專題2《第四單元 鎂和鋁的冶煉》

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的為 ( )ACa、Mg BAl、Fe CFe、Cu DHg、Ag2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 ( )ACr2O3 BMnO2 CV2O5 DWO33冶煉金屬有下列方法：焦炭法、水煤氣法、活潑金屬置換法、電解法。古代有火燒孔雀石煉銅、濕法煉銅；現(xiàn)代有鋁熱法煉銅、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 B C D4下列各種冶煉方法中，可制得相應(yīng)金屬為 ( )A加熱氧化鎂 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)CCaO、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)DAl2O3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。下列空氣、CO2、Ar、H2、N2中可作為冷卻氣體的是 ( )A B C D7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從其氧化物中還原出來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，使還原出來的金屬融化，便于分離8關(guān)于鋁的性質(zhì)說法錯(cuò)誤的是 （ ）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)行把貝殼制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物；將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾，在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物；將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說法錯(cuò)誤的是 （ ） A此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B以上提取鎂的過程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)C步驟的目的是從海水中提取MgCl2 D第步電解時(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材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(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，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發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法，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： (2)在實(shí)際生產(chǎn)中并不用混合鹽熔融電解的方法來生產(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，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式 用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgC12·6H2O時(shí)，能得到無水MgC12，原因是 。 (2) Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去?寫出實(shí)驗(yàn)步驟： 。(3)實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。 溶解時(shí) ；過濾時(shí) ；蒸發(fā)時(shí) 。(4)制取金屬鎂時(shí)，可以用電解MgCl2的方法，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式： 電解無水氯化鎂產(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。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。16材料1：2006年全國理綜第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.123 B.321 C.631 D.632 材料2：已知下表中有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如下：物質(zhì)K2OMgOAl2O3KClMgCl2AlCl3熔點(diǎn)()88128522050711714190(259kPa)沸點(diǎn)()3600298014371412181(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：“()000”和“()630”哪個(gè)好？ (填寫編號(hào))，其理由是 。(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。寫出電解這種物質(zhì)時(shí)陽極的電極方程式： (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)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6注Mn(OH)26.39.8Mg(OH)29.611.1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）漂液（含NaClO25.2%）450H2O2（30%）2400NaOH（固體，98%）2100Na2CO3（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)顚懸韵碌目瞻祝海?）在步驟加入的試劑x，最佳選擇應(yīng)是 ，其作用是 ；（2）在步驟加入的試劑y應(yīng)是 ；之所以要控制pH9.8，其目的是 ；（3）在步驟時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是 。18無水氯化鋁是白色晶體，露置在空氣中極易水解，在178升華，裝有無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)要制備無水AlCl3并保存下來，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無水氯化鈣；I堿石灰?；卮鹣铝袉栴}：（1）從上述儀器中選取若干連接成一個(gè)制備并保存無水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）填寫連接后裝置中各儀器里盛放的物質(zhì)：儀器標(biāo)號(hào)試劑標(biāo)號(hào)（3）寫出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 鎂和鋁的冶煉參考答案1C 2D 3B 4C 5D 6C 7D 8B 9B 10D 11B 12D 13A14(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，故得到無水MgCl2(3分)(2)加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢柽^濾，沉淀用水洗滌。(3分)(3)攪拌，加速溶解(2分)使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑(2分)攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺(2分)(4) )MgCl2 Mg +Cl24Cl2+2CH4+O28HCl+2CO16(1)AlCl3 AlCl3是共價(jià)化合物(2) AlCl3在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電(3)2O24e=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濾除去(3)在步驟時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：MgCO3+H2O CO2+ Mg(OH)218(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)EAFGCGI(3)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl在裝置I后連一干燥裝置防空氣中水蒸氣無水氯化鋁反應(yīng)。(4)能;氣態(tài)氯化鋁的分子式為(AlCl3)2