14．(2010·深圳期末)某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山。矿石的主要成分为：软锰

矿：MnO₂含量≥65%;Al₂O₃含量为4%;闪锌矿:ZnS含量≥80%;FeS、CuS、CdS

含量各为2%。MnO₂和Zn是制造干电池的原料,电解法生产MnO₂传统的工艺

主要流程为:软锰矿加煤焙烧,用H₂SO₄浸出焙烧料,浸出液经净化然后电解，在阳

极上析出MnO₂。电解制锌的传统工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得到粗锌。

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

将用热还原法制得的粗锌溶于H₂SO₄中，再电解ZnSO₄溶液可生产纯度为99.95%

的锌。

20世纪90年代生产MnO₂和Zn的新工艺是通过电解的方法来获得MnO₂和锌。

试回答下列问题：

(1)已知在第①步中发生了反应:MnO₂+ZnS+2H₂SO₄===MnSO₄+ZnSO₄+S↓+

2H₂O。据此写出第①步反应中MnO₂和CuS与酸反应的离子方程式

__________________,以及Al₂O₃与酸反应的离子方程式： ____________________。

(2)产品C为___________________________________________________________。

(3)试从环境保护和能量消耗的角度，评价20世纪90年代新工艺与传统工艺相比

较有哪些优点：

_____________________________________________________________________。

解析：(1)MnO₂、ZnS、S为难溶物，H₂O为弱电解质，MnSO₄、ZnSO₄为易溶于

水的强电解质，故第①步反应中MnO₂和CuS与酸反应的离子方程式为：

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

酸的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺===2Al³⁺+3H₂O。(2)根据反应③，电解时发生氧

化还原反应：Zn²⁺+2e^－===Zn，Mn²⁺+2H₂O－2e^－===MnO₂+4H⁺，溶液中还有

SO₄^2－、H⁺，故C物质为H₂SO₄。(3)由题给条件可知，传统工艺条件是高温，且

会产生污染环境的SO₂、CO等气体，新方法不需要高温焙烧，所以对环境无热污

染，同时节约了燃料，也无SO₂、CO等气体对环境的污染。

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

Al₂O₃+6H⁺===2Al³⁺+3H₂O

(2)H₂SO₄　(3)从环境保护角度评价：无SO₂对大气的污染，无热污染；从能量消

耗角度评价：无高温焙烧，节约了燃料

13．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe₂O₃组成的混合物。进行如下实验：

①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0

mol·L^－1盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标

况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液

D不变色。

请填空：

(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________，产物中的单质B是________。

(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_________________________________。

(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________。

(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg²⁺)为________________，

c(Fe²⁺)为____________。

解析：铁与非氧化性的酸反应只能生成亚铁离子，不能写成

2Fe+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂↑，单质铁与三价铁离子反应要注意电荷平衡。

由于A是由等物质的量的MgO和Fe₂O₃组成的混合物，可以设20 g A中MgO和

Fe₂O₃的物质的量分别为x。

则(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溶液为MgCl₂和FeCl₂的混合溶液，根据电荷守恒

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条并将其点燃　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·湘潭模拟)Ti因为具有神奇的功能，越来越引起人们的注意。常温下钛不

与非金属、强酸反应。红热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军

工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO₂)。目前大规模

生产钛的方法是：

第一步：金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl₄和一种可燃性气体。

该反应的化学方程式为_________________________________________________。

该反应的还原剂是______________。

第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛。

(1)写出此反应的化学方程式____________________________________________。

(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤：____________________________。

解析：化学方程式的书写可直接根据题中给出的条件和反应物、生成物来写。提

取金属钛时，结合题目所给信息，常温下钛不与强酸反应，但镁能溶解，从而选

择盐酸提纯。

答案：TiO₂+2C+2Cl₂TiCl₄+2CO　C

(1)TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂

(2)加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛

11．(1)生铁是通过高炉冶炼而得，冶炼过程中一氧化碳还原赤铁矿的化学方程式

为________________________________________________________________。

(2)铁在一定条件下可与多种非金属单质反应，铁与氯气反应的化学方程式为___________________________________________________________________，

