人教版高中化学必修2第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源习题(1).pdf
开发利用金属矿物和海水资源 一、选择题 1.金属材料在口常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金屈的一些说法不正确 的是（）A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 B.工业上金属 Mg、Al 都是用电解熔融氯化物制得的 C.金属治炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.越活泼的金属越难冶炼 2.下列说法正确的是（）A.海洋约占地球表面积的 71 啟 所以地球上不缺水.人类可以随意使用水资源.不必 节约 B.海水淡化的主要方法有蒸镭法、电渗析法和离子交换法 C.海水淡化的各种方法中，蒸懈法的成本最低 D.以上说法都正确 3.下列说法中正确的是（）A.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来 C.金屈冶炼过程中，被冶炼的金属可能被还原 D.金属冶炼过程中，被冶炼的金属既町被氧化，也可被还原 C.CO：、HO 0：D.AK C、H：5.若将海水淡化作饮用水使用，卜列方法在原理上完全不可行的是（）A.加明矶使海水中的盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能使海水蒸诩淡化 C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水 D.将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子 6.卜 列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是（）B.A120J+3C2=C2AH-3C0 t 2Fe+3C0：7.海水是一个巨大的化学资源庫，下列有关海水综介利用的说法正确的是（）A.海水中含有钾元素，仅通过物理变化就可以得到金属钾 B.海水各种化学资源的开发过程中，必须都要发生化学反应 C.从海水中可以得到 NaCl,电解熔融 NaCl 可制备 CL D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 8.双选实验室将 9 g 铝粉跟一定議的金属氧化物粉木混合形成铝热剂。发生铝热B.金属冶炼过程中,被冶炼的金属 定被氧化 4.卜列各组物质中,均能使 FeO 还原成单质铁的是（A CO、0 二、H：B CO、CO：、C A.C.FeO+3CO 輕 2 反 应之后，所得固体中含金属单质为 18 g,则该氧化物粉末可能是（）A.Fe4 和 MnO：B.MnO：和 VO C.Cr：03V:05 D.FeO 和 FeO 9.己知MgO、MgCl：的熔点分别为 2 800 C、604 C,将 MgO、MgCl：加热熔融后通电电 解，都可得到金属镁。海水中含有 MgCl：,工业上从海水中提取镁正确的方法是（）B.海水溶液一 MgCl：（熔融）生鑒 Mg C.梅水-*Mg（OH）：MgO-Mg D.海水石灰孔驱（0H）:更 2*MgCl：溶液一 MgCl=（熔融）电強 Mg 10.从海水中町以提取澡，但得到的液渙中常溶月少量氯气，除去氯气应该釆用的方法 是（）A.加入适量的 KI 溶液 B.通入漠蒸气 C.加入适量的氢氧化钠溶液 D.加入适量的漠化钠溶液 11.海洋约占地球表面积的 71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不 正确的是（）A.可用 BaCl：溶液除去粗盐中的 SOT B.从苦卤中提取 B“的反应的离子方程式为 2Br+C1：=2C1+Br：C.试剂 1 可以选用石灰乳 D.工业上，电解熔融 Mg（0H）:冶炼金属镁 12.利用火法从黄铜矿（主要成分是 CuFeS：）中炼铜的流程简述如下：|选矿 K7ET1 焙烧和除渣 E71 还原 rTTTTTTl 精炼 R77TE 黄铜时 T 铜精矿砂|I 冰铜 I 侮 rl 粗铜 Iqjy 谢 I 电解铜 I 焙烧的主要反应为 2CuFeS：+40：些越 Cu：S+3S0：+2Fe0（炉渣）：制粗铜的主要反应为 2Cu：S+3O：2Cu：O+2SO：2Cu：04-Cu：S6Cu+S0：t 下列说法正确的是（）A.金属冶炼常见方法冇电解法、热还原法等，我国商代就会利用电解法炼铜 B.金属冶炼的大致步骤：富集、初炼、精炼，题给冶炼过程中的尾气町以回收利用 3 C.