知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．冶炼金属常用以下几种方法：①还原法，②电解法，③热分解法．下列金属各采用哪种方法还原最佳．（用序号填写下列空白．）
（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 ______ ．
（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 ______ ．

难度：中等

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2．
工业上用铝土矿$\rm{(}$主要成分为氧化铝，含少量氧化铁$\rm{)}$制取铝的过程如图所示：

请回答：
$\rm{(1)}$试剂$\rm{1}$为 ______ $\rm{(}$填化学式$\rm{)}$，$\rm{①～④}$转化过程中 ______ 消耗能量最多．
$\rm{(2)}$沉淀$\rm{B}$的化学式为 ______ ，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作 ______ ．
$\rm{(3)}$电解$\rm{F}$，当转移$\rm{6mol}$电子时，可制得铝 ______ $\rm{g.}$
$\rm{(4)}$生产过程中，除物质$\rm{E}$可以循环使用外，还可以循环使用的物质有 ______ $\rm{(}$填化学式$\rm{)}$．
$\rm{(5)②}$中发生反应的离子方程式为 ______ ．

难度：较难

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3．
镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上$\rm{60\%}$的镁从海水中提取$\rm{.}$主要步骤如下：
$\rm{(1)}$为了使$\rm{MgCl_{2}}$转化为$\rm{Mg(OH)_{2}}$，试剂$\rm{①}$可选用 ______ ，要使$\rm{MgCl_{2}}$全转化为沉淀，加入试剂$\rm{①}$的量应 ______ ，验证$\rm{MgCl_{2}}$已完全转化为$\rm{Mg(OH)_{2}}$的方法是 ______ ；
$\rm{(2)}$加入试剂$\rm{①}$后，能够分离得到$\rm{Mg(OH)_{2}}$沉淀的方法是 ______ ；
$\rm{(3)}$试剂$\rm{②}$可以选用 ______ ；
$\rm{(4)}$无水$\rm{MgCl_{2}}$在熔融状态下，通电后会产生镁和氯气，写出反应的方程式 ______ ．

难度：较易

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4．软锰矿（主要成分为MnO₂）可用于制备锰及其化合物．
（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn₃O₄，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反应的化学方程式为    ．
（2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：

下表为t℃时，有关物质的pK_sp（注：pK_sp=-lgK_sp）．
物质 Fe（OH）₃ Cu（OH）₂ Ca（OH）₂ Mn（OH）₂ CuS CaS MnS MnCO₃
pK_sp 37.4 19.32 5.26 12.7 35.2 5.86 12.6 10.7
软锰矿还原浸出的反应为：12MnO₂+C₆H₁₂O₆+12H₂SO₄═12MnSO₄+6CO₂↑+18H₂O
①该反应中，还原剂为    ．写出一种能提高还原浸出速率的措施：    ．
②滤液1的pH    （填“大于”、“小于”或“等于”）MnSO₄浸出液的pH．
③加入MnF₂的主要目的是除去    （填Ca²⁺、Fe³⁺或Cu²⁺）．
（3）由MnSO₄制取MnCO₃：往MnSO₄溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，该反应的离子方程式为    ；若往MnSO₄溶液中加入（NH₄）₂CO₃溶液，还会产生Mn（OH）₂，可能的原因是：MnCO₃（s）+2OH^-（aq）═Mn（OH）₂（s）+CO₃^2-（aq），t℃时，计算该反应的平衡常数K=    （填数值）．

难度：中等

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5．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌．某硫化锌精矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为    ．
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的    操作．
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是    ，反应的离子方程式为    ．
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是    ．
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为    ．
（6）硫化锌精矿（ZnS）遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝（CuS）．请用简短的语言解释该反应发生的原理    ．
（7）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为    ．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）

难度：中等

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6．偏钒酸铵（NH₄VO₃）为白色或微黄色的晶体粉末，微溶于水和氨水，而难溶于冷水，在钒的湿法冶金中占重要地位．
（1）NH₄VO₃中钒的化合价为    ；已知钒（V）的原子序数为23，试判断V元素在元素周期表中是否为主族元素：    （填“是”、“否”或“无法判断”）．
（2）偏钒酸铵在常温下稳定，加热时易分解．它在空气中分解能得到V₂O₅，试写出偏钒酸铵分解的方程式：    ，该反应属于    （填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）．
（3）钒的氧化物五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，工业上常用铝热反应得到金属钒，该反应方程式为    ，得到1molV，需转移的电子的物质的量为    mol．
（4）钒电池（VRB）是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池．某钒电池总反应为VO

+
2
+V²⁺+2H⁺
放电
充电
VO²⁺+V³⁺+H₂O．
①放电时钒电池的负极反应式为    ，
②用该钒电池进行铁制品上镀铜，铁制品应与电池的    （填“正极”或“负极”）相连．

难度：中等

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7．从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化．
（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是    （填字母
序号）．
a．Fe         b．FeO       c．Fe₃O₄       d．Fe₂O₃
（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示．整个过程与温度密切相关，当温度低于570℃时，Fe₃O₄（s）和CO（g）反应得到的产物是Fe（s）和CO₂（g），阻碍循环反应的进行．

①已知：Fe₃O₄（s）+CO（g）⇌3FeO（s）+CO₂（g）△H₁═+19.3kJ•mol^-1
3FeO（s）+H₂O（g）⇌Fe₃O₄（s）+H₂（g）△H₂═-57.2kJ•mol^-1
C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）△H₃═+172.4kJ•mol^-1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是    ．
②下图表示其他条件一定时，Fe₃O₄（s）和CO（g）反应达平衡时CO（g）的体积百分含量随温度的变化关系．

i．反应Fe₃O₄（s）+4CO（g）⇌3Fe（s）+4CO₂（g）△H    0（填“＞”、“＜”或“=”），理
由是    ．
ii．随温度升高，反应Fe₃O₄（s）+CO（g）⇌3FeO（s）+CO₂（g）平衡常数的变化趋势是    ；1040℃时，该反应的化学平衡常数的数值是    ．
（3）①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：

复分解反应ii的离子方程式是    ．
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN^-，方案如下：

若试纸变蓝则证明食品中含有CN^-，请解释检测时试纸中FeSO₄的作用    ．

难度：中等

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8．工业上常用电解法冶炼的金属是 ______ （选填①Cu ②Fe ③Al ④Ag）

难度：易

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9．商代炼铜时，所用的矿物原料主要是孔雀石，主要燃料是木炭，在温度1 000℃左右冶炼，可能涉及的反应有：
①Cu₂（OH）₂CO₃ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2CuO+CO₂↑+H₂O； ②2CuO+C $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2Cu+CO₂↑；
③CuO+CO $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Cu+CO₂； ④CO₂+C $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2CO．
从四种基本反应类型来看，①②④的反应类型分别为
① ______ ，② ______ ，④ ______ ．

难度：较易

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10．请选择冶炼下列金属最适宜的方法（填相应序号）：
Hg ______ ；Fe ______ ； Na ______ ．
A、电解法 B、热分解法 C、热还原法（以CO、C、H₂或活泼金属作还原剂）

难度：易

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物质	Fe（OH）₃	Cu（OH）₂	Ca（OH）₂	Mn（OH）₂	CuS	CaS	MnS	MnCO₃
pK_sp	37.4	19.32	5.26	12.7	35.2	5.86	12.6	10.7