【同步练习】《开发利用金属矿物和海水资源》（人教） (2)

开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 同步练习同步练习 刘集中学刘集中学 吴拉马加吴拉马加 1 金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用 下列关于金属的一些说法不正确 的是 A 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 B 工业上金属 Mg Al 都是用电解熔融氯化物制得的 C 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D 越活泼的金属越难冶炼 2 下列说法不正确的是 A 自然界中不存在游离态的金属单质 B 金属活泼性不同 冶炼方法也有所不同 C 地球上金属矿物资源是有限的 因此 应提高金属矿物的利用率 D 废旧金属的回收利用 有利于环境保护 3 我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜 孔雀石的主要成分是 Cu2 OH 2CO3 其冶炼方法是 A 焦炭还原法B 湿法炼铜 C 铝热还原法D 电解冶炼法 4 下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是 选项冶炼原理方法 A 2HgO2Hg O2 热分解法 B 2Al2O3 熔融 4Al 3O2 电解 冰晶石 电解法 基础达标基础达标 C Cu2S O22Cu SO2 高温 热分解法 D Fe2O3 2Al2Fe Al2O3 高温 热还原法 5 分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属 所得金属纯度的说法正确的是 A 用氢气的纯度高B 用金属的纯度高 C 二者相同D 无法比较 6 下列关于海水知识不正确的是 A 海水资源的利用包括海水水资源的利用和化学资源的利用 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 7 下列关于海水资源利用的认识 错误的是 A 海水中金 锶 碳 铜 铁等元素属于微量元素 B 海底多数金属结核矿含有铁 锰 钴等多种金属元素 C 通过蒸馏法 电渗析法 离子交换法等可以实现海水的淡化 D 海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应 还原反应 氧化反应 8 海水淡化可采用膜分离技术 如图所示 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 而海水中的各种离子不能通过淡化膜 下列对加压后右侧海水 成分变化的分析正确的是 A 溶质质量增加B 溶液质量不变 C 溶剂质量减少D 溶质质量分数不变 9 海水是一个巨大的化学资源库 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 仅通过物理变化就可以得到金属钾 B 海水各种化学资源的开发过程中 必须都要发生化学反应 C 从海水中可以得到 NaCl 电解熔融 NaCl 可制备 Cl2 D 利用潮汐发电是将化学能转化为电能 10 从海水中提取镁 正确的方法是 A 海水Mg OH 2Mg NaOH 电解 B 海水MgCl2溶液 MgCl2晶体Mg HCl 电解 C 海水Mg OH 2MgOMg 石灰乳 灼烧 电解 D 海水Mg OH 2MgCl2溶液MgCl2 熔融 Mg 石灰乳 HCl HCl气流 电解 11 铝能用于冶炼难熔的金属 如 Cr V Mn 等 这不是因为 A 铝具有还原性 B 铝具有导电性 C 铝较 Cr V Mn 等价格便宜 D 冶炼反应放出大量的热 12 下列说法中 不正确的是 A 金属的冶炼 就是利用氧化还原反应原理 在一定条件下将金属从其化合物中还原 出来 B 冶炼金属时 必须加入一种物质作为还原剂 C 金属由化合态变为游离态 一般都是被还原 D 金属单质被发现和应用得越早 其活泼性一般越弱 13 用铝热法还原下列氧化物 制得金属各 1 mol 消耗铝最少的是 A 二氧化锰B 三氧化钨 C 三氧化二铬D 四氧化三铁 14 下列各组物质中 均能将 Fe2O3还原成单质铁的是 A CO O2 H2B CO CO2 C C CO2 H2O O2D Al C H2 15 冶炼金属常用以下几种方法 a 以 C CO 或 H2作还原剂还原 b 利用铝热反应原理 c 电解法 d 热分解法 1 下列金属各采用哪种方法冶炼最佳 Fe Zn Cu 等较不活泼金属 Na Mg Al 等活泼或较活泼金属 Hg Ag 等不活泼金属 V Cr Mn W 等高熔点金属 知识巩固知识巩固 2 工业上生产钾不能用电解熔融 KCl 的方法制得 因金属钾易溶于熔态的 KCl 中而有 危险 难获得钾 且降低电流效率 现生产钾是用金属钠和熔化的 KCl 反应制取 有关数 据如下表 熔点 沸点 密度 g cm 3 