若由 1 mol CuFeS：恰好按题给方程转化为 1 mol Cu 时，则此过程中共消耗 4 mol 0c 高 j 曰 D在反应 2CuQ+Cu：S 竺竺 6Cu+S0：f 中，每转移 1 mol 电子，有 2 mol 硫被氧化 一、非选择题 13 冶炼金属常用以卜儿种方法：4 以 C、CO 或 H：作还原剂的热还原法 利用铝热反应原理还原的铝热法 电解法 热分解法 卜列金属各釆用哪种方法还原最佳(用序号填写卜 列空白)：(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属 _。(2)Na.驱、A1 等活泼或较活泼金属 _.(3)Hg、Ag 等不活泼金属 _。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属 _。14.钛(Ti)因为具有神奇的性能越來越引起人们的关注。常温卜，钛不和非金属、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(TiO：),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 C1：制得 TiCh 和一种町燃性气体，该 反应的化学方程式是 _，该反应中的还原剂是 _ o 第二步：在氮气的气氛中，用过鼠的镁在加热条件 F M T1CL 反应制得金属钛。(1)该反应的化学方程式是 _ 0(2)简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤 _ o 15.海浹中含有丰富的碘元素(以厂形式存在)。实验室中提取碘的流程如卞：(1)实验操作的名称是 _，所用主要仪器名称为 O(2)提取碘的过程中.可供选择的有机试剂是 _(填编号)。选择的理由是 A.酒精(沸点 78 C)B.四氯化碳(沸点 77 C)C.廿油(沸点 290C)D.苯(沸点 80 C)(3)从碘的有机溶液中得到单质碘的方法是 _。(4)步骤灼烧海淡时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 _(从卜列仪 器中选出所需的仪器，将字母填写在空白处)。A.烧杯 B.堆堀 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 16.空气吹出法是目前海水提漠的最主要方法之一。其工艺流程如图所示：海藻 碘的有 机溶液 晶体碘 浸泡 含 I:溶5 海 提取粗盐 苦 破酸酸化 含 Br2的 空气吹出 含 Br2的 水 -卤 氯.气氯化 海水 -空气 冷礙 S(g吸收 液漠 分离 蒸气 _ 吸收液 A 1 蒸锚 氨化 (1)步骤利用了 so：的还原性，其反应的离子方程式为 _.(2)步骤的蒸怖过程中，温度应控制在 8090 C。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因 _,(3)步骤中澳蒸气冷凝后得到液澳与澳水的混合物，町利用它们的相対密度相差较人 的特点进行分离。所用分离仪器的名称是 _ o(4)_ 步骤、之后并未 II 接用含 Br：的海水”进行蒸怖得到液浪，而是经过空气吹出、S6 吸收、氯化后再蒸馆，这样操作的意义是 _。课时达标训练(十一)开发利用金属矿物和海水资源答案 1.解析：选 B 介金的性质与英组成金属的性质不完全相同，如硕度、强度更犬，熔 点更低等，A 项正确：因 AlCh 为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解 Al：0$(熔融)的方法，B 项错误：金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其 阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D 两项正确。2.解析：选 B 地球表面咸水参，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可 以随意浪费水资源，A 错误；海水淡化的方法中蒸馆法的成本较高，C 错误。3.解析：选 C 金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显 正价，冶炼吋化合价只可能降低，被还原。4.解析：选 D Fe 是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如 Al、C、H：、CO 等)在一 定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。5.解析：选 A 明矶净水是利用 Al”在水中生成的 A1(OH)S胶体的吸附作用而除去水中 的-些悬浮物，并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化。利用太阳能使海水蒸淡化,是有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后町结，或冰，在这个过程中町以除去海水中的 离子而淡化。