【同步练习】《开发利用金属矿物和海水资源》（人教）.docx

开发利用金属矿物和海水资源同步练习刘集中学 吴拉马加 基础达标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A2HgO2HgO2热分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2电解法CCu2SO22CuSO2热分解法DFe2O32Al2FeAl2O3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Cl2D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)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2晶体MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg 知识巩固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()ACO、O2、H2BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2DAl、C、H215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_。(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/(gcm3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl8011 4132.165KCl7701 5001.984工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KClNaNaClK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801882.916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F219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_。ANaOHBFeCl2CNa2SO3DH2O(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_。 能力达标2120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。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8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2，下列有关判断合理的是()A避免污染，排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收BCuFeS2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230.4 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() AFeOBFe2O3CFe3O4DFeO和Fe2O324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)，涉及的步骤为反应TiCl42Mg=2MgCl2Ti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MgCl26H2OC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】B2.【解析】自然界中很不活泼的金属如Au、Pt可存在游离态。【答案】A3.【解析】火烧孔雀石和焦炭混合物发生的反应为Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2，2CuOC2CuCO2，属于焦炭还原法。【答案】A4.【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】C5.【答案】A6.【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】B7.【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：BrBr2BrBr2。【答案】A8.【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】C9.【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】C10.【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：Cl22NaBr=2NaClBr2。知识巩固：11.【答案】B12.【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】B13.【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】D14.【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】D15.【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NaKCl=NaClK，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801882.9 之间时，Na、KCl、NaCl均为液态，而钾为气态。【答案】(1)acdb16.【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】D17.【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：2F22H2O=4HFO2，因此D错误。【答案】D18.【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2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；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Br2SO22H2O=H2SO42HBr，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Cl2Br2SO2。【答案】(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO219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2IH2O22H=I22H2O)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：21.【解析】(1)铝热反应为2AlFe2O32FeAl2O3，该反应中Fe2O3作氧化剂，Al作还原剂。(2)全为该铝热反应的现象。【答案】(1)Fe2O32AlAl2O32FeFe2O3Al铝热(2)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TiO22C2Cl2TiCl42CO。第二步：(1)Mg为活泼金属，在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4：2MgTiCl42MgCl2Ti。(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：TiO22C2Cl2TiCl42COC第二步：(1)2MgTiCl42MgCl2Ti(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】D24.【答案】B25.【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OCO2CaCO316100x g 0.75 g解得x0.12，N(Fe)N(O)：23。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FeSO47H2O的溶解度，有利于绿矾结晶。(2)水浸后发生的离子反应为TiO22H2O=H2TiO32H，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、