科學(xué)家正在探索利用鋁粉作燃料的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法，你認(rèn)為哪項(xiàng)是錯(cuò)誤( ) A．鋁質(zhì)輕，便于運(yùn)輸、貯存，且安全 B．鋁燃燒時(shí)放出的熱量大，且燃燒后新產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染容易得到有效的控制 C．在地球上，鋁礦資源豐富 D．現(xiàn)代電冶鋁的

8、工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 13．目前世界上冶煉鋁的核心反應(yīng)是 （ ?。? A．電解熔融狀態(tài)的氧化鋁 B．用強(qiáng)還原劑還原氧化鋁 C．高溫分解氧化鋁 D．用活潑金屬置換氧化鋁中的鋁 14．在高溫下，Al2O3與Cl2、C反應(yīng)可得到AlCl3。電解熔融的NaCl、MgCl2、AlCl3的混合物可以得到金屬鋁，比直接電解Al2O3制鋁節(jié)省28%的電能。 (1)用上述反應(yīng)制備AlCl3的化學(xué)方程式：

9、 (2)在實(shí)際生產(chǎn)中并不用混合鹽熔融電解的方法來(lái)生產(chǎn)鋁，為什么？ 。 15．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示： (1)若在空氣中加熱MgC12·6H2O生成的是Mg(OH)C1或MgO，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式 　 　　

10、　 　　用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無(wú)水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgC12·6H2O時(shí)，能得到無(wú)水MgC12，原因是 。 (2) Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去?寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟： 。 (3

11、)實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說(shuō)明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。 溶解時(shí) ；過(guò)濾時(shí) ；蒸發(fā)時(shí) 。 (4)制取金屬鎂時(shí)，可以用電解MgCl2的方法，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式： 電解無(wú)水氯化鎂產(chǎn)物之一Cl2可與空氣、甲烷反應(yīng)(產(chǎn)物是HCl、CO)，再制得鹽酸循環(huán)使用。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 　　　　　

12、 。 16．材料1：2006年全國(guó)理綜Ⅰ第9題：把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2 材料2：已知下表中有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如下： 物質(zhì) K2O MgO Al2O3 KCl MgCl2 AlCl3 熔點(diǎn)(℃) 881 2852 2050 711 714 190(259kPa) 沸點(diǎn)(℃) — 3600 2980 1437 1412 181 (1)有人認(rèn)為材料1中的題干與選項(xiàng)有矛盾。若選項(xiàng)正

13、確，則結(jié)合材料2可推知氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁三種物質(zhì)中有一種物質(zhì)是不符合題意的，這種物質(zhì)是 ，其理由是 　　　　　　　　　　　 。 (2)有人認(rèn)為材料1中的題干正確，只要把一個(gè)選項(xiàng)補(bǔ)加進(jìn)去就是一道好題，你認(rèn)為選項(xiàng)改加：“(Ⅰ)0∶0∶0”和“(Ⅱ)6∶3∶0”哪個(gè)好？ (填寫(xiě)編號(hào))，其理由是 　　　　　　　　　　

14、 。 (3)也有人認(rèn)為只要把氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁中的其中一種物質(zhì)改為材料2表格中另一種物質(zhì)也符合題意。寫(xiě)出電解這種物質(zhì)時(shí)陽(yáng)極的電極方程式： (4)設(shè)計(jì)可靠實(shí)驗(yàn)證明：氯化鎂、氯化鋁所屬化合物(離子化合物或共價(jià)化合物)類型，其實(shí)驗(yàn)方法是： 。 17．“鹵塊”的主要成分為MgCl2（含F(xiàn)e3＋、Fe2＋、Mn2＋等雜質(zhì)離子），若以它為原

15、料，按如下的工藝流程圖（流程中所用的試劑或PH值控制可參考題中的附表確定），即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。 輕質(zhì)氧化鎂生產(chǎn)工藝流程圖 表1 生 成 氫 氧 化 物 沉 淀 的 pH 值 物 質(zhì) 開(kāi)始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6[注] Mn(OH)2 6.3 9.8 Mg(OH)2 9.6 11.1 [注]：Fe2＋的氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成Fe3＋，再生成Fe(OH)3沉淀而去除之。 表2 化 學(xué) 試 劑 價(jià) 格 表 試 劑 價(jià)格（元/噸） 漂