将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。Mg、Al 很活泼，应用电解法冶炼,A 正确、B 错误:铁属于较活泼的金 C正确：较不活泼的 Ag 可用热分解法，D 正确。A 项海水中 K 元素以廿形式存在，要通过还原才能得到金属钾；B 项海 町以不发生化学反应；D 项潮汐发电是将潮汐能转化为机械能再转化为 8.解析：选 A、D 9 g 铝粉可以提供 1 mol 电子，则氧化物中的金属元素每得到 1 mol 电子对应的质量就应该是 18 go 三价 Fe 得到 1 mol 电子对应的质最为18.7 g,四价 Mn 得 到 1 mol 电子对应的质量为13.8 g,故 A 正确;五价 V 得到 1 mol 电子对应的质量为 10.2 g,三价 Cr 得到 1 mol 电子对应的质量为 17.3 g,B、C 两项即使 9 g铝粉全部反应，所得金属 单质的质量也不到 18 g,故都不可能：FeQ 中的铁元素得到1 mol电子对应的质量为21 g,一价 Fe 得到 1 mol 电子对应的质量为 28 g,当铝粉有剩余时，D 正6.解析:选 B 属，可用热还原法,7 解析：选C 水中水资源的利用,电能。6 确。9.解析：选 D 工业上提取镁除从理论上可行外还要考设备、原料、成本等问题。从理论上看 A 项中使用 XaOH 成本高，H Mg（OH）：是一种不溶件碱，加热熔融时会发生分解,因此不可行;B 项中得不到 MgCL;C 项中电解 MgO 时,由于 MgO 的熔点很高,耗能大，所以 经济效益差。10.解析：选 D 要除去液漠中少最的氯气，可加入适最的漠化钠溶液：Cl：+2NaBr=2NaCl+Br：o 11.解析：选 D 工业上用电解熔融 MgCl：的方法冶炼金属镁。因为氢氧化镁受热分解 生成氧化镁，氧化镁的熔点高于氯化镁的熔点，电解氧化镁消耗电能较人，成本较高。12.解析：选 B 电解法是近代才有的，A 项错误；题给方法产生的 S0：町以回收利用，如制备硫酸等，B 项正确；以生成 6 mol Cu 为例来算，制粗铜时消耗 2 mol CgS 生成 2 mol Cu：0,同时消耗 3 mol 0：焙烧时生成3 mol Cu：S 消耗 12 mol 0s故制备 1 mol Cu 消耗 2.5 mol 0：,C 项错误：硫的化合价由一 2-*+4,故转移 1 mol 电子，氧化的硫为右 mol,D O 项错误。13.解析：非常活泼的金加，如 Na、Mg.Al 用电解法冶炼，不活泼的金属，如 Hg、Ag 用热分解法冶炼，较活泼的金属，如 Fe、Zn、Cu 用热还原法冶炼，难熔金屈如 V、Cr、Hn、W 等用铝热反应冶炼。答案：（1）14.解析：TiO,（金红石）与炭粉及 C1,在高温下反应生成 TiCL 及一种可燃性气体，由元 素守恒判断该可燃性气体为 CO；TiCl.与镁在加热条件下可以制得钛，反应的化学方程式为 TiCl4-2Mg=2MgCl：4-Tio 由于加入的 Mg 过最故得到的是 Mg 和 Ti 的混介物，根据信息，Ti 与强酸（如盐酸）不反应，而 Mg 与盐酸反应，故可用盐酸除左 Ti 中的 Mg。答案：第一步：TiO,+2C+2Cl：迫壘:TiCl（+2C0 炭粉 第二步：(1)TiCl.4-2Mg=Ti 4-2MgCl：（2）加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸饰水洗涤固体得金属钛 15.解析：（1）从碘的水溶液中提取碘，可加入与水互不相溶的有机溶剂，实验操作的 名称是萃取、分液，所用主要仪器是分液漏斗。（2）从碘水中提取碘单质应加入不与水互溶 的冇机萃取剂如茉、四氯化碳等。酒精和廿油均易溶于水，不能作萃取剂，选 B、Do（3）分 离有机溶剂中的碘，其方法是加热让沸点低的有机溶剂（苯或四氯化碳）挥发出来，固体碘留 在烧瓶中，操作名称是蒸镭，这种得到单质碘的方法称为蒸锚法。（4）固体物质灼烧应选用 的仪器为堆堀、泥三角、酒精灯和三脚架。答案：（1）萃取、分液 分液漏斗（2）BD 苯、四氯化碳与水互不相溶（3）蒸悯法（4）BDE 16.解析：根据反应流程图和反应原理町知：海水提取渎主要分为海水中浜的浓缩和渎 的蒸怖过程。利用 C1：的氧化性，S0：的还原性，将 Br：与海水中其他物质分离，浓缩后的漠 水混合物澳的浓度较高，较容易得到纯净的液浪。利用 Br：的氧化性和 S0：的还原性进行 反应提纯，离子方程式为：Br：4-SO：+2H：O=4H，+2Br+S0 厂。（3）液渙的密度比渙7 水的密 度大得多,混合后分层,利用分液漏斗分离。（4）海水中的含量很低，处理量太大,从 效率和成本角度考虑，应经过流程图中的过程更适于工业生产。答案：（l）br：+S5 十 2H：O=4H十厂（2）温度过高,产生大量水蒸气，漠蒸气中水蒸气增加;温度过低，澳不能完全蒸出,吸收率低(3)分液漏斗(4)空气吹出、SO：吸收、氯化的过程实际上是 Be 的浓缩过程,水相比效率更髙，消耗能源少，成本降低 9 直接蒸倒含 Br：的海