Na97 88830 97 K63 77740 86 NaCl8011 4132 165 KCl7701 5001 984 工业上生产金属钾的化学方程式和条件是 KCl NaNaCl K 一定条件 工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数 其选择范围是 2 熔点和沸点 801 882 9 16 从海水中可以提取溴 但得到的液溴中常常溶有少量氯气 除去氯气应该采用的 方法是 A 加适量的 KI 溶液 B 通入溴蒸气 C 加入适量的 NaOH 溶液 D 加入适量的 NaBr 溶液 17 海水中含有氯化镁 是镁的重要来源之一 从海水中提取镁 可以按照如下步骤 把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 过滤 洗涤沉淀物 将沉 淀物与盐酸反应 结晶 过滤 干燥产物 将所得产物熔融后电解 关于提取镁 下列 说法不正确的是 A 此法的优点之一是原料来源丰富 B 进行 步操作的目的是从海水中提取氯化镁 C 第 步电解会产生氯气 D 以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应 化合反应和置换反应 18 下列有关说法不正确的是 A 工业上可利用海水制取镁 B 实验室可以海带为原料获得碘 C 工业上可用还原剂还原赤铁矿 含 Fe2O3 获得铁 D 从海水中提取溴元素 以 Br 形式存在 可以考虑向其中通入 F2 19 海水中溴元素以 Br 形式存在 工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程 如图所示 1 步骤 反应的离子方程式是 步骤 反应的化学方程式是 2 从理论上考虑 下列物质也能吸收 Br2的是 A NaOHB FeCl2 C Na2SO3D H2O 3 步骤 中氧化剂是 若反应中生成 2 mol HBr 则消耗 mol SO2 4 根据上述反应判断 SO2 Cl2 Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是 21 20 用如图所示的装置做铝热反应实验 回答下列问题 1 写出该反应的化学方程式 在该反应中 是氧化剂 是还原剂 该反应称为 反应 2 选出该实验的实验现象 把序号填写在横线上 镁带剧烈燃烧 放出大量的热 并发出耀眼的白光 纸漏斗的下部被烧穿 有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上 液珠冷却后变为黑色固体 21 钛 Ti 因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注 常温下钛不和非金属 强酸 反应 红热时 却可与常见的非金属单质反应 钛是航空 军事 电力等方面的必需原料 能力达标能力达标 地壳中含钛铁矿石之一是金红石 TiO2 目前大规模生产钛的方法是 第一步 金红石 碳粉混合 在高温条件下通入 Cl2制得 TiCl4和一种可燃性气体 该 反应的化学方程式为 该反应的还原剂是 第二步 在氩气的气氛中 用过量的镁在加热条件下与 TiCl4反应制得金属钛 1 写出此反应的化学方程式 2 简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤 22 利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为 8CuFeS2 21O28Cu 4FeO 2Fe2O3 16SO2 下列有关判断合理的是 高温 A 避免污染 排放的尾气用 98 3 的浓硫酸吸收 B CuFeS2中铁显 2 价 该反应中只有 Cu 被还原 C 检查炉渣中含 2 价铁的试剂是盐酸 KSCN 溶液和氯水 D 冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸 23 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 A FeOB Fe2O3 C Fe3O4D FeO 和 Fe2O3 24 钛 Ti 被称为继铁 铝之后的第三金属 钛白 TiO2 是目前最好的白色颜料 制 备 TiO2和 Ti 的原料是钛铁矿 我国的钛铁储量居世界首位 含 Fe2O3的钛铁矿 主要成分为 FeTiO3 制 备 TiO2流程如下 1 步骤 加 Fe 的目的是 步骤 冷却的目的是 2 上述制备 TiO2的过程中 可以利用的副产物是 考虑成本和废物综合利 用因素 废液中应加入 处理 3 由金红石 TiO2 制取单质钛 Ti 涉及的步骤为 TiO2TiCl4 Mg 800 ArTi 反应 TiCl4 2Mg 2MgCl2 Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是 25 海洋中有丰富的食品 矿产 能源 药物和水产资源等 如图所示 下列有关说法正确的是 A 大量的氮 磷废水排入海洋 