高中化学 基础知识篇 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源同步练测 新人教版必修2.doc

第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源7一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1下列金属在自然界中以游离态存在的是()anabmgcal dau2为什么人类使用铁器比使用铜器晚？金属的使用先后顺序与金属的冶炼的难易有关，下列金属按使用的先后顺序排列的是()acu、fe、al、ti bfe、al、cu、ticcu、fe、ti、al dfe、cu、al、ti3下列矿石中可用做炼铁原料的有()赤铁矿黄铁矿磁铁矿闪锌矿菱铁矿a和 b和c d4金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()a电解法 b热还原法c热分解法 d铝热法5某单质x能从盐溶液中置换出单质y，由此可知(双选)()a当x、y都是金属时，x一定比y活泼b当x、y都是非金属时，y一定比x活泼c当x是金属时，y可能是金属，也可能是非金属d当x是非金属时，y可能是金属，也可能是非金属6在熔融状态下，na与kcl存在可逆反应：nakclnaclk，通过调整温度，可利用金属na来制取k。物质knakclnacl熔点()63.697.8770801沸点()7748831 5001 413根据上表的熔点和沸点，确定由na与kcl反应制取k的合适温度为()a770 b801 c850 d770801 7用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是()amno2 bcr2o3cwo3 dcuo8制备金属氯化物时，常用两种方法：用金属和氯气直接化合制得；用金属和盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是()acucl2 bfecl2cfecl3 dalcl39有0.4 g铁的氧化物，用足量的co在高温下将其还原，把生成的co2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是()afeo bfe2o3cfe3o4 dfeo和fe2o310把铝粉和四氧化三铁粉末配成铝热剂，分成两等份。第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸反应；第二份直接投入足量naoh溶液中，充分反应。则前后两种情况下生成气体的体积之比是(相同状况下)()a11b98c34 d4311海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是 ()a海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质b海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化c从海水中可以得到nacl，电解熔融nacl可制备cl2d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12下列关于海水的知识不正确的是()a海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用b海水既苦又涩，不能直接利用c海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低d海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合13下列措施不能达到节能减排目的的是()a利用太阳能制氢燃料 b用家用汽车代替公交车c利用潮汐能发电 d用节能灯代替白炽灯14据报道，挪威和荷兰正在开发一种新能源盐能。当海水和淡水混合时，温度将升高0.1 ，海水和淡水混合时，温度升高最可能的原因是()a发生了盐分解反应 b发生了水分解反应c由于浓度差产生放热 d盐的溶解程度增大15若将海水淡化作饮用水使用，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分沉淀而淡化b利用太阳能使海水蒸馏淡化c将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水d将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子16海水淡化可采用膜分离技术。如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是()a溶质质量增加 b溶剂质量减少c溶液质量不变 d溶质质量分数减小17你认为：将下列试剂加入到含有br的溶液中，可以将br氧化为br2的是()ai2 biccl2 dcl18下列各组内的混合物可用萃取、分液分离提纯的是()a溴水 b碘和砂子c食盐和苏打 d氯化钾和二氧化锰19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20向盛有ki溶液的试管中加入少量溴水和四氯化碳，振荡后静置，可观察到的现象是()a上层为紫色液体，下层为无色液体b上层为无色液体，下层为紫色液体c均为紫色液体d上层为橙色液体，下层为紫色液体二、非选择题（本大题共8小题，共60分）21（6分）古代的“药金”外观与金相似，常误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(cu2o)和木炭混合加热至800 得金光闪闪的“药金”。(1)“药金”的主要成分是_。(2)有关的化学方程式是_。22（6分）在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案。甲：cuo溶于适量稀硫酸中；在的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。乙：铁与稀硫酸反应得氢气；用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填选项的标号)()a相同 b甲多c乙多 d以上三种情况均有可能(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因_，完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入_，不断搅拌，然后_即得到纯净的铜。23（8分）铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：(1)写出得到单质铁的化学方程式：_。(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：_。(3)装置末端气球的作用为_。实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入co？原因是什么？_。24（8分）黄铜矿(cufes2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。(1)冶炼铜的反应为8cufes221o28cu4feo2fe2o316so2若cufes2中fe的化合价为2，反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含fe2o3、feo、sio2、al2o3)可制备fe2o3。方法为：用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，再加入过量naoh溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得fe2o3。根据以上信息回答下列问题：a除去al3的离子方程式是_。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有feo。提供的试剂：稀盐酸稀硫酸kscn溶液kmno4溶液naoh溶液碘水所选试剂为_。证明炉渣中含有feo的实验现象为_。25（8分）随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。(1)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是_(填序号)。淡水收集除掉悬浮物杀灭海洋生物除掉海水中的盐分水质检测降低海水浑浊度为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是_。(2)除了从海水中获得淡水之外，人们还可以从中提取其他物质。天工开物中就有海水晒盐的记载(如右图)。试比较蒸馏法淡化海水与海水晒盐的主要异同点，每项至少写两点。相同点：_。差异点：_。26（8分）海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。(1)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为_。