2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第八章第一节 自然资源的开发利用 作业

第一节自然资源的开发利用课时训练一、选择题1．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是A．在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝B．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁C．用铝热法炼得熔点较高的金属铬D．直接加热氧化汞得到金属汞2．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：下列说法中错误的是A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝3．以非水溶性钾长石(K2OAl2O36SiO2)为原料提取Al2O3、K2CO3等物质的流程如图：下列说法错误的是A．“浸液”中金属阳离子主要有K+、Na+、Al3+B．“碱化”反应为：OH-+HCO=CO+H2OC．“过滤”所需玻璃仪器：普通漏斗、烧杯、玻璃棒D．Na2CO3、CO2可在流程中循环利用4．将、，样品溶解在过量的的盐酸中，然后向其中加入溶液使、刚好完全沉淀，消耗溶液，则溶液的浓度为A． B． C． D．无法计算5．古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为]的制法有如下描述：“铅块悬酒缸内，封闭四十九日，开之则化为粉矣，化不白者炒为黄丹，黄丹滓为密陀僧”。下列说法不正确的是A．胡粉难溶于水B．铅块化为胡粉的过程中发生了氧化还原反应C．黄丹的化学式也可表示为D．密陀僧与碳粉高温加热又可以制得铅6．图中实验装置正确，且能达到实验目的的是A．利用图1装置模拟石油的分馏B．利用图2装置检验NH4Cl分解产生的两种气体C．利用图3装置蒸发结晶得到食盐晶体D．利用图4装置验证牺牲阳极的阴极保护法7．下列关于物质制备的说法正确的是A．工业上制硫酸时，最后用水吸收SO3来生成H2SO4B．实验室制备氢氧化铁胶体，是将饱和氯化铁溶液慢慢滴入沸水中，并用玻璃棒搅拌C．侯氏制碱法的原料有食盐、氨、二氧化碳，最终制得氢氧化钠D．工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来8．下列关于金属材料的叙述错误的是A．铁在自然界中存在单质形式，而钠没有B．目前利用储氢合金的氢燃料汽车已广泛使用C．在纯金属内加入其他元素形成合金后，一般形成合金后的硬度大于其成分金属的硬度D．地壳中含量最多的金属元素的单质，既能和盐酸溶液反应，也能和氢氧化钠溶液反应9．合金在生产和生活中广泛应用，下列说法正确的是A．硬铝是我国最早使用的合金 B．合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度小C．钢是用量最大、用途最广的合金 D．合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点高10．有关下列物质的说法正确的是A．硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料，俗称水玻璃B．陶瓷、水泥、玻璃等属于硅酸盐产品C．合金都是由金属构成的金属材料D．Mg、Al、Fe在空气中均可与氧气反应而形成氧化物保护膜11．下列说法中不正确的是A．石油通过常压蒸馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油等B．从煤干馏后的煤焦油可以获得芳香烃C．天然气和液化石油气的主要成份都是甲烷D．石油裂解气中含有乙烯12．海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是A．将氯气通入苦卤中，溴元素被还原B．工业生产中常选用石灰乳作为沉淀剂提镁C．蒸发海水得到粗盐的过程中没有发生化学变化D．用空气和水蒸气吹出单质溴，再用吸收剂SO2将其转化成氢溴酸，以富集溴13．辛勤劳动才能获得海洋的馈赠。下列离子方程式错误的是A．氯碱工业：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑B．海带提碘中I−的氧化：2I−+H2O2=I2+2OH−C．海水提镁中用石灰乳沉镁：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+D．海水提溴中Br2的吸收：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+14．下列说法不正确的是A．胶态Co(AlO2)2均匀分布在玻璃中制造蓝色钻玻璃B．工业上以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为游离态的铜D．工业制备硝酸的主要设备为热交换器、转化器和吸收塔15．下列说法不正确的是A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作粘合剂和防火材料B．ClO2具有强氧化性，可用用自来水的消毒C．MgO的熔点高，所以被大量用于制造火箭、导弹和飞机的零件部D．海水中提取粗食盐水后的母液是提取溴的原料二、实验题16．食盐中的加碘剂选用的是碘酸钾()。实验室可用采用如图实验流程制备碘酸钾。(1)操作①的名称为______。(2)操作②包括萃取、______，萃取后分液漏斗内的现象______。(3)试剂X是18电子分子，写出溶液M与X反应的离子反应方程式为______。