铁与硫反应的化学方程式为__________________________________________。

解析：(1)赤铁矿的主要成分是Fe₂O₃。Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃　Fe+SFeS，氯气为强氧化剂，将有变价的金属氧

化为高价态，硫氧化性较弱，将变价金属氧化为低价态。

答案：(1)Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃　Fe+SFeS

10．(2010·安阳调研)金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应

之一的化学方程式为：2CuFeS₂+O₂Cu₂S+2FeS+SO₂，下列说法不正确的

是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．O₂只作氧化剂

B．CuFeS₂既是氧化剂又是还原剂

C．SO₂既是氧化产物又是还原产物

D．若有1个O₂分子参加反应，则反应中共有4个电子转移

解析：CuFeS₂中Cu为+2价，Fe为+2价，S为－2价，反应中Cu由+2价降

到+1价，S由－2价升高到+4价，O从0价降到－2价，1 mol O₂参加反应共有

6 mol电子转移，其中2 mol CuFeS₂中Cu得2 mol电子。

答案：D

9．下列事实能说明金属甲比金属乙的活动性强的是　 　　　　　　　　　　　(　)

A．在发生化学反应时，甲原子失电子数比乙原子多

B．甲的阳离子的氧化性比乙离子强

C．甲的氢氧化物只有碱性，乙的氢氧化物为两性

D．在甲、乙、硫酸组成的原电池中，甲为负极

解析：A选项不正确：金属活动性越强，则金属原子的失电子能力越强，失电子能

力和失电子数目无关。如金属性Na>Mg>Al，表明失电子能力Na>Mg>Al，但失电子

数目显然Na<Mg<Al；B选项不正确；阳离子的氧化性越强，则其原子的还原性越

弱；C选项不正确：如Cu(OH)₂以碱性为主，而Al(OH)₃具有两性，但显然铜的金

属活动性小于铝；D选项正确：在原电池反应中，活泼金属做负极，被氧化腐蚀。

答案：D

8．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法　②水煤气(或氢气或一氧化碳)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)铝热冶炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶

炼方法的分析不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

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

解析：火烧孔雀石炼铜采取用焦炭还原的方法；湿法炼铜是活泼金属置换法；铝热

冶炼铬是采用铝热反应将铬从其化合物中置换出来；光卤石炼镁则采用电解的方

法，不正确的是B。

答案：B

7．下列说法正确的是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A．使元素由化合态转化成游离态的过程就是还原的过程

B．高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气。工业上就是用焦炭还原铁矿石以制

得生铁

C．电解熔融氧化铝时，每还原出1 kg铝，必有111 mol电子转移

D．工业上常用电解NaCl水溶液的方法制取金属钠

解析：元素有金属元素和非金属元素之分，使金属阳离子转化为金属单质的过程是

借助还原反应。与之相反，使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化

反应，如2Br^－+Cl₂===2Cl^－+Br₂。所以选项A不正确。高炉炼铁中起还原剂作用

的是CO，而并非焦炭，B错。Al³⁺+3e^－===Al，冶炼1 kg Al共获得电子：n(e^－)

＝×3＝111 mol所以C正确。D中NaCl水溶液里的H⁺得电子能力远比

Na⁺强，所以不可能得到Na，只能得到H₂。

答案：C

6．(2009·石家庄模拟)从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发

展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要

取决于　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A．金属的导电性强弱　 　　　　B．金属在地壳中的含量多少

C．金属的化合价高低　 　　　　D．金属的活动性大小

解析：从题给图示可以归纳出金属性越不活泼的金属(如铜)越早被开发利用，

故选D。

答案：D

5．(2009·铁岭模拟)下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是　　　　　　　 (　)

A．加热Al₂O₃　 　　　　　B．加热CaCO₃

C．电解熔融NaCl　 　　　D．氯化钠与铝粉高温共热

解析：制铝不能通过加热，只能通过电解Al₂O₃；加热CaCO₃只能生成CaO；

电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl₂↑；NaCl与铝粉高温共热不反应。

答案：C