高中化学总复习 第十一章 化学与自然资源的开发利用第36讲开发利用金属矿物和海水资源 新人教版

第36讲　开发利用金属矿物和海水资源

一、选择题

　1.我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是(　　)

A．Fe B．Cu

C．Ag D．Hg

　2.下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是(　　)

A．加热Al2O3 B．加热CaCO3

C．电解熔融NaCl D．氯化钠与铝粉高温共热

　3.下列说法中正确的是(　　)

A．金属的冶炼原理，就是利用氧化还原反应原理，用还原剂在一定条件下将金属从矿石中还原出来

B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂

C．金属由化合态变为游离态，都是被还原

D．金属单质被发现和应用得越早，其在地壳中的含量越多

　4.下列海水综合利用的过程中，不涉及化学变化的是(　　)

A．海水制淡水 B．海水制纯NaCl

C．海水制镁 D．海水制溴

　5.下列有关说法正确的是(　　)

A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁

B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁

C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应

D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水

　6.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)

A．从海水中可得到NaCl，电解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2

B．因海水中含有镁元素，故不需经过化学变化就可以得到镁单质

C．利用蒸馏原理从海水中提取淡水是海水淡化技术发展的新方向

D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能

　7.铜的冶炼过程大致可分为：

①富集，将硫化物矿进行浮选；

②焙烧，主要反应为：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；

③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；

④电解精炼铜。

下列说法正确的是(　　)

A．冶炼过程中的尾气可用来制硫酸

B．上述过程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2

C．在反应2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O作氧化剂

D．电解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量为32 g

二、非选择题

　8.我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。

(1)将干燥洁净的海带用酒精湿润后在　坩埚　(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。

(2)将海带灰冷却至室温，转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、　过滤　(填一种操作名称)。

(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的过氧化氢溶液，此时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈　紫红　色，经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起　萃取剂　作用。

(5)用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热，待四氯化碳挥发完即可得到固体碘单质。为什么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳？　因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失一部分碘　。

(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是　取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)　。

　9.海水的综合利用大有可为，海水中溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工业流程如下：

(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是　集(或浓缩)溴元素　。

(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的　C　。

A．氧化性 B．还原性

C．挥发性 D．腐蚀性

(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：

Br2＋CO——BrO＋Br－＋CO2↑

(4)上述流程中吹出的溴蒸气也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏，写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：　SO2＋Br2＋2H2O　2HBr＋H2SO4　。

(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是　BD　。

A．乙醇 B．四氯化碳

C．烧碱溶液 D．苯

(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。

①电解时，阳极反应式为　2Cl－－2e－　Cl2↑　。

②若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和　NaClO　。

10.以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋和SO，加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)　cab或者cba或者bca　。

a．Na2CO3 b．NaOH

c．BaCl2

(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是　CO和OH－　。

(3)电解饱和食盐水反应的离子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是　NH3　。

(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。

①纯碱可用于除灶台油污。其原因是　CO水解显碱性，CO＋H2O　HCO＋OH－，油污在碱性条件下水解，达到去污目的　(结合离子方程式表述)。

②常温下，向某pH＝11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳，过滤后所得溶液pH＝13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH－)的比值是　1×1010　。

③工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液，其反应的离子方程式是　2CO＋Cl2＋H2O　Cl－＋ClO－＋2HCO　(已知碳酸的酸性强于次氯酸)。

11.海水是镁的主要来源之一，从海水中提取镁可按如下步骤进行：

①把贝壳制成石灰乳；

②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；

③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；

④电解得到镁。

(1)以上提取镁的全过程中，没有涉及的化学反应类型是　C　。

A．分解反应 B．化合反应

C．置换反应 D．复分解反应

(2)下列关于提取镁的说法中，不正确的是　C　。

A．此法的优点之一是原料取自大海

B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2

C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁

D．电解法冶炼金属要消耗大量电能

第36讲

1．B　2.C　3.C

4．A　解析：海水制备淡水的原理之一是通过蒸馏的方法将水与海水中溶解的盐分离开，是物理变化；因为海水中含有大量的矿物质元素，因此若要得到纯净的NaCl，就需要借助化学方法将Mg2＋、Br－等除去。

5．A　解析：高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，但有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解的化学变化。

6．A

7．A　解析：1 mol CuFeS2反应，焙烧时需要氧气2 mol；生成的Cu2S转化为Cu2O还需要氧气，B不正确；C项中作氧化剂的除Cu2O外还有Cu2S，C不正确；电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解比较活泼的金属，当转移1 mol电子时，溶解铜的物质的量小于0.5 mol，D不正确。

8．(1)坩埚　(2)过滤　(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O　(4)紫红　萃取剂　(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失一部分碘　(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)

解析：(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。(4)把(3)中所得溶液加入四氯化碳中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫红色。(5)用酒精灯加热碘的四氯化碳溶液，四氯化碳挥发的同时碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。

9．(1)富集(或浓缩)溴元素　(2)C　(3)3　3　1　5　3

(4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4　(5)BD

(6)①2Cl－－2e－===Cl2↑　②NaClO

解析：(1)由于海水中Br－的含量低，步骤Ⅰ中获得游离态的溴后，步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)步骤Ⅱ中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。(4)溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。(6)①电解饱和食盐水，阳极为Cl－放电，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑。②若采用无隔膜的电解槽，则阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2反应得到NaClO。

10．(1)cab或者cba或者bca　(2)CO和OH－　(3)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑　(4)NH3　(5)①CO水解显碱性，CO＋H2O HCO＋OH－，油污在碱性条件下水解，达到去污目的　②1×1010　③2CO＋Cl2＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HCO

11．(1)C　(2)C　

解析：(1)从海水提取镁的全过程中，涉及的反应有：把贝壳制成石灰乳CaCO3CaO＋CO2↑，分解反应；CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，复分解反应；Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，复分解反应；电解熔融的MgCl2得到产物，MgCl2Mg＋Cl2↑，分解反应。

(2)在提取镁的过程中，不能采用电解熔融氧化镁的方法，因为MgO的熔点很高。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/94d0defe6aec0975f46527d3240c844769eaa0af.html