(4)由单质碘制备碘酸钾的化学方程式为______。(5)同学甲认为操作③可以用蒸馏的方法，但同学乙认为不可以，原因是______；于是改用下列分离法，具体流程如下：该分离方法叫______法，写出反应⑤离子反应方程式______。三、元素或物质推断题17．A、B、C、D、E是中学常见的几种化合物，相关物质间的关系如下图所示：已知：X、Y是生活中常见的金属单质，A、B都是氧化物且A是红棕色粉末。回答下列问题：(1)单质X与A反应的化学方程式是______；(2)若试剂1和试剂2均是强电解质。①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则C溶液显_______(填"酸性"、"碱性"或"中性")；②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，试剂1和B的离子反应方程式是_______；(3)若试剂2是稀硝酸。①Y单质与稀硝酸反应生成E时，Y单质必须过量，写出该反应的离子方程式_______。②D的阳离子检验可以用试剂______检验。四、工业流程题18．海洋是一个巨大的化学资源宝库，请回答下列问题：Ⅰ.下面是海水资源综合利用的部分流程图：(1)由无水MgCl2制取金属镁的常用工业方法是_______(用化学方程式表示)。(2)步骤①已经获得Br2，步骤②又将Br2还原为Br-，其目的是_______。写出步骤②反应的离子方程式_______。由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由强到弱的顺序是_______。Ⅱ.海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如图所示：(3)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。(4)向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式_______。反应结束后再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈_______色。参考答案1．A【详解】A．铝属于活泼金属，利用电解熔融三氧化二铝,可以得到金属铝，故A错误；B．金属镁的活泼性较强，因此用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁，而不用电解熔融的氧化镁，因为氧化镁熔点高，耗费能源较大，故B正确；C．金属铬的熔点高，用铝热法制取熔点高的金属，故C正确；D．汞是不活泼金属，因此直接加热氧化汞得到金属汞，故D正确。综上所述，答案为A。2．C【分析】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，①铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；②滤液中加过量NaOH，Al3+转化为和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，③向滤液中通过量的二氧化碳，会生成Al(OH)3沉淀，④Al(OH)3分解生成Al2O3，⑤最后电解熔融的Al2O3生成Al。【详解】A．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，①铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，②滤液中加过量NaOH，Al3+转化为和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，由以上分析可知①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作，故A正确；

B．a中铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，滤液中加过量NaOH，Al3+转化为，a、b中铝元素的化合价均为+3价，故B正确；

C．③中需要把转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳，+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+，不需要通入过量的氨气，故C错误；

D．④Al(OH)3分解生成Al2O3，⑤最后电解熔融的Al2O3生成Al，即④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝，故D正确；

故选：C。3．A【分析】钾长石中加入碳酸钙和碳酸钠，生成了偏铝酸钠，钾离子，二氧化硅；过滤可得二氧化硅和过量的碳酸钙；在浸液中加入过量的二氧化碳调节pH值，将生成的氢氧化铝过滤，再加入氢氧化钠进行碱化，将溶液中的碳酸氢根离子转换成碳酸根离子，最后结晶过滤得到碳酸钠晶体和碳酸钾溶液，完成分离。【详解】A．高温下，氧化铝与碳酸钠发生反应，生成偏铝酸钠，故此时铝的存在形式为偏铝酸根，A项错误；B．过量二氧化碳使溶液中存在大量的碳酸氢根离子，故OH-+HCO=CO+H2O，B项正确；C．“过滤”需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒，C项正确；D．从流程图可知，煅烧时加入碳酸钠，过滤时析出碳酸钠，在调节pH值时加入了二氧化碳，但是在煅烧时生成了二氧化碳，故二氧化碳和碳酸钠可以循环利用，D项正确；答案选A。4．