16、液（含NaClO25.2%） 450 H2O2（30%） 2400 NaOH（固體，98%） 2100 Na2CO3（固體，99.5%） 600 鹵塊（MgCl2，30%） 310 如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子，而且成本較低。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下的空白： （1）在步驟②加入的試劑x，最佳選擇應(yīng)是 ，其作用是 　 ； （2）在步驟③加入的試劑y應(yīng)是 　 ；之所以要控制pH＝9.8，其目的是 　　　　　　 ； （3）在步驟⑤時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是 　 。 18．無(wú)水氯

17、化鋁是白色晶體，露置在空氣中極易水解，在178℃升華，裝有無(wú)水氯化鋁試劑瓶露置空氣中，會(huì)產(chǎn)生大量白霧，氯化鋁常作為有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，并用于處潤(rùn)滑油等?，F(xiàn)要制備無(wú)水AlCl3并保存下來(lái)，能選用的儀器或裝置如下圖所示。 能選用的試劑如下：A．食鹽晶體；B．水；C．飽和食鹽水；D．燒堿溶液；E．鋁粉；F．二氧化錳；G．濃硫酸；H無(wú)水氯化鈣；I．堿石灰。 回答下列問(wèn)題： （1）從上述儀器中選取若干連接成一個(gè)制備并保存無(wú)水AlCl3裝置，用圖中各管目標(biāo)號(hào)按先后可連接為（ ）接（ ），（ ）接（ ），（ ）接（ ），（ ）接（ ）。 （2）填寫(xiě)連接后裝置中各儀器里盛放

18、的物質(zhì)： 儀器標(biāo)號(hào) 試劑標(biāo)號(hào) （3）寫(xiě)出AlCl3露置在空氣中生成白霧的化學(xué)方程式 ；為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)采取的措施是 。 （4）無(wú)水氯化鋁可用干燥的氯化氫氣體與鋁粉共熱制得、能否用上述氯氣發(fā)生裝置來(lái)制備氯化氫？ ?，F(xiàn)以2.7g鋁粉與7.84L HCl（1.013×105Pa 273K）作用，然后在1.013×105Pa546K下（此時(shí)氯化鋁為氣態(tài)）測(cè)得氣體總體積為11.2L，則此氣態(tài)氯化鋁的化學(xué)式為 。 專題2《第四單元 鎂和鋁的冶

19、煉》參考答案 1．C 2．D 3．B 4．C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．B 10．D 11．B 12．D 13．A 14．(1)Al2O3+3Cl2+3C==2AlCl3+3CO (2)混合鹽熔融電解得到的鋁中會(huì)含有Na、Mg等金屬，使產(chǎn)品不純。 15． (1)MgCl2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O， MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O 或Mg(OH)ClMgO+HCl↑(2分) 在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽，故得到無(wú)水MgCl2(3分) (2)加入

20、MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢柽^(guò)濾，沉淀用水洗滌。(3分) (3)①攪拌，加速溶解(2分) ②使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑(2分) ③攪拌，防止因局部過(guò)熱液滴或晶體飛濺(2分) (4) )MgCl2 Mg +Cl2 4Cl2+2CH4+O2→8HCl+2CO 16．(1)AlCl3 AlCl3是共價(jià)化合物 (2)Ⅰ AlCl3在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電 (3)2O2――4e－==O2↑ (4)取熔融狀態(tài)的AlCl3進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，若不導(dǎo)電，說(shuō)明AlCl3是共價(jià)化合物，反之，則為離 子化合物。 17．(1)漂液(NaClO)，其作用是將亞鐵離子氧化成鐵離子。 (2)在步驟③加入的試劑y應(yīng)是NaOH，之所以要控制PH=9.8，其目的使除Mg2+以外的各種雜 質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀以便過(guò)濾除去 (3)在步驟⑤時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：MgCO3+H2O CO2↑+ Mg(OH)2↓ 18．(1)d,e,f,g,h,a,b,c (2) 儀器標(biāo)號(hào) (1) (2) (3) (4) (5) 試劑標(biāo)號(hào) E AFG C G I (3)AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑在裝置I后連一干燥裝置防空氣中水蒸氣無(wú)水氯化鋁反應(yīng)。 (4)能;氣態(tài)氯化鋁的分子式為(AlCl3)2