（广西专用）2014届高三化学一轮复习题库 10-1 开发利用金属矿物和海水资源（含解析）

1 第十章第十章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 第一讲第一讲 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 一 选择题 1 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 Cl2 D 利用潮汐发电是将化学能转化为电能 解析 海水中钾元素以离子形式存在 生成钾单质必然发生化学反应 A 错 海水蒸发 制海盐发生的是物理变化 B 错 潮汐发电是将机械能转化为电能 D 错 答案 C 2 化学在人类生活中扮演着重要角色 以下应用正确的是 A 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯 可达到水果保鲜的目的 B 为改善食物的色 香 味并防止变质 可在其中加入大量食品添加剂 C 使用无磷洗衣粉 可彻底解决水体富营养化问题 D 天然药物无任何毒副作用 可长期服用 解析 A 项乙烯具有催熟作用 吸收水果释放出的乙烯 能延长水果的保质期 B 项食 品 添加剂要限量使用 不能滥用 C 项能导致水体富营养化的主要是氮和磷的化合物 D 项天然药物也有毒副作用 不可长期服用 答案 A 3 化学与能源开发 环境保护 资源利用等密切相关 下列说法正确的是 A 为提高农作物的产量和质量 应大量使用化肥和农药 B 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 C 实现化石燃料清洁利用 就无需开发新能源 D 垃圾是放错地方的资源 应分类回收利用 解析 化肥和农药可以提高农作物的产量和质量 但大量使用时会污染土壤 绿色化学 的核心是实现零排放 化石燃料在自然界中不是取之不尽 用之不竭的 还需开发新能 源 答案 D 2 4 下列关于金属冶炼的说法不正确的是 A 金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的 B 天然矿藏很少只含一种金属元素 往往含有较多杂质 C 金属的冶炼主要有矿石的富集 冶炼还原和精炼三个步骤 D 金属冶炼一定要用到还原剂 解析 金属冶炼不一定要用到还原剂 例如热分解法就可以不用 答案 D 5 下列做法不能体现低碳生活的是 A 减少食物加工过程 B 注意节约用电 C 尽量购买本地的 当季的食物 D 大量使用薪柴为燃料 解析 薪柴燃烧释放出二氧化碳气体 不符合 低碳生活 的理念 减少食物的加工过 程和节约用电 可少耗能量 减少释放二氧化碳的量 符合 低碳生活 的理念 购买 本地和当季食物 可以减少运输过程的能量耗损 减少二氧化碳的排放 符合 低碳生 活 的理念 答案 D 6 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 e D 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 2Na Cl2 可知钠离子得电子被还原 Cl 失 电解 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 7 下列说法正确的是 3 A 使元素的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 2Br Cl2 2Cl Br2 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 Al 3e Al3 冶炼 1 kg Al 共获得电子 n e 3 111 1 1 000 g 27 g mol 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 答案 C 8 钾是一种非常活泼的金属 易与氧气反应生成超氧化钾 KO2 KO2具有很强的氧化性可 与钾反应而发生爆炸 在理论上我们可以用电解熔融 KCl 的方法来制备金属钾 而实际 我们不用此法制备钾 而用熔融状态下的 KCl 与 Na 反应并及时抽走钾蒸气的方法制备 钾 可能的原因有以下四种 其中正确的是 钠易溶于熔融的钾盐中 钾蒸气易逸出而污染环境 钾被氧化后的产物与钾反应 具有爆炸性 抽走钾蒸气时有利于钠与熔化的 KCl 反应 A B C D 解析 从题干信息可以知道 是正确的 金属钠熔化在熔融的钾盐中 将温度控制在比 钾沸点稍高 钾变为钾蒸气 将钾蒸气抽出有利于钠与熔化的 KCl 反应向正向移动 另 外 钾蒸气易逸出会污染环境 答案 A 二 非选择题 9 A 是自然界存在最广泛的第 A 族元素 常以化合物 F 存在 从单质 A 起始发生的一系 列化学反应可由下图表示 请回答下列问题 4 1 A 与水反应的化学方程式为 E 与水反应的化学方程式为 2 F 的化学式为 G 和 D 的电子式分别为 和 3 D 与 H 反应可能生成的盐有 