金属活动性顺序的2个应用

热考题型突破(tūpò)系列(二)金属活动性顺序的2个应用共二十二页题型特点考查角度1.试题特点:题目主要考查基础知识,难度较小。2.考查能力:阅读有关材料并提炼关键信息的能力,将基础知识迁移应用的能力。3.考查知识:金属的活动性顺序与金属的冶炼方法的关系;电极反应方程式的书写。金属的还原性顺序与金属冶炼的关系,金属阳离子的氧化性与金属活泼性的关系,阳离子的混合溶液中离子放电的先后顺序,与阳离子相关的电极反应式的书写等。共二十二页【题型示例(shìlì)】1.(高考试题组合)下列说法中不正确的是()A.(2015·江苏高考)Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg均能一步实现B.(2015·海南高考)电解饱和食盐水不能制得金属钠共二十二页C.(2015·福建高考)纯净物X、Y、Z转化关系如下图所示,则X可能(kěnéng)是金属铜D.(2015·福建高考)制造铝合金片与冶金工业有关共二十二页【解析】选A。工业上制备Mg是电解熔融状态下的氯化镁,A项错误;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,B项正确(zhèngquè);若X是Cu,Y是Cl2,Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2,电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2,符合题图转化关系,故C项正确;铝合金片涉及金属的冶炼过程,与冶金工业有关,故D项正确。共二十二页2.(2014·全国卷Ⅱ节选)PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_________________,阴极(yīnjí)上观察到的现象是________________________;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为__________________________________,这样做的主要缺点是__________________________。共二十二页【解析】根据题给信息知,电解池阳极发生氧化反应,即Pb2+失电子被氧化生成PbO2,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-====PbO2+4H+,阴极上发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-====Cu,观察到的现象是石墨上附着(fùzhuó)红色物质,即包上铜镀层;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为Pb2++2e-====Pb,这样做的主要缺点是不能有效利用Pb2+。共二十二页答案:Pb2++2H2O-2e-====PbO2+4H+石墨电极上附着红色物质Pb2++2e-====Pb不能有效(yǒuxiào)利用Pb2+共二十二页【类题通法(tōnɡfǎ)】1.金属冶炼方法与活泼性的关系:(1)电解法:在金属活动性顺序中Al之前(含铝)的金属,用电解熔融物的方法冶炼。(2)热还原法:在金属活动性顺序中,Al之后,Cu之前(含Cu)的金属一般用还原法冶炼。常使用的还原剂有焦炭、CO和H2等。共二十二页(3)热分解(fēnjiě)法:在金属活动性顺序中,Cu之后的金属(如Hg、Ag)一般可采用加热分解(fēnjiě)氧化物的方法冶炼。如加热HgO、Ag2O制得Hg、Ag。共二十二页2.电解池阴极上阳离子得电子顺序与金属(jīnshǔ)活泼性的关系:共二十二页上述顺序(shùnxù)表明在金属活动性顺序(shùnxù)中,越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化性较强,排在Cu2+之前。共二十二页【强化训练】1.(2016·泉州模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质MgB.在通电条件下,电解(diànjiě)熔融Al2O3制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu共二十二页【解析】选B。Mg的活泼性强,不能用H2还原法制备Mg,而是用电解熔融(róngróng)MgCl2的方法制备,电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na;CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。共二十二页2.(2016·梅州模拟)下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是()A.电解氯化镁水溶液制备金属镁B.利用(lìyòng)铝热反应制备金属铝C.加热分解Fe2O3的方法制备金属铁D.用火法或湿法均可制备金属铜共二十二页【解析】选D。A项,电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2,得不到Mg,应电解熔融的MgCl2冶炼镁,故错误;B项,铝热反应(fǎnyìng)是铝和某些金属氧化物反应(fǎnyìng),故错误;C项,铁的冶炼是用CO还原Fe2O3,故错误;D项,火法炼铜的反应为2CuO+C====2Cu+CO2↑,湿法炼铜的反应为Fe+Cu2+====Fe2++Cu,故正确。△共二十二页3.用Pt作电极,电解含c(Cu2+)∶c(Na+)∶c(Cl-)=1∶2∶4的混合溶液,在任何情况下,阴、阳两极不可能同时发生的反应是()A.阴极(yīnjí):2H++2e-====H2↑阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑B.阴极:2H++2e-====H2↑阳极:2Cl--2e-====Cl2↑C.阴极:Cu2++2e-====Cu阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑D.阴极:Cu2++2e-====Cu阳极:2Cl--2e-====Cl2↑共二十二页【解析】选C。阳离子的放电顺序:Cu2+>H+;阴离子的放电顺序:Cl->OH-;c(Cu2+)∶c(Cl-)=1∶4;H+、OH-来源于溶液中水的电离;Cu2+和OH-不能同时在阴极和阳极(yángjí)放电,错误。共二十二页4.1L某溶液中含有(hányǒu)的离子如表所示:离子Cu2+Al3+

Cl-物质的量浓度/mol·L-111a1用惰性电极电解该溶液,当电路中有3mole-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解(róngjiě)现象),下列说法正确的是()共二十二页A.电解后溶液的pH=0B.a=3C.阳极生成1.5molCl2D.阴极(yīnjí)析出的金属是铜与铝共二十二页【解析】选A。根据离子的放电顺序及电子守恒可知:阳极:1mol氯离子先放电,产生0.5mol氯气,然后OH-放电转移2mole-,产生2molH+;阴极(yīnjí)Cu2+放电,转移2mole-,然后H+放电,消耗1molH+,溶液中共产生1molH+,故c(H+)=1mol·L-1,溶液pH=0。根据电荷守恒可推知a应等于4。共二十二页内容(nèiróng)总结热考题型突破系列(二)。2.考查能力:阅读(yuèdú)有关材料并提炼关键信息的能