高考化学总复习 课时作业29 第十章 化学与自然资源的开发利用.docVIP

2014年高考化学总复习：第十章 化学与自然资源的开发利用 课时作业29 (时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()a氯、溴、碘b钠、镁、铝c烧碱、氢气d食盐、淡水解析：a、b、c中的金属或非金属单质需加入氧化剂或由电解法制取，均为化学变化；而d中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的，为物理变化。答案：d2(2012年宿州段考)金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后主要取决于()a金属在地壳中的含量多少b金属的熔沸点高低c金属的活泼性强弱d金属的导电性强弱解析：金属使用的早晚取决于金属的活泼性，金属越活泼，就越难被还原，发现和使用的越晚。答案：c3下列物质的制取原理错误的是()a金属钠的制取：2nacl(熔融)2nacl2b金属镁的制取：mgocomgco2c金属铬的制取：cr2o32al2cral2o3d金属汞的制取：2hgo2hgo2解析：mg的活泼性很强，用电解熔融mgcl2来制备mg，或高温加热氧化镁和碳的混合物制mg。答案：b4如果实行海水淡化来供给居民饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是()a加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化b利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化c将海水缓慢降温凝固以获取淡水d将海水通过离子交换树脂以除去各种离子解析：海水淡化的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项a，加明矾，明矾的主要成分是kal(so4)212h2o，不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。答案：a521世纪是海洋世纪，海洋经济专属区的开发受到广泛重视，下列有关说法正确的是()a海水含镁，将金属钠放入海水中可以制取金属镁b利用潮汐能发电是将化学能转化为电能c从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应d海底多金属结核矿含有fe、mn、co、b等金属解析：a中2na2h2o=2naohh2，na与mg2在水溶液中不发生置换反应，a错误；潮汐能是一种动能，不是化学能，b错误；海水中提取溴：2brcl2=br22cl，是氧化还原反应，c正确；b是非金属元素，d错误。答案：c6下列说法正确的是()a使元素从化合态转化成游离态的过程就是还原的过程b高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气。工业上就是用焦炭还原铁矿石以制得生铁c电解熔融氧化铝时，每还原出1 kg铝，必有约111 mol电子转移d工业上常用电解nacl水溶液的方法制取金属钠解析：元素有金属元素和非金属元素之分，使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应。与之相反，使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应，如2brcl2=2clbr2，所以选项a不正确。高炉炼铁中起还原剂作用的是co，而并非焦炭，b错。al3e=al3，冶炼1 kg al共获得电子：n(e)3111.1 mol，所以c正确。d中nacl水溶液里的h得电子能力远比na强，所以不可能得到na，只能得到h2，d错。答案：c7下列对物质用途的描述中，错误的是()a镁铝合金密度较小、强度高，常用作制造航天器的材料bcl2、so2、naclo均可用于漂白c浓硫酸具有吸水性，可用于干燥hcl、h2s、o2d可通过铝热反应冶炼某些熔点较高的金属解析： 浓h2so4具有氧化性，可氧化h2s，故不能干燥h2s。答案：c8实验室欲使1.6 g fe2o3完全被还原，事先应准备的co气体的标准状况下的体积为()a672 mlb336 mlc大于672 mld小于336 ml解析：由fe2o33co2fe3co2知1.6 g fe2o3完全反应参加反应的co的体积标况下应为672 ml，但因为co为易爆气体而且要使生成fe在co气流中冷却，必须通入更多的co。答案：c9在含有nabr和nai的溶液中通入足量cl2，然后把溶液蒸干，并将所得固体灼烧，最后剩余的物质是()anacl和nabrbnacl和i2cnacldnacl、nabr和i2解析：在cl2足量的情况下，br、i均被全部氧化为单质，灼烧时因挥发、升华而跑掉。答案：c10(2013年海淀期中)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下图所示。下列说法不正确的是()a可用bacl2溶液除去粗盐中的sob从苦卤中提取br2的反应的离子方程式为2brcl2=2clbr2c试剂1可以选用石灰乳d工业上，电解熔融mg(oh)2冶炼金属镁解析：d项，mg(oh)2受热易分解为mgo，而mgo的熔点很高，通过电解熔融的方法冶炼金属镁会耗费大量的电能，工业上一般通过电解熔融mgcl2的方法冶炼金属镁。答案：d11(2012年苏北四市调研)工业上用铝土矿(主要成分为al2o3，含fe2o3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()a试剂x可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸b反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁c图中所示转化反应都不是氧化还原反应d反应的化学方程式为naalo2co22h2o=al(oh)3nahco3解析：试剂x不可以是盐酸，若用盐酸，则al2o3、fe2o3均反应，导致fe2o3无法分离除去，故a项错误；反应过滤后所得沉淀为氧化铁，故b项错误；al2o3的电解过程属于氧化还原反应，c项错误；由于y(co2)过量，故最终生成nahco3，d项正确。答案：d12(2012年南京质检)氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是()a电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化b湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应c用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol fe3o4被co还原成fe，转移9 mol ed铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化解析：由2nacl(熔融)2nacl2可知钠离子得电子被还原，cl失电子被氧化，a项正确；无论是湿法炼铜还是火法(热还原法)炼铜，都是正二价的铜离子得到电子生成铜原子被还原，b项正确；1 mol fe3o4被还原为fe，应转移8 mol e，c项错误；铝热反应放出大量的热，使铁成为液态从而与al2o3分离，d项正确。故选c。答案：c二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(9分)阅读以下内容，回答问题。冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或h2，或co)法；活泼金属置换法；电解法。四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。