必修二第四章 第一節(jié)第一課時 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第1課時金屬礦物的開發(fā)利用1.了解金屬冶煉的一般原理及冶煉的一般方法。(重點)2.了解金屬回收的意義，樹立資源保護(hù)意識。金屬礦物的開發(fā)利用閱讀教材P88至P90[思考與交流]，完成以下問題。1．金屬在自然界中的存在形態(tài)2．金屬的冶煉(1)熱分解法適用于不活潑金屬的冶煉。請寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①加熱分解HgO：2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑。②加熱分解Ag2O：2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑。(2)電解法適用于非?；顫娊饘俚囊睙挕Ｕ堁a(bǔ)全下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①冶煉金屬鈉：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑②冶煉金屬鎂：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑③冶煉金屬鋁：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑。3．高溫還原法適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉，常用的還原劑有C、CO、H2等。請寫出下列冶煉金屬化學(xué)方程式(下同)：(1)高爐煉鐵：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。(2)鋁熱反應(yīng)煉鐵：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。(3)用氫氣還原氧化銅：CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O。4．其他方法(1)火法煉銅：Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2。(2)濕法煉銅：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。5．合理開發(fā)和利用金屬礦物資源【判斷】1．黃金的冶煉需要熱分解法。(×)2．金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬從化合態(tài)還原為游離態(tài)。(√)3．工業(yè)上采用熱還法冶煉金屬鈉。(×)4．氧化鎂與鋁粉混合在一定條件下能發(fā)生鋁熱反應(yīng)制得鎂。(×)鋁熱反應(yīng)1.鋁熱反應(yīng)概念鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)原理Al作還原劑，另一種氧化物作氧化劑，用鋁將氧化物中的金屬置換出來鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物反應(yīng)特點在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離應(yīng)用冶煉難熔的相對較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；焊接鋼軌等2．鋁熱反應(yīng)實驗實驗裝置實驗現(xiàn)象鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結(jié)論在高溫下，鋁與Fe2O3發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱注意事項(1)鎂帶要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點燃(2)氧化鐵粉末要干燥，鋁粉要沒有被氧化，否則難以反應(yīng)(3)要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕，以防高溫物質(zhì)從四周濺出(4)蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人(5)實驗裝置要與人有一定距離，防止人被燒傷【活學(xué)活用】用如圖所示的裝置做鋁熱反應(yīng)實驗，回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________，在該反應(yīng)中，________是氧化劑，________是還原劑，該反應(yīng)稱為________反應(yīng)。(2)選出該實驗的實驗現(xiàn)象：________________(填序號)。①鎂帶劇烈燃燒②放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射③紙漏斗的下部被燒穿④有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔：________；蒸發(fā)皿盛沙：________；鎂帶：________；氯酸鉀：________?！窘馕觥?1)鋁熱反應(yīng)為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，該反應(yīng)中Fe2O3作氧化劑，Al作還原劑。(2)①②③④全為該鋁熱反應(yīng)的現(xiàn)象。(3)鋁熱反應(yīng)實驗中為使熔融物易落下，通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個孔；為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿，蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子；反應(yīng)中鎂帶提供熱量使氯酸鉀分解；氯酸鉀分解引發(fā)鋁熱反應(yīng)?！敬鸢浮?1)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3Fe2O3Al鋁熱(2)①②③④(3)使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿引起氯酸鉀分解引發(fā)鋁熱反應(yīng)預(yù)習(xí)完成后，請把你認(rèn)為難以解決的問題記錄在下面的表格中：問題1問題2問題3問題4

