北京市高三化学一轮复习 3.7 开发利用金属矿物和海水资源课件.ppt

第三章金属及其氧化物第七课时开发利用金属矿物和海水资源 高三化学第一轮复习 知识精讲 1 合金及其重要应用 1 熟记金属活动性顺序 知识精讲 2 合金 概念 合金是指两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而成的具有金属特性的物质 性能 合金具有不同于各成分金属的物理 化学性能或机械性能 a 熔点 一般比它的各成分金属的低 b 硬度和强度 一般比它的各成分金属的大 3 常见金属材料 知识精讲 重要的黑色金属材料 钢钢是用量最大 用途最广的合金 知识精讲 几种有色金属材料 知识精讲 2 金属矿物的开发和利用 1 金属在自然界中存在的形态除了au pt等极少数金属外 绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中 在这些金属化合物中 金属元素都显正化合价 2 金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程 mn ne m 3 金属冶炼的一般步骤 知识精讲 4 金属冶炼方法选择金属的冶炼方法时 要依据金属活动性顺序 热分解法 冶炼的是排在金属活动性顺序后面的一些不活泼金属 热还原法 冶炼的是排在金属活动性顺序中处于中间位置的金属 电解法 冶炼的是排在金属活动性顺序前面的一些比较活泼的金属 知识精讲 热分解法例如 2hgo2hg o2 2ag2o4ag o2 用热分解冶炼法冶炼金属的特点是 金属元素的金属性弱 金属元素的原子难失去电子 其金属离子容易得到电子 该金属元素所形成的化合物稳定性较差 热还原法冶炼金属a 焦炭还原法 例如 c还原zno cuo b 一氧化碳还原法 例如 co还原fe2o3 cuo c 氢气还原法 例如 h2还原wo3 fe3o4 其化学方程式依次为3h2 wo3w 3h2o 4h2 fe3o43fe 4h2o 知识精讲 电解法冶炼金属例如 al2o3 mgcl2 nacl的电解反应 利用铝热反应冶炼金属a 原理利用铝的还原性 将难熔金属从其氧化物中置换出来 2mal 3mnommal2o3 3nmb 在冶金工业上用于冶炼难熔金属 4 金属的回收和资源保护 废旧金属最好的处理方法是回收利用 回收利用废旧金属的意义是节约矿物资源 减少环境污染 节约能源 合理开发和利用金属矿物资源 有效地使用金属产品 材料 知识精讲 3 海洋资源的开发利用 1 海水淡化a 海水淡化途径 通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去 b 海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸馏法 如图所示 电渗析法 离子交换法等 其中蒸馏法的历史最久 技术和工艺也比较完善 但成本较高 知识精讲 2 海水中镁的提取 流程 知识精讲 基本步骤及主要反应 a 制熟石灰 caco3cao co2 cao h2o ca oh 2 b 沉淀 mg2 2oh mg oh 2 c 酸化 mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2o d 蒸发结晶 析出mgcl2 6h2o f 脱水 在氯化氢气流中使mgcl2 6h2o脱水制得无水氯化镁 g 电解 电解熔融氯化镁制得镁 知识精讲 3 海水提溴 工艺流程 知识精讲 原理a 用蒸馏法将海水浓缩 用硫酸将浓缩的海水酸化 b 向酸化的海水中通入适量的氯气 使溴离子转化为溴单质 2br cl2 br2 2cl c 向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气 将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的 br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 d 向吸收塔内溶液中通入适量的氯气 2hbr cl2 2hcl br2 f 用四氯化碳 或苯 萃取吸收塔内溶液中的溴单质 g 若要得到纯净的液溴 采用的分离方法是蒸馏 知识精讲 4 海带中碘的提取 流程 主要化学原理 cl2 2ki 2kcl i2 方法精讲 1 海水的综合利用总结 方法精讲 2 定量测定合金成分与含量的两种方法 1 定量集气法 定量集气法是指收集合金中某种物质溶于酸或碱溶液时所产生的气体的量 应用化学方程式或关系式来判断合金的组成 其原理的关键点是根据某组分的特殊性质 特别是与酸或碱反应能产生气体 其操作要点和注意事项有 保证装置的气密性良好 注意收集气体的读数方法 2 沉淀法 沉淀法测定物质含量是常用的一种方法 采用沉淀法时 涉及到的基本实验操作和主要问题有 称量 溶解 溶解试剂 沉淀 重点是沉淀试剂的选择 过滤 沉淀洗涤 沉淀的干燥 称量 数据的处理 包括测定结果的误差分析 典例精讲 例1 某下列有关金属冶炼说法不正确的是 a 电解饱和nacl溶液制备nab 电解熔融的mgcl2制备mgc co还原赤铁矿 fe2o3 可用于炼铁d fe和cuso4溶液的反应可用于湿法炼铜能损伤铜器 答案 a 解析 a 电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠 氢气 氯气 故说法错误 b 工业上电解熔融状态下氯化镁得到金属镁单质 故说法正确 c co具有还原性 能还原氧化铁得到铁单质 故说法正确 d 利用铁的金属性强于铜 发生置换反应 故说法正确 例2 海洋中有丰富的食品 矿产 能源 药物和水产资源 下图为海水利用的部分过程 下列有关说法正确的是 典例精讲 a 用澄清的石灰水可鉴别nahco3和na2co3b na2co3的热稳定性大于nahco3c 在第 步骤中 溴元素均被氧化d 工业上通过电解饱和mgcl2溶液制取金属镁 典例精讲 答案 b 解析 a 澄清的石灰水与nahco3和na2co3均反应生成白色沉淀 不能鉴别 a错误 b 碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠 水 co2 na2co3的热稳定性大于nahco3 b正确 c 在第 步骤中 溴元素均被氧化 在第 步骤中 溴元素被还原 c错误 d 电解饱和氯化镁溶液不能得到mg单质 而是得氢氧化镁沉淀 d错误 答案选a 1 海水开发利用的部分过程如图所示 下列说法错误的是 考题精练 a 向苦卤中通入cl2是为了提取溴b 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯c 工业生产常选用naoh作为沉淀剂d 富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴 再用so2将其还原吸收 答案 c 解析 a 向苦卤中通入cl2置换出溴单质 分离得到溴 通入cl2是为了提取溴 故a正确 b 粗盐中含有ca2 mg2 so42 等杂质 精制时通常在溶液中依次中加入过量的bacl2溶液 过量的naoh溶液和过量的na2co3溶液 过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性 再进行重结晶进行提纯 故b正确 c 工业常选用生石灰或石灰水作沉淀剂 故c错误 d 海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质 用空气和水蒸气吹出单质溴 再用so2将其还原吸收转化为hbr 达到富集的目的 故d正确 故选c 考题精练 2 下列有关说法中 正确的是 钢较纯铁不易生锈 冶炼铝和钠都可以用电解法 kscn溶液可以检验fe3 离子 缺钙会引起骨