14．(2010·深圳期末)某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山。礦石的主要成分為：軟錳

礦：MnO₂含量≥65%;Al₂O₃含量為4%;閃鋅礦:ZnS含量≥80%;FeS、CuS、CdS

含量各為2%。MnO₂和Zn是制造干電池的原料,電解法生產(chǎn)MnO₂傳統(tǒng)的工藝

主要流程為:軟錳礦加煤焙燒,用H₂SO₄浸出焙燒料,浸出液經(jīng)凈化然后電解，在陽

極上析出MnO₂。電解制鋅的傳統(tǒng)工藝為：閃鋅礦高溫氧化脫硫再還原得到粗鋅。

2ZnS+3O₂2ZnO+2SO₂；2C+O₂2CO；ZnO+COCO₂+Zn。

將用熱還原法制得的粗鋅溶于H₂SO₄中，再電解ZnSO₄溶液可生產(chǎn)純度為99.95%

的鋅。

20世紀(jì)90年代生產(chǎn)MnO₂和Zn的新工藝是通過電解的方法來獲得MnO₂和鋅。

試回答下列問題：

(1)已知在第①步中發(fā)生了反應(yīng):MnO₂+ZnS+2H₂SO₄===MnSO₄+ZnSO₄+S↓+

2H₂O。據(jù)此寫出第①步反應(yīng)中MnO₂和CuS與酸反應(yīng)的離子方程式

__________________,以及Al₂O₃與酸反應(yīng)的離子方程式： ____________________。

(2)產(chǎn)品C為___________________________________________________________。

(3)試從環(huán)境保護和能量消耗的角度，評價20世紀(jì)90年代新工藝與傳統(tǒng)工藝相比

較有哪些優(yōu)點：

_____________________________________________________________________。

解析：(1)MnO₂、ZnS、S為難溶物，H₂O為弱電解質(zhì)，MnSO₄、ZnSO₄為易溶于

水的強電解質(zhì)，故第①步反應(yīng)中MnO₂和CuS與酸反應(yīng)的離子方程式為：

MnO₂+CuS+4H⁺===Mn²⁺+Cu²⁺+S↓+2H₂O；Al₂O₃為難溶物，故Al₂O₃溶于

酸的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺===2Al³⁺+3H₂O。(2)根據(jù)反應(yīng)③，電解時發(fā)生氧

化還原反應(yīng)：Zn²⁺+2e^－===Zn，Mn²⁺+2H₂O－2e^－===MnO₂+4H⁺，溶液中還有

SO₄^2－、H⁺，故C物質(zhì)為H₂SO₄。(3)由題給條件可知，傳統(tǒng)工藝條件是高溫，且

會產(chǎn)生污染環(huán)境的SO₂、CO等氣體，新方法不需要高溫焙燒，所以對環(huán)境無熱污

染，同時節(jié)約了燃料，也無SO₂、CO等氣體對環(huán)境的污染。

答案：(1)MnO₂+CuS+4H⁺===Mn²⁺+Cu²⁺+S↓+2H₂O

Al₂O₃+6H⁺===2Al³⁺+3H₂O

(2)H₂SO₄　(3)從環(huán)境保護角度評價：無SO₂對大氣的污染，無熱污染；從能量消

耗角度評價：無高溫焙燒，節(jié)約了燃料

13．粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物。進行如下實驗：

①取適量A進行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0

mol·L^－1鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)

況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗時，溶液

D不變色。

請?zhí)羁眨?/p>

(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是___________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。

(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________。

(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。

(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg²⁺)為________________，

c(Fe²⁺)為____________。

解析：鐵與非氧化性的酸反應(yīng)只能生成亞鐵離子，不能寫成

2Fe+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂↑，單質(zhì)鐵與三價鐵離子反應(yīng)要注意電荷平衡。

由于A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物，可以設(shè)20 g A中MgO和

Fe₂O₃的物質(zhì)的量分別為x。

則(40 g·mol^－1+160 g·mol^－1)x＝20 g

解之得x＝0.10 mol

c(Mg²⁺)＝＝0.67 mol·L^－1

D溶液為MgCl₂和FeCl₂的混合溶液，根據(jù)電荷守恒

2c(Fe²⁺)+2c(Mg²⁺)＝c(Cl^－)

c(Fe²⁺)＝(6 mol·L^－1－2×0.67 mol·L^－1)÷2＝2.33 mol·L^－1�！�

答案：(1)加少量KClO₃，插上Mg條并將其點燃　Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O；MgO+2HCl===MgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺===3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^－1　2.33 mol·L^－1

12．(2009·湘潭模擬)Ti因為具有神奇的功能，越來越引起人們的注意。常溫下鈦不

與非金屬、強酸反應(yīng)。紅熱時，卻可與常見的非金屬單質(zhì)反應(yīng)。鈦是航空、軍

工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一稱金紅石(TiO₂)。目前大規(guī)模

生產(chǎn)鈦的方法是：

第一步：金紅石、炭粉混合,在高溫條件下通入氯氣制得TiCl₄和一種可燃性氣體。

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。

該反應(yīng)的還原劑是______________。

第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl₄反應(yīng)制得金屬鈦。

(1)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________。

(2)簡述從上述所得產(chǎn)物中獲取金屬鈦的步驟：____________________________。

解析：化學(xué)方程式的書寫可直接根據(jù)題中給出的條件和反應(yīng)物、生成物來寫。提

取金屬鈦時，結(jié)合題目所給信息，常溫下鈦不與強酸反應(yīng)，但鎂能溶解，從而選

擇鹽酸提純。

答案：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO　C

(1)TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂

(2)加入足量鹽酸，除去過量金屬鎂，過濾，并用蒸餾水洗滌固體得金屬鈦

11．(1)生鐵是通過高爐冶煉而得，冶煉過程中一氧化碳還原赤鐵礦的化學(xué)方程式

為________________________________________________________________。

(2)鐵在一定條件下可與多種非金屬單質(zhì)反應(yīng)，鐵與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________，