實驗探究鋁熱反應(yīng)的產(chǎn)物[探究背景]右圖是鋁熱反應(yīng)的實驗裝置圖，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。關(guān)于“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。[探究問題]1．能否利用鋁熱反應(yīng)冶煉鈉或鎂？【提示】不能。鋁熱反應(yīng)的實質(zhì)是置換反應(yīng)，利用鋁的活潑性置換出較不活潑的金屬，鈉、鎂比鋁活潑，應(yīng)利用電解法冶煉。2．已知，Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlFe2O3Al2O3Fe熔點(℃)660146220541535沸點(℃)2467—29802750據(jù)此有同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金，該同學(xué)的推測是否合理？請說明理由?！咎崾尽亢侠?。因為Fe的熔點比Al的熔點高，但比Al的沸點低，即鐵熔化時，Al已熔化但并沒有氣化，因此Fe、Al熔合在一起形成鐵鋁合金。3．實驗室欲在常溫下溶解此熔融物，能否選用稀硫酸？能否選用濃硫酸或NaOH溶液？請說明理由?！咎崾尽磕苓x擇稀硫酸，因為稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不會造成環(huán)境污染；不能選擇濃硫酸或NaOH溶液，因為濃硫酸會使Fe、Al鈍化，NaOH溶液不能溶解單質(zhì)鐵。4．請設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明所得的塊狀熔融物中是否含有金屬鋁?！咎崾尽咳∵m量樣品置于試管中，加入NaOH溶液，若有氣泡產(chǎn)生，說明熔融物中存在金屬鋁；若不產(chǎn)生氣泡，則證明熔融物中不存在金屬鋁。金屬冶煉方法的選擇冶煉金屬一般有下列4種方法：①焦炭法；②水煤氣(或氫氣、一氧化碳)法；③活潑金屬置換法；④電解法。這4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?，F(xiàn)代有：Ⅲ.鋁熱法煉鉻；Ⅳ.從光鹵石(MgCl2·6H2O)中煉鎂。對它們的冶煉方法的分類，不正確的是()A．Ⅰ，① B．Ⅱ，②C．Ⅲ，③ D．Ⅳ，④【思路點撥】eq\x(寫出冶煉反應(yīng)的化學(xué)方程式)→eq\x(結(jié)合金屬活動性順序和反應(yīng)條件)→eq\x(綜合分析、確定冶煉方法)【解析】金屬冶煉方法的選擇與金屬在自然界中存在的狀態(tài)、金屬活動性等有關(guān)，需要在理解的基礎(chǔ)上加以記憶：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ發(fā)生的反應(yīng)分別是：Ⅰ.Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2OC＋2CuOeq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑Ⅱ.Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuⅢ.2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2CrⅣ.先從光鹵石中提取MgCl2，再電解熔融的MgCl2：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑則Ⅰ屬于方法①，Ⅱ?qū)儆诜椒á?，Ⅲ屬于方法③，Ⅳ屬于方法④。綜上分析，B選項不正確?！敬鸢浮緽1．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。如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．金屬導(dǎo)電性強(qiáng)弱B．金屬在地殼中的含量多少C．金屬的化合價高低D．金屬的活動性強(qiáng)弱【解析】分析圖表知，Al、Fe、Cu三種金屬活動性逐漸減弱，而三種金屬開發(fā)利用的時間由晚到早，由此可判斷金屬活動性越強(qiáng)，冶煉越困難，開發(fā)利用的時間越晚。【答案】D2．下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯誤的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO2D．2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑【解析】K～Al等活潑金屬不能用普通的還原劑把它們還原出來，一般采用的是電解熔融鹽或氧化物的方法冶煉。Zn～Cu等金屬可以用還原劑(如CO、H2、C)等高溫還原的方法冶煉，必要時再用其他方法(比如銅的精煉)進(jìn)一步精煉。更不活潑的金屬由于它們的化合物更不穩(wěn)定，因此一般采用熱分解法冶煉?！敬鸢浮緽3．金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子，故常用來制造高能量電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則下列能冶煉出金屬鋰的方法是()A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法【解析】可以根據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來判斷，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)該與鈉、鎂的冶煉方法相同，都用電解法才能得到金屬單質(zhì)?！敬鸢浮緼4．下列各組物質(zhì)中，均能使Fe2O3還原成單質(zhì)鐵的是 ()A．CO、O2、H2 B．CO、CO2、CC．CO2、H2O、O2 D．Al、C、H2【解析】還原性強(qiáng)的物質(zhì)(如Al、C、H2、CO等)一定條件下都能把鐵從其氧化物中還原出來?！敬鸢浮緿5．根據(jù)CO還原鐵的氧化物的實驗裝置圖(如圖所示)，回答下列問題：(1)怎樣知道硬質(zhì)玻璃管中Fe2O3已開始反應(yīng)？_____________________________________________。(2)在A處點燃，可觀察到的現(xiàn)象是________________，為什么要在A處點燃？__________________________。(3)實驗結(jié)束時應(yīng)注意的操作是________。