6.《天工开物》中介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石($\ce{ZnCO_{3}}$)和煤炭饼装入炼锌罐(如右图所示),泥封,“其底铺薪,发火煅红”,“冷定毁罐取出”。下列说法错误的是(

A.“火法炼锌”符合低碳发展理念
B.炉甘石粉碎后加入锌罐,目的是增大反应物间的接触面积
C.“冷定毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化
D.反应区中发生的反应之一:$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,体现了碳的还原性
A
)。A.“火法炼锌”符合低碳发展理念
B.炉甘石粉碎后加入锌罐,目的是增大反应物间的接触面积
C.“冷定毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化
D.反应区中发生的反应之一:$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,体现了碳的还原性
答案:6.A
解析:
【分析】本题考查火法炼锌的相关知识,需结合炼锌的反应原理、操作目的等逐一分析选项:首先明确火法炼锌的核心反应,炉甘石($\ce{ZnCO_{3}}$)高温分解为$\ce{ZnO}$,碳在高温下还原$\ce{ZnO}$得到锌单质;再根据各选项描述,判断其合理性。
【解析】
选项A:火法炼锌过程中,煤炭(碳)燃烧会释放大量$\ce{CO_{2}}$,且反应中也会生成$\ce{CO_{2}}$,不符合低碳发展理念,该说法错误。
选项B:将炉甘石粉碎后加入锌罐,能增大反应物间的接触面积,加快反应速率,该说法正确。
选项C:锌在较高温度下易与空气中的氧气反应被氧化,“冷定毁罐取出”是为了防止锌再次被氧化,该说法正确。
选项D:反应区中碳在高温下还原$\ce{ZnO}$,反应为$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,碳夺取$\ce{ZnO}$中的氧,体现了碳的还原性,该说法正确。
综上,错误的说法是A。
【答案】A
【知识点】金属的冶炼、碳的还原性、影响反应速率的因素
【点评】本题结合古代炼锌工艺考查化学基础知识点,难度适中,需学生掌握炼锌的反应原理、操作的目的等,属于对基础内容的应用考查。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:火法炼锌过程中,煤炭(碳)燃烧会释放大量$\ce{CO_{2}}$,且反应中也会生成$\ce{CO_{2}}$,不符合低碳发展理念,该说法错误。
选项B:将炉甘石粉碎后加入锌罐,能增大反应物间的接触面积,加快反应速率,该说法正确。
选项C:锌在较高温度下易与空气中的氧气反应被氧化,“冷定毁罐取出”是为了防止锌再次被氧化,该说法正确。
选项D:反应区中碳在高温下还原$\ce{ZnO}$,反应为$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,碳夺取$\ce{ZnO}$中的氧,体现了碳的还原性,该说法正确。
综上,错误的说法是A。
【答案】A
【知识点】金属的冶炼、碳的还原性、影响反应速率的因素
【点评】本题结合古代炼锌工艺考查化学基础知识点,难度适中,需学生掌握炼锌的反应原理、操作的目的等,属于对基础内容的应用考查。
【难度系数】0.6
7. 21世纪是钛的世纪,利用钛白粉($\ce{TiO_{2}}$)生产海绵钛($\ce{Ti}$)的工艺流程如下图所示(提示:镁可以在氮气中燃烧生成氮化镁)。下列叙述错误的是(

A.反应Ⅰ除生成$\ce{TiCl_{4}}$以外,还生成一种可燃性气体,该气体应该是$\ce{CO}$
B.反应Ⅱ的反应条件为高温,原理是$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} Ti + 2MgCl_{2}}$
C.反应Ⅱ需在氩气环境中进行,目的是防止镁被氧化,不能用$\ce{N_{2}}$来代替氩气
D.该工艺流程中可以循环使用的物质只有氯气
D
)。A.反应Ⅰ除生成$\ce{TiCl_{4}}$以外,还生成一种可燃性气体,该气体应该是$\ce{CO}$
B.反应Ⅱ的反应条件为高温,原理是$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} Ti + 2MgCl_{2}}$
C.反应Ⅱ需在氩气环境中进行,目的是防止镁被氧化,不能用$\ce{N_{2}}$来代替氩气
D.该工艺流程中可以循环使用的物质只有氯气
答案:7.D
解析:
【分析】
本题为化工工艺流程题,需结合反应原理、物质性质逐一分析选项:反应Ⅰ是钛白粉(TiO₂)与Cl₂、焦炭的反应,反应Ⅱ是TiCl₄与Mg的置换反应,同时需关注循环物质、反应条件的选择依据,最终判断各选项正误。
【解析】
选项A:反应Ⅰ的反应物为TiO₂、Cl₂、焦炭(C),根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,除生成TiCl₄外,还含C、O元素,可燃性气体为CO,A正确。
选项B:反应Ⅱ是TiCl₄与Mg在高温下发生置换反应,生成Ti和MgCl₂,化学方程式为$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} Ti + 2MgCl_{2}}$,符合反应原理,B正确。
选项C:题目提示Mg可在N₂中燃烧生成氮化镁,若反应Ⅱ用N₂作保护气,Mg会与N₂反应,无法得到Ti,因此需用惰性气体氩气保护,C正确。
选项D:工艺流程中,MgCl₂电解生成的Mg可作为反应Ⅱ的反应物循环使用,Cl₂可作为反应Ⅰ的反应物循环使用,故循环物质有Mg和Cl₂,并非只有氯气,D错误。
【答案】
D
【知识点】
化学工艺流程、金属的冶炼、化学方程式书写
【点评】
本题结合工业生产钛的流程,考查质量守恒、金属性质、循环物质判断等知识,侧重对化工流程基本分析能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为化工工艺流程题,需结合反应原理、物质性质逐一分析选项:反应Ⅰ是钛白粉(TiO₂)与Cl₂、焦炭的反应,反应Ⅱ是TiCl₄与Mg的置换反应,同时需关注循环物质、反应条件的选择依据,最终判断各选项正误。
【解析】
选项A:反应Ⅰ的反应物为TiO₂、Cl₂、焦炭(C),根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,除生成TiCl₄外,还含C、O元素,可燃性气体为CO,A正确。
选项B:反应Ⅱ是TiCl₄与Mg在高温下发生置换反应,生成Ti和MgCl₂,化学方程式为$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} Ti + 2MgCl_{2}}$,符合反应原理,B正确。
选项C:题目提示Mg可在N₂中燃烧生成氮化镁,若反应Ⅱ用N₂作保护气,Mg会与N₂反应,无法得到Ti,因此需用惰性气体氩气保护,C正确。
选项D:工艺流程中,MgCl₂电解生成的Mg可作为反应Ⅱ的反应物循环使用,Cl₂可作为反应Ⅰ的反应物循环使用,故循环物质有Mg和Cl₂,并非只有氯气,D错误。
【答案】
D
【知识点】
化学工艺流程、金属的冶炼、化学方程式书写
【点评】
本题结合工业生产钛的流程,考查质量守恒、金属性质、循环物质判断等知识,侧重对化工流程基本分析能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.5