C【详解】Fe2O3、Al2O3与盐酸反应生成氯化铁、氯化铝，盐酸有剩余，向反应后的混合溶液中加入100mLNaOH溶液，恰好使Fe3+、Al3+完全沉淀，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.05mol/L=0.005mol，则根据钠离子守恒可得：n(NaOH)=n(NaCl)=0.005mol，则该c(NaOH)==0.05mol/L，故答案为C。5．C【详解】A．胡粉的主要成分为2PbCO3•Pb（OH）2，2PbCO3•Pb（OH）2属于难溶物质，A正确；B．铅块化为胡粉的过程中Pb的化合价从0升高到+2价，化合价发生变化，属于氧化还原反应，B正确；C．Pb3O4中Pb的化合价为+2和+4价，黄丹的化学式也可表示为，C错误；D．密陀僧的成分为PbO，故其与碳粉高温加热发生反应：2PbO+CPb+CO2，又可以制得铅，D正确；故答案为：C。6．B【详解】A．分馏装置中，温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，故A错误；B．氯化铵分解生成氨气和氯化氢混合气体，气体通过五氧化二磷吸收氨气后，通过观察湿润蓝色石蕊试纸变红证明生成HCl，气体通过碱石灰吸收氯化氢后，通过观察湿润的酚酞试纸变红证明生成氨气，故B正确；C．蒸发结晶操作应在蒸发皿中进行，故C错误；D．验证牺牲阳极的阴极保护法需检验Fe电极是否发生反应，而Fe做电极时反应只能得到二价铁离子，因此应检验亚铁离子是否生成，不能用KSCN溶液检验，故D错误；故选：B。7．D【详解】A．在吸收塔中，直接用水吸收SO3，易形成酸雾，降低SO3吸收效率，应该用98.3%硫酸吸收SO3，故A错误；B．实验室制备氢氧化铁胶体，是将饱和氯化铁溶液慢慢滴入沸水中，继续加热至呈红褐色，不能用玻璃棒搅拌，故B错误；C．侯氏制碱法的原料有饱和食盐水、氨、二氧化碳，首先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，不能制得氢氧化钠，故C错误；D．铁属于较活泼的金属，工业炼铁的原理是用还原剂，通过还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，故D正确；故选D。8．B【详解】A．铁在自然界中大部分以化合物的形式存在，但陨铁中存在铁单质，钠很活泼，自然界中没有单质形式，A正确；B．氢能的开发目前还是一个难题，广泛应用还需要一段时间，B错误；C．一般形成合金后的硬度大于其成分金属的硬度，C正确；D．地壳中含量最多的金属元素的单质为Al单质，其既能和盐酸溶液反应，也能和氢氧化钠溶液反应，D正确；故选B。9．C【详解】A．铝性质活泼，难以冶炼，不是我国最早使用的合金，最早使用的合金应该是铜合金，故A错误；B．合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大，熔点比它的各成分金属的低，故B错误；C．钢是铁合金，是目前用量最大、用途最广的合金，故C正确；D．合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低，故D错误；故选C。10．B【详解】A．硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料，其水溶液俗称水玻璃，故A错误；B．陶瓷、水泥、玻璃主要成分都是硅酸盐，属于硅酸盐产品，故B正确；C．合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物，合金不一定都是有金属构成的，故C错误；D．Mg、Al在空气中均可与氧气反应而形成致密的氧化物膜，能保护内层的金属不被氧化腐蚀，Fe在空气中与氧气反应而形成氧化物比较疏松，不能保护内层金属，故D错误；答案选B。11．C【详解】A．石油通过常压蒸馏可得到石油气和汽油、煤油、柴油等轻质油，故A正确；B．煤干馏是隔绝空气加强热使之分解得到煤焦油，煤焦油可以获得芳香烃，故B正确；C．天然气的主要成份是甲烷，液化石油气的主要成份是丙烷、丁烷，故C错误；D．石油裂解气中含有乙烯、丙烯等烯烃，故D正确。综上所述，答案为C。12．A【详解】A．将Cl2通入苦卤中，发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Br元素化合价反应后升高，失去电子，被氧化，A错误；B．从提高经济效益的角度分析，向分离出溴的溶液中加入廉价易得的Ca(OH)2作沉淀剂，使溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，B正确；C．NaCl在水中的溶解度受温度的影响变化不大，因此可以采用蒸发溶剂水的方法从海水中分离得到食盐，在该变化过程中没有新物质产生，因此发生的变化是物理变化，C正确；D．海水中溴离子浓度较低，溴单质易挥发，用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将吸收形成HBr，达到富集溴的目的，最后利用Cl2氧化HBr得到Br2单质，D正确；故合理选项是A。13．B【详解】A．氯碱工业为电解饱和食盐水制取氯气和碱，2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，A正确；B．海带提碘中I−，利用氯气将碘离子氧化为碘单质，氧化反应为2I−+Cl2=I2+2Cl−，B错误；C．海水提镁中，用石灰乳沉镁，石灰乳写化学式，Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，C正确；D．海水提溴中Br2用二氧化硫吸收：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+，D正确；答案为B。14．C【详解】A．胶态Co(AlO2)2均匀分布在玻璃中制造蓝色钻玻璃，A正确；B．