①先停止通入CO②先熄滅酒精噴燈，并繼續(xù)通入CO③熄滅酒精噴燈，同時停止通入CO④先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入CO至被還原的鐵粉冷卻，并點燃排出的CO氣體【解析】(1)開始發(fā)生反應(yīng)時，硬質(zhì)玻璃管中紅色物質(zhì)逐漸變黑，B中澄清石灰水開始變渾濁；(2)CO燃燒可見淺藍(lán)色的火焰；因CO有毒，為防止CO污染空氣，必須點燃處理未反應(yīng)的CO；(3)先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入CO至被還原的鐵粉冷卻，并點燃排出的CO氣體，這樣可以防止鐵在冷卻過程中被氧化及CO污染空氣或使人中毒?！敬鸢浮?1)當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中紅色物質(zhì)開始變黑時，B中澄清石灰水開始變渾濁，說明開始發(fā)生反應(yīng)(2)有淺藍(lán)色的火焰因CO有毒，為防止CO污染空氣，必須點燃處理未反應(yīng)的CO(3)④A組基礎(chǔ)過關(guān)1．工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法，由于金屬的化學(xué)活動性不同，因此選用不同的冶煉方法。你認(rèn)為選擇方法主要依據(jù)()A．金屬在自然界的存在形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬熔點高低D．金屬陽離子得電子能力【解析】冶煉金屬選擇方法是根據(jù)金屬活動性，也可認(rèn)為是對應(yīng)金屬陽離子的得電子能力。【答案】D2．下列說法中正確的是()A．金屬的冶煉都是把金屬單質(zhì)從其礦物中分離出來B．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬被氧化C．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬被還原D．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原【解析】金屬的冶煉是將金屬從其化合物中還原出來，金屬在化合物中只能顯正價。冶煉時化合價只可能降低，被還原。【答案】C3．下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是()A．熱分解法適用于制備不活潑金屬B．熱還原法的常用還原劑是C、H2、CO、Al等C．熔融電解法適用于制備不活潑金屬D．水溶液中置換法適用于較活潑金屬制取不活潑金屬【解析】熔融電解法適用于制備活潑金屬，熱還原法適用于制備比較活潑的金屬，熱分解法適用于制備不活潑金屬?！敬鸢浮緾4．下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項冶煉原理方法A2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑熱分解法B2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up9(電解),\s\do8(冰晶石))4Al＋3O2↑電解法CCu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2熱分解法DFe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3熱還原法【解析】活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，中等活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag利用熱分解法冶煉，故A、B、D正確。C錯誤，C項為火法煉銅?！敬鸢浮緾5．分析推理是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。下列實驗推理中，正確的是()A．金屬的冶煉方法與金屬的活潑性有很大關(guān)系，所以銀和汞可以用熱分解的方法冶煉B．鈉比銅活潑，所以鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅C．工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂，所以工業(yè)上電解熔融氯化鋁可制得鋁D．將鎂條和鋁片用導(dǎo)線連接再插進(jìn)稀NaOH溶液中，鎂條上產(chǎn)生氣泡，說明鎂比鋁活潑【解析】B項，鈉比銅活潑，但將鈉放入硫酸銅溶液中鈉與水反應(yīng)，不能從硫酸銅溶液中置換出銅；C項，工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂，但熔融氯化鋁不導(dǎo)電，所以不能用電解熔融氯化鋁的方法來制取鋁；D項，由于鋁片能夠與NaOH溶液反應(yīng)，而鎂條與NaOH溶液不反應(yīng)，所以將鎂條和鋁片用導(dǎo)線連接再插進(jìn)稀NaOH溶液中，鎂條為原電池正極，鎂條上產(chǎn)生氣泡，但不能說明鎂比鋁活潑?！敬鸢浮緼6．在冶金工業(yè)上，均不能用通常的化學(xué)還原劑制得的一組是()A．Na、Ca、Mg、Al、K B．Na、K、Zn、Fe、HgC．Zn、Fe、Cu、Ag、Sn D．Mg、Al、Zn、Fe、Pb【解析】A項中的金屬均為活潑金屬，通常用電解法冶煉?！敬鸢浮緼7．下列化工原理生產(chǎn)中錯誤的是()①可以用電解熔融氯化鈉的方法來制取金屬鈉②可以用鈉加入氯化鎂的飽和溶液中制取金屬鎂③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁④工業(yè)上用電解氯化鎂的方法制取金屬鎂A．②③ B．①③C．①②③ D．②③④【解析】工業(yè)上一般采用電解熔融氯化鈉的方法冶煉金屬鈉；若將鈉加入到氯化鎂溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)↓＋2NaCl，所以不能冶煉金屬鎂；氯化鋁屬于共價化合物，因此不能用氯化鋁做原料，通過電解的方法得到金屬鋁；由于MgO、MgCl2均為離子化合物且熔點：MgCl2<MgO，所以工業(yè)上一般以MgCl2為原料通過電解的方法冶煉金屬鎂?！敬鸢浮緼8．成語、詩詞話科學(xué)——對下列成語或詩句所描述現(xiàn)象的解釋，你認(rèn)為錯誤的是 ()成語或詩句用化學(xué)知識解釋A唐代李白詩句“風(fēng)吹柳花滿店香”這是生活中常見的一種分子擴(kuò)散運動B“烈火見真金”金的性質(zhì)穩(wěn)定，在烈火中也不會發(fā)生反應(yīng)C明代于謙詩句“粉身碎骨渾不怕”它指石灰石碾碎成粉末狀的物理變化過程D成語“百煉成鋼”通過反復(fù)錘煉，減少鐵合金中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【解析】詩句“粉身碎骨渾不怕”，描述的是石灰石經(jīng)高溫煅燒之后變成粉末狀的生石灰，是化學(xué)變化?！