易引发赤潮 B 工段 中加入盐酸溶解得到 MgCl2溶液 再直接蒸发得到 MgCl2 6H2O C 在工段 中溴元素均被氧化 D 工段 中除去粗盐中的 SO Ca2 Mg2 Fe3 等杂质 加入的药品顺序为 2 4 Na2CO3溶液 NaOH 溶液 BaCl2溶液 过滤后加盐酸 26 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图所示 下列说法 不正确的是 A 可用 BaCl2溶液除去粗盐中的 SO2 4 B 从苦卤中提取 Br2的反应的离子方程式为 2Br Cl2 2Cl Br2 C 试剂 1 可以选用石灰乳 D 工业上 电解熔融 MgO 冶炼金属镁 27 在空气吹出法的工艺中 有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的 也有选用 SO2作溴 蒸气吸收剂的 下列有关说法正确的是 A 两种吸收过程中 Br2只作氧化剂 B 只有 SO2吸收过程发生了氧化还原反应 C 用纯碱溶液作吸收剂时 纯碱既不是还原剂也不是氧化剂 D 用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应 28 海洋植物如海带 海藻中含有丰富的碘元素 碘元素以碘离子的形式存在 实验 室从海藻中提取碘的流程如下 1 指出从海藻中提取 I2的实验操作名称 反应 的离子方 程式为 2 为使海藻中 I 转换为含碘的有机溶液 实验室里有烧杯 玻璃棒 集气瓶 酒精 灯 导管 圆底烧瓶 石棉网以及必要的夹持仪器 尚缺少的玻璃仪器是 3 从含碘的有机溶液中提取碘 还要经过蒸馏 指出下列蒸馏装置 如图所示 中的错 误之处 4 进行蒸馏操作时 使用水浴加热的原因是 最后晶态碘在 中 参考答案参考答案 基础达标 基础达标 1 解析 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 如硬度 强度更大 熔点 更低等 A 项正确 因 AlCl3为共价化合物 熔融时不导电 冶炼铝应用电解 Al2O3 熔融 的方法 B 项错误 金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子 越活泼的金属 其阳离子的氧化性越弱 越难被还原 C D 两项正确 答案 B 2 解析 自然界中很不活泼的金属如 Au Pt 可存在游离态 答案 A 3 解析 火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为 Cu2 OH 2CO3 2CuO H2O CO2 2CuO C2Cu CO2 属于焦炭 高温 还原法 答案 A 4 解析 活泼金属 K Ca Na Mg Al 等用电解法冶炼 中等活泼金属 Zn Fe Sn Pb Cu 等用热还原法冶炼 不活泼金属 Hg Ag 利用热分解法冶炼 故 A B D 正确 C 错误 C 项为火法炼铜 答案 C 5 答案 A 6 解析 海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用 海水水 资源的利用包括海水淡化 同化工生产和能源技术相结合 和直接利用 如冲厕等 海水化 学资源的利用包括海水制盐 海水提取 Mg Br2 I2等 海水中某些金属元素的总储量很 大 但富集程度却很低 故 A C D 正确 B 错误 答案 B 7 解析 A 项 锶和碳元素属于常量元素 B 项和 C 项说法正确 D 项 海水提溴 的过程涉及以下反应 Br Br2Br Br2 Cl2 氧化反应 SO2 还原反应 Cl2 氧化反应 答案 A 8 解析 加压后 右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧水池 故右侧海水中 溶质的质量不变 溶剂的质量减少 溶质的质量分数增加 答案 C 9 解析 A 项海水中 K 元素以 K 形式存在 要通过还原才能得到金属钾 B 项海 水中水资源的利用 可以不发生化学反应 D 项潮汐发电是将潮汐能转化为机械能再转化 为电能 答案 C 10 答案 D 解析 A 项 Cl2和 Br2均能与 KI 反应生成 I2 B 项 Cl2与 Br2不发生反应 C 项 Cl2和 Br2均与 NaOH 发生反应 D 项 Cl2与 NaBr 发生反应 Cl2 2NaBr 2NaCl Br2 知识巩固 知识巩固 11 答案 B 12 解析 金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质 A 项正确 有的金属化合物在 发生氧化还原反应时 自身既作氧化剂又作还原剂 不需要另加还原剂 如 HgO B 项错误 金属元素在化合物中一般显正价 当变成金属单质后 化合价就变为 0 所以是被还原 C 项正确 金属被发现和应用得越早 说明该金属越容易被还原 从而也说明金属 的活泼性越弱 D 项正确 答案 B 13 解析 首先写出反应的化学方程式 根据制得金属各 1 mol 列比例式求解 或 者是根据 1 mol 