(1)一种无色气体a与红热的炭反应，得到另一种无色气体b，b与灼热的氧化铜反应，又得到a，则a、b分别为_(填序号)。ao2、co2bo2、cocco2、codco、co2(2)下列说法错误的是_(填序号)。a对废旧金属的最好处理方法是回收再利用b提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步c活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得d热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等(3)钛(ti)有“未来钢铁”之称。工业上常以：ticl42mgti2mgcl2获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行_(填序号)。a稀有气体中b空气中c氮气中dco2气体中解析：(1)co具有还原性，可还原cuo得到cu，(2)对于na、mg、al等活泼金属不能通过电解其盐溶液制得，而是电解熔融态的氧化物或盐制得，(3)mg容易和o2、n2、co2反应，故该反应需在稀有气体中进行。答案：(1)c(2)c(3)a14(14分)(2013年莆田质检)福建有广阔的海岸线，建设海峡西岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mgl1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。(2)步骤通入热空气或水蒸气吹出br2，利用了溴的_。a氧化性b还原性c挥发性d腐蚀性(3)以上流程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：(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：_。(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_。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。电解时，阳极反应式为_。若采用无隔膜的电解槽，将得到h2和_。解析：(1)由于海水中br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)步骤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：so2br22h2o=h2so42hbr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。(6)电解饱和食盐水，阳极为cl放电，电极反应式为：2cl2e=cl2。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。答案：(1)富集(或浓缩)溴元素(2)c(3)33153(4)so2br22h2o=2hbrh2so4(5)bd(6)2cl2e=cl2naclo15(14分)假如你是一位企业家，在众多开发海水资源的项目中，选择了海水提镁，在前期考察过程中你将遇到许多问题，请根据背景材料的提示，按要求回答相关问题：背景材料1：下表所示为海水中各元素含量情况(mg/l)元素浓度(mg/l)元素浓度(mg/l)钠10770氯19350镁1290硫885钾380溴67钙400碘0.06背景材料2：部分化学试剂的市场价格如下表所示：试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格(元/吨)5238.002300.001200.00700.00请回答下列问题：(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离，有以下三个方案：方案一：直接往海水中加入沉淀剂；方案二：加热蒸发海水后再加入沉淀剂；方案三：在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。你认为方案_最合理。不选方案_的理由是_。不选方案_的理由是_。(2)应该选择_试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用，沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为_。(3)为了节省成本，你可考虑以海边上的贝壳为原料，试简述其理由：_。解析：(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩，然后加入沉淀剂，显然方案一浪费原料，方案二浪费能量，最合理的是方案三。(2)根据市场价格，cao作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子，需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为：2300(700)23049。(3)贝壳的主要成分为碳酸钙，可以通过高温煅烧贝壳的方法生产氧化钙，作为镁离子的沉淀剂，降低成本。答案：(1)三一海水中镁离子浓度太低，要沉淀必须加入大量的沉淀剂，浪费原料二要加热海水需耗费很多的能源(2)cao23049(3)贝壳中含碳酸钙，加热分解生成的氧化钙可用作沉淀剂，节省了成本16(15分)(2012年江苏化学)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：al2o3(s)alcl3(g)3c(s)=3alcl(g)3co(g)ha kjmol13alcl(g)=2al(l)alcl3(g)hb kjmol1反应al2o3(s)3c(s)=2al(l)3co(g)的h_kjmol1(用含a、b的代数式表示)。al4c3是反应过程中的中间产物。al4c3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为_。(2)镁铝合金(mg17al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的mg、al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为mg17al1217h2=17mgh212al。得到的混合物y(17mgh212al)在一定条件下可释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(mg17al12)时通入氩气的目的是_。在6.0 moll1 hcl溶液中，混合物y能完全释放出h2。1 mol mg17al12完全吸氢后得到的混合物y与上述盐酸完全反应，释放出h2的物质的量为_。在0.5 moll1 naoh和1.0 moll1 mgcl2溶液中，混合物y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的x射线衍射谱图如图所示(x射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述naoh溶液中，混合物y中产生氢气的主要物质是_(填化学式)。(3)铝电池性能优越，alag2o电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为_。解析：(1)根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得：al2o3(s)3c(s)=2al(l)3co(g)h(ab) kjmol1。根据题给信息含氢量最高的烃为ch4，根据质量守恒写出化学反应方程式：al4c312hcl=4alcl33ch4。(4)镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，防止二者被氧化。1 mol mg17al12完全吸氢17