鐵與硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。

解析：(1)赤鐵礦的主要成分是Fe₂O₃。Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃　Fe+SFeS，氯氣為強氧化劑，將有變價的金屬氧

化為高價態(tài)，硫氧化性較弱，將變價金屬氧化為低價態(tài)。

答案：(1)Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃　Fe+SFeS

10．(2010·安陽調(diào)研)金屬銅的提煉多從黃銅礦開始，黃銅礦在焙燒過程中主要反應(yīng)

之一的化學(xué)方程式為：2CuFeS₂+O₂Cu₂S+2FeS+SO₂，下列說法不正確的

是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．O₂只作氧化劑

B．CuFeS₂既是氧化劑又是還原劑

C．SO₂既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

D．若有1個O₂分子參加反應(yīng)，則反應(yīng)中共有4個電子轉(zhuǎn)移

解析：CuFeS₂中Cu為+2價，F(xiàn)e為+2價，S為－2價，反應(yīng)中Cu由+2價降

到+1價，S由－2價升高到+4價，O從0價降到－2價，1 mol O₂參加反應(yīng)共有

6 mol電子轉(zhuǎn)移，其中2 mol CuFeS₂中Cu得2 mol電子。

答案：D

9．下列事實能說明金屬甲比金屬乙的活動性強的是　 　　　　　　　　　　　(　)

A．在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，甲原子失電子數(shù)比乙原子多

B．甲的陽離子的氧化性比乙離子強

C．甲的氫氧化物只有堿性，乙的氫氧化物為兩性

D．在甲、乙、硫酸組成的原電池中，甲為負(fù)極

解析：A選項不正確：金屬活動性越強，則金屬原子的失電子能力越強，失電子能

力和失電子數(shù)目無關(guān)。如金屬性Na>Mg>Al，表明失電子能力Na>Mg>Al，但失電子

數(shù)目顯然Na<Mg<Al；B選項不正確；陽離子的氧化性越強，則其原子的還原性越

弱；C選項不正確：如Cu(OH)₂以堿性為主，而Al(OH)₃具有兩性，但顯然銅的金

屬活動性小于鋁；D選項正確：在原電池反應(yīng)中，活潑金屬做負(fù)極，被氧化腐蝕。

答案：D

8．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法�、谒�煤氣(或氫氣或一氧化碳)法　

③活潑金屬置換法　 ④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀

石煉銅，(Ⅱ)濕法煉銅，現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱冶煉鉻，(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂，對它們的冶

煉方法的分析不正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．(Ⅰ)用①　 　　B．(Ⅱ)用②　 　　C．(Ⅲ)用③　 　　D．(Ⅳ)用④

解析：火燒孔雀石煉銅采取用焦炭還原的方法；濕法煉銅是活潑金屬置換法；鋁熱

冶煉鉻是采用鋁熱反應(yīng)將鉻從其化合物中置換出來；光鹵石煉鎂則采用電解的方

法，不正確的是B。

答案：B

7．下列說法正確的是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A．使元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)的過程就是還原的過程

B．高爐煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭和空氣。工業(yè)上就是用焦炭還原鐵礦石以制

得生鐵

C．電解熔融氧化鋁時，每還原出1 kg鋁，必有111 mol電子轉(zhuǎn)移

D．工業(yè)上常用電解NaCl水溶液的方法制取金屬鈉

解析：元素有金屬元素和非金屬元素之分，使金屬陽離子轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)的過程是

借助還原反應(yīng)。與之相反，使非金屬陰離子轉(zhuǎn)化為非金屬單質(zhì)的過程則是借助氧化

反應(yīng)，如2Br^－+Cl₂===2Cl^－+Br₂。所以選項A不正確。高爐煉鐵中起還原劑作用

的是CO，而并非焦炭，B錯。Al³⁺+3e^－===Al，冶煉1 kg Al共獲得電子：n(e^－)

＝×3＝111 mol所以C正確。D中NaCl水溶液里的H⁺得電子能力遠(yuǎn)比

Na⁺強，所以不可能得到Na，只能得到H₂。

答案：C

6．(2009·石家莊模擬)從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)

展水平。下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要

取決于　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A．金屬的導(dǎo)電性強弱　 　　　　B．金屬在地殼中的含量多少

C．金屬的化合價高低　 　　　　D．金屬的活動性大小

解析：從題給圖示可以歸納出金屬性越不活潑的金屬(如銅)越早被開發(fā)利用，

故選D。

答案：D

5．(2009·鐵嶺模擬)下列各種冶煉方法中，可制得相應(yīng)金屬的是　　　　　　　 (　)

A．加熱Al₂O₃　 　　　　　B．加熱CaCO₃

C．電解熔融NaCl　 　　　D．氯化鈉與鋁粉高溫共熱

解析：制鋁不能通過加熱，只能通過電解Al₂O₃；加熱CaCO₃只能生成CaO；

電解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl₂↑；NaCl與鋁粉高溫共熱不反應(yīng)。

答案：C