铝失去 3 mol 电子 由电子守恒得 金属氧化物中金属的化合价最低者消 耗的铝最少 答案 D 14 解析 Fe 是化学性质较活泼的金属 用强还原剂 如 Al C H2 CO 等 在一 定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来 答案 D 15 解析 选择的方法应以节约原料和降低成本为标准 同时有较高的产率 并易 分离 根据每种金属的特点 应选择最佳方案 其中 2 要进行反应 Na KCl NaCl K 最佳选择是使 K 作为气体逸出 而其他物质仍然保留在体系中 这样 根据化学平衡 反 应可不断正向进行 根据表中数据可知 在 801 882 9 之间时 Na KCl NaCl 均为液 态 而钾为气态 答案 1 a c d b 16 答案 D 解析 海水和贝壳符合来源丰富 第 步用于生成氢氧化钙 包括分解和化合两 种反应 第 步用于生成氢氧化镁 为复分解反应 第 步用于制备氯化镁 也是复分解 反应 第 步为电解熔融的氯化镁得到镁 为分解反应 答案 D 17 解析 海水中含大量 Mg2 海带中含碘元素 因此工业上可利用海水制镁 实验室中用海带制碘 A B 正确 赤铁矿主要成分为 Fe2O3 可用还原剂如焦炭还原 Fe2O3 获得铁 C 正确 因 F2能与水剧烈反应 反应方程式 2F2 2H2O 4HF O2 因此 D 错误 答案 D 18 解析 由流程图和反应原理可写出步骤 的离子方程式和步骤 的化学方程式 分别为 2Br Cl2 Br2 2Cl SO2 Br2 2H2O 2HBr H2SO4 从理论上考虑 NaOH 具 有强碱性 能吸收 Br2 Fe2 SO具有强还原性也能吸收 Br2 步骤 中发生的反应为 2 3 Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr 该反应中氧化剂为 Br2 还原剂为 SO2 反应中每生成 2 mol HBr 则消耗 1 mol SO2 最后再向含 HBr 的溶液中通入适量 Cl2蒸馏得到 Br2 经过上 述过程中的反应知氧化性由强到弱的顺序为 Cl2 Br2 SO2 答案 1 2Br Cl2 Br2 2Cl SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr 2 ABC 3 Br2 1 4 Cl2 Br2 SO2 19 海带中的碘元素主要以 I 的形式存在 提取时用适当的氧化剂将其氧化成 I2 再 萃取出来 证明海带中含有碘的实验方法 用剪刀剪碎海带 用酒精湿润 放入坩埚中 灼烧海带至完全成灰 停止加热 冷却 将海带灰加蒸馏水溶解 搅拌 煮沸 过滤 在滤液中滴加稀 H2SO4及 H2O2 然后加入几滴淀粉溶液 涉及反应的离子方程式为 2I H2O2 2H I2 2H2O 在实验过程中用到的玻璃仪器有 能证明海带中含有碘的实验操作是 填序号 现象是 20 答案 烧杯 玻璃棒 漏斗 酒精灯 滴入淀粉溶液后变蓝 能力提升 能力提升 21 解析 1 铝热反应为 2Al Fe2O32Fe Al2O3 该反应中 高温 Fe2O3作氧化剂 Al 作还原剂 2 全为该铝热反应的现象 答案 1 Fe2O3 2AlAl2O3 2Fe Fe2O3 Al 铝热 2 高温 22 解析 第一步 因为钛在常温时不与非金属 强酸反应 在红热时可与常见非 金属单质反应 类比一般不活泼金属氧化物 选用碳作还原剂制得金属 金属与 Cl2生成 氯化物 两反应合并的化学方程式为 TiO2 2C 2Cl2TiCl4 2CO 高温 第二步 1 Mg 为活泼金属 在氩气作为保护气的环境中还原 TiCl4 2Mg TiCl4 2MgCl2 Ti Ar 2 还原出的 Ti 与 Mg 混合 分离时用强酸 因钛不与强酸反应 所以可将上述产物溶 于过量的盐酸中 然后过滤洗涤 即可得到纯净的钛 答案 第一步 TiO2 2C 2Cl2TiCl4 2CO C 高温 第二步 1 2Mg TiCl42MgCl2 Ti Ar 2 可将还原后的产物溶于过量的盐酸中 过滤 洗涤 即可得到纯净的钛 23 解析 浓硫酸不能吸收 SO2 A 项错误 该反应中铜 氧元素化合价降低 被 还原 B 项错误 在 3 价铁存在下检验 2 价铁 应用酸性高锰酸钾溶液 C 项错误 炉 渣中含有氧化铁和氧化亚铁 可以冶炼铁 二氧化硫可以用作制硫酸的原料 D 项正确 答案 D 24 答案 B 25 解析 CO 和铁的氧化物反应时 氧化物中的一个氧原子可以生成一个 CO2分子 每一个 CO2分子可以生成一个 CaCO3 所以有下列的关系式 假设 0 4 g 该氧化物中含x g 氧原子 O CO2 CaCO3 16 100 x g 0 75 g 解得x 0 12 N Fe N O 2 3 0 4 g 0 12 g 56 g mol 1 0 12 g 16 g mol 1 26 解析 1 分析框图知 铁最终转化成副产品绿矾 所以要将 3 价 Fe 转化为 2 价 Fe 降温减小 FeSO4 7H2O 的溶解度 有利于绿矾结晶 2 水浸后发生的离子反应为 T