(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：试写出反应的化学反应方程式_ _，_ _，_ _。27（8分）某同学为了验证海带中含有碘元素，拟进行如下实验，请完成相关问题。(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中不会用到的实验仪器有_(填代号)。a试管b瓷坩埚c坩埚钳d铁三脚架e泥三角f酒精灯g烧杯h量筒(2)第2步：i溶液的获取。操作是_。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_(填代号)。a浓硫酸 b新制氯水ckmno4溶液 dh2o2理由是_。(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含有碘元素。28（8分）工业上从海水中提取溴可采用如下方法：(1)向预先经过酸化的浓缩海水中通入cl2，将海水的溴化物氧化，反应的离子方程式为：_。(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，生成nabr、nabro3和co2，反应的化学方程式为：_。(3)将(2)所得溶液用h2so4酸化，使nabr、nabro3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂萃取溴，还可以得到副产品na2so4，写出这一变化的离子方程式_。(4)这样得到的溴中还混有少量cl2，怎样除去？_。第一节 开发利用金属矿物和海水资源参考答案1d 解析：金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关。绝大多数金属在自然界中以化合态存在，而只有少数化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。2a 解析：金属性质越稳定，越易冶炼，而最不活泼的au、pt以单质的形式存在于自然界，所以发现得越早，而金属越活泼，冶炼方法越难，发现、使用越晚。al与ti相比，ti在地壳中含量较少，近些年才大量生产和使用。3d 解析：炼铁的原料是铁矿石，所以本题必须明确各种矿石的成分，依次为fe2o3、fes2、fe3o4、zns、feco3，feco3feoco2，故可用做炼铁原料的有。4. a 解析：可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即用电解法。5. ac 解析：a正确，如fecuso4=feso4cu，fe比cu活泼；b不正确，如cl22nabr=2naclbr2，cl2比br2活泼；c正确，如x、y都是金属时：mgcucl2=mgcl2cu，x为金属、y为非金属时，mg2nahso4=mgso4na2so4h2；d不正确，因为非金属不能从盐溶液中置换出金属来。6. c 解析：k、na的活动性相近，要从上述可逆的置换反应中制取k，主要是利用k的沸点比na的低而控制温度使k汽化。其余三种物质均为液体，便于生成的k蒸气不断逸出，使反应向生成k的方向进行而制得k。选项a温度为770 时，k未汽化；选项b温度为801 ，nacl刚开始熔化，不便于k蒸气逸出；选项d中最高温度为801 ，与b结果相同，故也不能制得k。综上分析，合适的温度范围应大于801 ，小于883 ，故选项c正确。7. d 解析：制备1 mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1 mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多；反之则越少。在这四种化合物中只有d项中cu的化合价最低，故选d。8. d 解析：fe和cl2反应生成fecl3，fe和hcl反应生成fecl2，cu在金属活动性顺序中位于氢的后面，不能和盐酸反应。9. b 解析：co和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个o原子对应一个co2分子，每一个co2分子对应一个caco3 ，所以有下列的关系式，假设0.4 g该氧化物中含x g o。oco2caco316 100x g 0.75 g解得x0.12n(fe)n(o)23。10. c 解析：8al3fe3o49fe4al2o3，fe2hcl=fecl2h2，得：8al9fe9h2；2al2naoh2h2o=2naalo23h2，得：2al3h2；所以前后两种情况下产生的氢气体积比为912，即34。11. c 解析：海水中钾元素以k的形式存在，k转变为钾单质必然需要经过化学变化，a项错误；海水蒸发制海盐的过程中只有水分的蒸发，属于物理变化，b项错误；海水波浪发电和潮汐发电获得各种物质的途径都是将海水的动能转化为电能，d项错误。12. b 解析：海水可以直接利用，如作核电站的冷却水等。13. b 解析：太阳能、潮汐能都是自然存在的能源，利用它们制氢燃料、发电等提高了能源的利用率；节能灯较白炽灯省电而达到节能的目的；推广家用汽车，使人均耗能增加，比使用公交车浪费能源。14. c 解析：海水和淡水混合时，不会发生化学反应，盐的溶解度也不会改变，只能是由于浓度差产生放热导致温度升高。15. a 解析：明矾净水是利用al3水解生成的al(oh)3胶体的吸附作用而除去水中的一些悬浮物，并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化。利用太阳能使海水蒸馏淡化，是有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后可结成冰，在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化。将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。16. b 解析：加压后，h2o从右边进入左侧淡水池，使海水中溶剂减少，溶质浓度升高。17. c 解析：因为氧化性cl2br2，所以cl2可以氧化br；因为氧化性br2i2，所以i2不能氧化br。18. a 解析：萃取、分液的对象是两种不互溶的液体，溴水可用此法分离提纯，用难溶于水的有机溶剂萃取溴，再分液；碘与砂子的分离可用升华法；氯化钾与二氧化锰溶于水过滤即可分离。19. 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，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。20. b 解析：ccl4比水重，分层时位于下层，ki与溴水反应生成i2，i2易溶于ccl4而不易溶于水，故i2被萃取到ccl4层中呈紫色，而上层主要是无色kbr和ki的溶液。21. (1)cu、zn(2)znco3znoco2，znocznco，cu2oc2cuco解析：混合物加热至800 时，znco3受热分解产生zno，在加热条件下木炭还原zno和cu2o生成zn和cu，因此“药金”的主要成分是cu和zn。22. (1)b(2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干解析：(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入h2，赶走空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入h2，因此所制得的h2并没有全部参与cuo的还原，故生成的铜少。(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有feso4。而乙方案中可能混有cuo，应加入稀硫酸除去cuo。23. (1)fe2o33co2fe3co2(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁(3)收集co，防止污染空气先停止加热，防止生成的铁再次被氧化解析：检验是否生成单质，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(h2)，则证明生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入co，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入co。24. (1)cu、o(2)a.al34oh=alo2h2ob稀硫酸、kmno4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使kmno4溶液褪色解析：(1)分析方程式中各元素化合价可知：cc，氧元素、铜元素在反应中被还原。(2)al3与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而fe3与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将al3除去。反应的离子方程式为：al34oh=alo2h2o。若要证明炉渣中含有feo需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可