敬鸢浮緾9．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2做還原劑的熱還原法②利用鋁熱反應(yīng)原理還原的鋁熱法③電解法④熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號填寫下列空白)：(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。(3)Hg、Ag等不活潑金屬________。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬________。【解析】非?；顫姷慕饘?，如Na，Mg、Al用電解法冶煉，不活潑的金屬，如Hg、Ag用熱分解法冶煉，較活潑的金屬，如Fe、Zn、Cu用熱分解法冶煉，較活潑的金屬，如Fe、Zn、Cu用熱還原法冶煉，難熔金屬如V、Cr、Mn、W等用鋁熱反應(yīng)冶煉?！敬鸢浮?1)①(2)③(3)④(4)②B組能力提升10．用鋁熱法還原下列氧化物，制得金屬各1mol，消耗鋁最少的是()A．MnO2 B．WO3C．Cr2O3 D．Co3O4【解析】用鋁熱法還原金屬氧化物時，Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑。在反應(yīng)中金屬氧化物被還原為單質(zhì)，顯然，在氧化物中金屬化合價越高，變?yōu)閱钨|(zhì)時需獲得的電子越多，消耗鋁越多；金屬化合價越低，得電子數(shù)越少，消耗鋁越少。以上金屬氧化物中金屬的化合價分別為：Mn(＋4)、W(＋6)、Cr(＋3)、Co(＋eq\f(8,3))。Co化合價最低，消耗鋁最少?！敬鸢浮緿11．工業(yè)上制備鋁一般是通過鋁土礦制得純凈的Al2O3，然后得到鋁，而不是電解氯化鋁，其主要原因是()A．AlCl3是共價化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電B．電解AlC13生成的Cl2會污染大氣C．用氫氣還原氧化鋁即可得到鋁D．AlCl3不存在【解析】AlCl3是共價化合物．其熔融態(tài)不導(dǎo)電，A正確；Cl2雖然會污染大氣，但電解NaCl制金屬鈉時也產(chǎn)生Cl2，況且Cl2還是重要的化工原料，B錯誤；鋁是活潑金屬只能利用電解法制取，C錯誤；固體、溶液中均存在氯化鋁，D錯誤?！敬鸢浮緼12．把鋁粉和四氧化三鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份。第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物和足量鹽酸反應(yīng)；第二份直接投入足量的NaOH溶液中，充分反應(yīng)。則前后兩種情況下生成氣體的體積之比是(相同狀態(tài)下)()A．1∶1 B．9∶8C．3∶4 D．4∶3【解析】根據(jù)鋁粉和四氧化三鐵恰好完全反應(yīng)可得，鋁粉和四氧化三鐵粉末的物質(zhì)的量之比為8∶3，故反應(yīng)前后的鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量之比為8∶9，再通過鐵粉與鹽酸的反應(yīng)，以及鋁粉與NaOH溶液的反應(yīng)可知，生成氣體的體積之比為9∶12，即3∶4?！敬鸢浮緾13．(雙選)實驗室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為18g，則該氧化物粉末可能是 ()A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO【解析】9g鋁粉可以提供1mol電子，則氧化物中的金屬元素每得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量就應(yīng)該是18g。三價Fe得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為18.7g，四價Mn得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為13.8g，故A對。五價V得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為10.2g，三價Cr得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為17.3g，B、C兩項即使9g鋁粉全部反應(yīng)，所得金屬單質(zhì)的質(zhì)量也不到18g，故都錯。Fe3O4中的鐵元素得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為21g，二價Fe得到1mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為28g，當(dāng)鋁粉有剩余時，D對。【答案】AD14．鈦(Ti)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關(guān)注。常溫下，鈦不和非金屬、強(qiáng)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Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________，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)此反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。(2)簡述由上述所得產(chǎn)物中獲取金屬鈦的步驟_________________________________________________________________________________________。【解析】TiO2(金紅石)與炭粉及Cl2在高溫下反應(yīng)生成TiCl4及可燃性氣體，由元素守恒判斷該可燃性氣體為CO；TiCl4與鎂在加熱條件下可以制得鈦，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti。由于加入的Mg過量故得到的是Mg和Ti的混合物，根據(jù)信息，Ti與強(qiáng)酸(如鹽酸)不反應(yīng)，而Mg與鹽酸反應(yīng)，故可用鹽酸除去Ti中的Mg?！敬鸢浮康谝徊剑篢iO2＋