工业上以海水提取粗食盐后的母液中含有浓度较大的溴离子，故可以为制取溴的原料，B正确；C．微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜，把不溶性的硫化铜氧化，硫从负二价被氧化成正六价，故最后转化成可溶的硫酸铜，C错误；D．工业制备硝酸的主要设备为转化器、热交换器和吸收塔，分别发生的反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，D正确；故答案为C。15．C【详解】A．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏胶剂，也称为泡花碱，可用作肥皂填料，硅酸钠也可作木材和纺织品的防火剂，故A正确；B．强氧化性可用于杀菌消毒，则ClO2具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故B正确；C．MgO的熔点高，但是硬度不够，应该用镁合金，故C错误；D．海水中提取粗食盐水后的母液含有大量溴离子，是提取溴的原料，故D正确；故选C。16．过滤分液分层，上层颜色变浅，下层紫红色碘易升华，不利于分离反萃取【分析】由实验流程图可知，海带经灼烧后浸泡得到海带灰悬浊液，过滤除去不溶物，溶液M中含有I-，在酸性条件下加入氧化剂X将I-氧化为I2，X可以是氯气或双氧水等。溶液N中含有碘单质，加入CCl4萃取分液，经操作3分离出单质碘，碘单质与氯气、氢氧化钾反应生成碘酸钾。【详解】(1)根据实验流程图可以知道，操作①是将海藻灰悬浊液中不溶物与溶液分离，其操作方法为过滤，故答案为：过滤；(2)操作②的目的是将碘单质从混合液中分离出来，用CCl4作萃取剂萃取、分液，CCl4不溶于水，密度比水大，萃取后溶液分层，上层颜色变浅，下层紫红色，故答案为：分液；分层，上层颜色变浅，下层紫红色；(3)根据制备流程可以知道，试剂X应是氧化剂，其作用是将I-氧化为I2，含18电子分子应是H2O2，I-与H2O2在酸性条件下反应生成I2和H2O，根据得失电子守恒和电荷守恒配平，离子方程式为：，故答案为：；(4)根据制备流程可以知道，碘单质与氯气、氢氧化钾反应生成碘酸钾、氯化钾和水，反应的化学方程式为：，故答案为：；(5)由分离流程可知，若直接蒸馏碘的四氯化碳溶液，则因碘易升华，不利于分离。采用向碘的四氯化碳溶液加入浓的NaOH溶液，I2和溶液NaOH反应生成I-和I进入水层，和四氯化碳分层，经反萃取得到含I-和I的水溶液，加入硫酸发生归中反应生成I2，含碘单质的悬浊液经过滤可得到固态碘单质。综合以上分析，该分离方法叫反萃取法，反应⑤为I-和I在酸性条件下反应生成I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平，反应的离子反应方程式为：，故答案为：碘易升华，不利于分离；反萃取；。17．Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe酸性Al2O3＋2OH＝2AlO+H2O3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2OKSCN溶液【分析】由X、Y是生活中常见的金属单质，A、B都是氧化物且A是红棕色粉末可知，A为氧化铁，由转化关系可知，X与氧化铁发生置换反应生成氧化物B和金属单质Y，则X为铝、Y为铁、B为氧化铝；试剂2能与铁和氧化铁反应，说明试剂2为强酸、D为铁盐、E为亚铁盐；若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则试剂1为强酸，铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐，则C为铝盐；若试剂1和试剂2的酸碱性不同，则试剂1为强碱，铝和氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐，则C为偏铝酸盐。【详解】(1)单质X与A发生的反应为铝热反应，铝和氧化铁在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，故答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；(2)①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则试剂1为强酸，铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐，铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性，则C溶液显酸性，故答案为：酸性；②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，则试剂1为强碱，试剂1和B的反应为氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水，反应的离子反应方程式为Al2O3＋2OH=2AlO+H2O，故答案为：Al2O3＋2OH＝2AlO+H2O；(3)①Y单质与稀硝酸反应生成E的反应为过量的铁与稀硝酸反应呈硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2O，故答案为：3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2O；②D为铁盐，可以用KSCN溶液检验铁离子，溶液出现血红色，故答案为：KSCN溶液。18．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑富集溴