高考化学一轮复习 11.1开发利用金属矿物和海水资源课件.ppt

教材案 考纲解读 第1讲开发利用金属矿物和海水资源 一 金属矿物的开发利用 1 金属在自然界中的存在 在自然界中 除了 金 铂等极少数金属有单质外 绝大多数金属都以化合态存在 2 金属冶炼的实质 金属离子 得电子 被 还原为金属单质 反应通式为 mn ne m 3 金属冶炼的方法 1 热分解法 用加热分解一些不活泼金属化合物的方法可制取hg ag 如 2hgo2hg o2 2ag2o4ag o2 2 热还原法 较活泼的金属一般用此法制取 通常使用的还原剂有h2 c co al h2还原cuo的化学方程式为 h2 cuocu h2o 炭粉还原zno的化学方程式为 c znozn co co还原fe2o3的化学方程式为 3co fe2o32fe 3co2 al还原v2o5的化学方程式为 10al 3v2o56v 5al2o3 3 电解法 一些非常活泼的金属一般用此法制取 如k ca na mg al na mg al等电解冶炼的化学方程式分别为 2nacl 熔融 2na cl2 mgcl2 熔融 mg cl2 2al2o3 熔融 4al 3o2 4 金属的回收和资源保护 1 回收利用废旧金属的意义 节约矿物资源 减少环境污染 节约能源 2 合理开发和利用金属矿物资源 有效地使用金属产品 材料 主要的途径有 提高金属矿物的利用率 减少金属的使用量 加强金属资源的回收和再利用 使用其他材料代替金属材料等 法 为什么 2 铝是地壳中含量最高的金属元素 为什么人类对铝的使用比铁 铜晚得多 互动探究 1 冶炼钠和镁 通常用电解其熔融氯化物的方法来冶炼 而冶炼铝却用电解熔融氧化物的方 答案 1 钠和镁的氯化物的熔点比它们的氧化物低 故通常用电解其熔融氯化物的方法 而alcl3是共价化合物 其熔融状态不导电 故一般用电解熔融氧化铝 用na3alf6做助熔剂 来制铝 2 铝的金属活动性比铁 铜强 冶炼的技术条件比较高 故铝的发现和大量使用比铁 铜晚得多 1 海水资源的利用 1 海水淡化的方法主要有 蒸馏法 电渗析法 离子交换法等 2 直接利用 对海水进行循环冷却 2 海水化学资源的开发利用 1 海水制盐 二 海水资源的开发利用 化溴离子使之成为单质溴 反应的离子方程式为cl2 2br 2cl br2 2 海水提溴 在预先经过酸化的浓缩海水中 用氯气氧 考点透析 考点1金属的冶炼和铝热反应 典例1下列说法中正确的是 a mg fe cu可以分别用电解法 热还原法和热分解法冶炼得到 b 我国流通的硬币材质是经过冶炼的纯金属单质 c 从南海打捞的明代沉船上存在大量的铝质餐具 d 回收废旧金属 可以重新制成金属或它们的化合物 解析 cu需采用热还原法冶炼 a项错误 硬币材质是合金材料而非纯金属单质 b项错误 al是活泼金属 要用电解法冶炼 明朝尚不能得到其单质 c项错误 答案 d 1 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 技能归纳 2 铝热反应 1 原理 高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来 2 实验装置 如图所示 3 实验现象 镁条剧烈燃烧 并发出耀眼的强光 纸漏斗的下部被烧穿 有熔融物落入沙中 4 铝热反应的应用 冶金工业上制取熔点较高的金属 如铬 锰等 3mno2 4al2al2o3 3mn 用在生产上 如焊接钢轨等 1 铝热剂 能冶炼金属 焊接铁轨等 但无 镁热剂 其原因可能是 a mg与金属氧化物难以反应 b mg与金属氧化物反应所需温度太高 c mg与金属氧化物反应放热少 d mg与金属氧化物反应过于剧烈 学以致用 答案 c 考点2海水资源的开发利用 典例2海水是一种丰富的资源 工业上从海水中可提取许多种物质 广泛应用于生活 生产 科技等方面 下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图 1 流程图中操作a的名称为 2 工业上从海水中提取的nacl可用来制取纯缄 其简要过程如下 向饱和食盐水中先通入气体a 后通入气体 b 充分反应后过滤得到晶体c和滤液d 将晶体c灼烧即可制得纯碱 气体a b是co2或nh3 则气体a应是 填化学式 滤液d中主要含有nh4cl nahco3等物质 工业上是向滤液d中通入nh3 并加入细小食盐颗粒 冷却析出不含有nahco3的副产品nh4cl晶体 则通入nh3的作用是 3 镁是一种用途很广的金属材料 目前世界上60 的镁从海水中提取 若要验证所得无水mgcl2中不含nacl 最简单的操作方法是 操作b是在氛围中进行的 若在空气中加热 则会生成mg oh cl 写出有关反应的化学方程式 解析 1 将海水蒸发结晶得到粗盐 在提取粗盐后的母液中主要含有的是mg2 2 先通氨气的原因是氨气易溶于水 co2微溶于水 若先通co2 则影响产率 从平衡的角度去分析 增大n的浓度 有利于沉淀平衡向生成nh4cl的方向进行 将nahco3转化为na2co3而不析出 3 采用焰色反应来检验 hcl的作用是防止mgcl2水解 2 nh3 增大n的浓度 有利于沉淀平衡向生成nh4cl的方向进行 将nahco3转化为na2co3而不析出 3 用铂丝蘸取少量固体粉末 置于酒精灯火焰上灼烧 若无黄色火焰产生 则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠 答焰色反应也可 hcl 气流 mgcl2 6h2omg oh cl hcl 5h2o 答案 1 蒸发结晶 或蒸发 1 镁的提取 1 流程 技能归纳 mgcl2 ca oh 2mg oh 2 cacl2 mg oh 2 2hclmgcl2 2h2o mgcl2 6h2omgcl2 6h2o mgcl2 熔融 mg cl2 2 有关反应的化学方程式 2 有关反应的离子方程式 2br cl22cl br2 2 溴的提取 1 流程 so2 br2 2h2o4h 2br s 3 碘的提取 1 流程 2 有关反应的离子方程式 2i cl2i2 2cl ccl4后振荡 用分液漏斗分液 过滤 其合理的操作顺序是 a b c d 学以致用 2 海带中含有碘元素 从海带中提取碘有如下步骤 通入足量cl2 将海带焙烧成灰后加水搅拌 加入 答案 b 实验探究金属的冶炼 示例 探究炼铁原理实验 制还原铁粉 的装置如图 1 实验时 上述仪器装置的正确连接顺序是 填写各接口的代号 混合气体 接f e接 接 接 2 在装置乙中发生反应的化学方程式是 3 在装置甲中发生反应的化学方程式是 4 装置丙中澄清石灰水的作用是 5 经定量测定 0 4gfexoy与足量co反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中 生成0 75g白色沉淀 则fexoy中 x y 6 实验过程中 能说明co可还原fexoy的实验现象是 能说明co被氧化成co2的实验现象是 解析 据实验目的分析每个装置的作用 然后连接 x y值的计算依c守恒关系 co co2 caco3 得n caco3 n co 7 5 10 3mol fexoy中氧的质量为44g mol 1 7 5 10 3m