填化学式 4 实际生产中 可由 F 为原料制备单质 A 简述一种制备方法 解析 1 据 A 是自然界存在最广泛的第 A 族元素 可知 A 是 Ca 元素 与 H2O 反应 生成 Ca OH 2和 H2 2 B 是 H2 与 Na 反应生成 NaH NaH 与水反应生成 NaOH 和 H2 3 C 是 Ca OH 2 与 CO2反应生成 CaCO3和 H2O CaCO3分解生成 CaO 和 CO2 4 将 CaCO3与盐酸反应转化为 CaCl2 然后电解熔融的 CaCl2固体就可以制得单质钙 答案 1 2H2O Ca Ca OH 2 H2 NaH H2O NaOH H2 2 CaCO3 Ca2 2 C O O O 3 Na2CO3 NaHCO3 4 将 CaCO3与盐酸反应转化为 CaCl2 然后电解熔融的 CaCl2固体就可以制得单质钙 10 海水是地球的元素宝库 即便在提取氯化钠 溴 镁后的 废液 中 仍然可以提取 有用物质 如碘 应用这种 废液 提取碘的工艺流程如下图所示 1 步骤 加 Fe 粉的目的是 5 2 写出步骤 中反应的离子方程式 3 上述生产流程中 可以循环利用的副产物是 4 操作 的名称是 选用的试剂是 解析 先使 废液 中的碘离子转化为 AgI 沉淀 然后再转化为可溶性的 FeI2 再用 氯 气氧化 使之转化为单质碘 萃取即可得到碘 答案 1 使碘化银转化成碘化亚铁和单质银 或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁 2 2Fe2 4I 3Cl2 2I2 2Fe3 6Cl 3 Ag 或 AgNO3 4 萃取 分液 CCl4 11 钡盐行业生产中排出大量的钡泥 主要含有 BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba FeO2 2等 某 主要生产 BaCl2 BaCO3 BaSO4的化工厂利用钡泥制取 Ba NO3 2 其部分工艺流程如下 1 酸溶后溶液的 pH 1 Ba FeO2 2与 HNO3反应的化学方程式为 2 酸溶时通常控制反应温度不超过 70 且不使用浓硝酸 原因是 3 该厂结合本厂实际 选用的 X 为 填化学式 中和 使溶液中 填 离 子符号 的浓度减小 中和 引起的溶液体积变化可忽略 4 上述流程中洗涤的目的是 解析 1 向钡泥中加入稀 HNO3和水后 BaCO3 CO2 BaSiO3 H2SiO3 BaSO3 BaSO4 而 Ba FeO2 2与稀 HNO3发生复分解反应 反应的化学方程式为 Ba FeO2 2 6 8HNO3 Ba NO3 2 2Fe NO3 3 4H2O 2 酸溶的目的是为了使稀 HNO3与 BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba FeO2 2等反应 从而获 得 Ba NO3 2 此过程应使反应缓慢进行 才能使反应更加充分 若温度过高 反应速率 加快 反应不够充分 同时也不能用浓 HNO3代替稀 HNO3 因为浓 HNO3不稳定 易 挥发 分解 3 结合本厂的主要化工产品 BaCl2 BaCO3 BaSO4可知 能用来调节溶液 pH 的只有 BaCO3 故 X 为 BaCO3 在中和 过程中 H 被消耗 浓度减小 Fe3 容易发生水解 故浓度减小 4 中和 加入 Ba OH 2调节溶液 pH 7 的过程中 生成 Fe OH 3沉淀 过滤除去 H2SiO3 BaSO4 Fe OH 3等不溶物 其表面附着 Ba2 Ba2 属于重金属离子 随意排放会对环 境 造成影响 所以需用水洗涤不溶物 答案 1 Ba FeO2 2 8HNO3 Ba NO3 2 2Fe NO3 3 4H2O 2 防止反应速率过快 浓 HNO3易挥发 分解 凡合理答案均可 3 BaCO3 Fe3 H 4 减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染 12 海水中含有丰富的化学元素 下面是某化工厂从海水中提取 NaCl Mg 以 MgCl2形式存 在 和 Br2 以 NaBr 的形式存在 及综合利用的生产流程简图 请回答 1 Mg OH 2中加入盐酸后 要获得 MgCl2 6H2O 晶体 需要进行的实验操作依次为 填序号 A 蒸馏 B 灼烧 C 过滤 D 蒸发 E 冷却结晶 2 目前工业上主要采用隔膜法电解饱和食盐水 下列关于隔膜电解槽的叙述错误的是 填序号 7 A 隔膜的作用 防止氯气与氢氧化钠 氯气与氢气接触而发生反应 B 电解之前应除去 Ca2 Mg2 以防止电解时生成 Ca OH 2 Mg OH 2堵塞隔膜 C 阴极产物为氢氧化钠和氢气 D 电解槽的阳极用金属钛网制成 3 母液中常含有 MgCl2 NaCl MgSO4 KCl 等 其溶解度曲线如下图所示 可进一步 加工制得一些重要的产品 若将母液加热升温到 60 以上 随着水分的蒸发 会逐 渐 析出晶体 此晶体的主要成分是 过滤出上述晶体后 将滤液降温到 30 以 下 又逐渐析出晶体