化学人教版必修2学案：互动课堂 第四章1.开发利用金属矿物和海水资源 Word版含解析(4页).doc

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1、-化学人教版必修2学案：互动课堂 第四章1.开发利用金属矿物和海水资源 Word版含解析-第 4 页互动课堂疏导引导一、几种重要金属的冶炼1.铝的冶炼2Al2O34Al+3O22.钾的冶炼 工业生产钾是在850条件下用金属钠从熔化的KCl里把K置换出来：Na+KClNaCl+K。从还原性上看，Na不能置换出K，但该反应利用了化学平衡移动理论，在850时，Na、KCl、NaCl均熔化为液体，而K处于气态，把K蒸气抽走，将使平衡向右移动。二、金属活动顺序表、金属的性质、金属的冶炼金属活动性顺序K Ca NaMg Al ZnFe Sn PbHCu Hg AgPt Au金属原子失去电子的能力强弱金属离

2、子结合电子的能力弱强跟氧的作用常温易被氧化常温能被氧化在常温、干燥的空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被氧化跟水的作用常温时能置换水中的氢在加热或跟水蒸气反应时能置换水中的氢不能置换水中的氢跟酸作用能把氢从酸(如盐酸或稀硫酸)中置换出来能跟氧化性酸(如硝酸、浓硫酸)作用只跟王水作用跟盐作用位于金属活动性顺序前面的金属(K、Ca、Na等除外)能把后面的金属从其盐溶液中置换出来主要冶炼方法电解法热还原性热分解法金属活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、PbHCuHg、Ag三、铝热反应1.铝热反应是指铝热剂在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，其中镁条为引燃物质，氯酸钾为助燃物

3、质。2.原理：Al是还原剂，另一种氧化物是氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应。应用：冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。3.铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。4.反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。5.铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。四、海水资源的开发利用1.海水中镁的提取(1)流程(2)有关反应的化学方程式MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl26H2OMgCl2+6H2OMgC

4、l2(熔融)Mg+Cl22.海水中溴的提取(1)用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。(2)向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl。(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质收入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。(4)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2。(5)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。3.海带中碘的提取(1)流程(2)主要化学原理：Cl2+2KI=2KCl+I2。活学巧用1.下列说法正确的是( )A.有些活泼金属如

5、铝可作还原剂法的还原剂B.用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物思路解析：本题主要考查金属的冶炼方法。铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。答案：AD2.古代人们在智利硝石(NaNO3)、食盐及明矾的湿的混合物中加入金矿石并加热，以使游离态金转变成化合态进入溶液，再提取金。简述这种提取方法的化学依据：_。升高温度可以提

6、高提。取效率的原因是_。思路解析：金为很不活泼的金属，只有王水才能将其溶解。所给药品中明矾在溶液中发生反应:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,产生的H+与NaCl、NaNO3作用形成HNO3和HCl的混合溶液，相当于王水，可溶解金矿石提取金。温度升高，化学反应速率加快，可提高生产效率。答案：明矾水解产生的H+与NaNO3、食盐作用即得HNO3和HCl的混合物，相当于王水 升高温度水解程度增大，且反应快。3.用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4思路解析：用铝热法还原金属氧化物时，Al作还原剂，金属氧化物作

7、氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然在氧化物中金属化合价愈高，变为单质时需获得的电子愈多，消耗铝愈多；金属化合价愈低，得电子数愈少，消耗铝愈少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为：Mn(+4);W(+6);Cr(+3);Co(+)。Co化合价最低，消耗铝最少。答案：D4.下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2 B.MgO+H2Mg+H2OC.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 D.2HgO2Hg+O2思路解析：本题主要考查有关金属冶炼的反应原理。一般很活泼的金属用电解法(KAl)；较活泼的金属用还原法(ZnCu)，此法要求在较高温时还原剂的还原性大于

8、被冶炼的金属；不活泼的金属用热分解法(Hg、Ag)。由于Mg的还原性大于H2，故B不正确。答案：B5.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( )A.Mg B.Cu C.Ag D.H2思路解析：本题主要考查对氧化剂的相对强弱与发生氧化还原反应先后顺序的关系的认识。一般地，在其他条件相同时，氧化剂的氧化性越强，还原剂的还原性越强，在它们之间越易发生氧化还原反应。由金属活动性顺序表可知Cu2+、Mg2+、Ag+及H+的氧化性由强到弱的顺序为Ag+Cu2+H+Mg2+，故三者的混合液与锌粉反应时，首先置换出的是Ag。答案：C6.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800、604，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是( )思路解析：工业问题除理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A方法使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会分解，因此不可行。B、C、D则具有可行性，但B方法中得到的MgCl2溶液中含有CaCl2、NaCl等杂质，不加以分离则必然会影响到产品Mg的纯度。C方法中电解MgO时，由于MgO的熔点很高，耗能大，经济效益差。答案：D