【红对勾】高三化学一轮总复习 讲与练课时作业20 开发利用金属矿物和海水资源

课时作业20开发利用金属矿物和海水资源时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1H2作还原剂和金属作还原剂相比，制得金属的纯度说法正确的是( )A用H2的高B用金属的高C二者相同 D无法比较答案A解析氢气和金属虽然都可作还原剂制得金属，但金属作还原剂时的过量金属、氧化产物和还原产物多为固体，易使制得的金属中含有杂质，而H2的氧化产物为水，则不会引入杂质。 2金属铁、镁、锰、钒、铬，可用铝热法制备的是()A BC D答案C解析铝热反应放出大量的热，可以利用此反应冶炼难熔金属。但镁的还原性强于铝的还原性，故铝不能置换出化合物中的镁。3下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据：物质氧化镁氯化镁熔点/2852714沸点/36001412请参考以上数据分析，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答案D解析B项中所得MgCl2溶液中杂质较多，由于氧化镁的熔点较高，若由其制镁会消耗较多的能源，综合两项，应选D。4(双选)工业上，下列各组金属氧化物可用CO将其还原成金属单质的一组是()AMgO、Al2O3BFe2O3、CuOCZnO、CuO DHgO、Ag2O答案BC解析工业上冶炼镁、铝一般用电解法，HgO、Ag2O可用加热法使其还原，Fe2O3、CuO、ZnO可用CO作还原剂使其还原。5从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤，可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应答案B解析选项A，海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富。选项B，电解熔融MgCl2时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁。选项C，因MgCl2能水解：MgCl22H2OMg(OH)22HCl，为此将MgCl26H2O晶体置于HCl气体氛围中加热脱水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。选项D，步骤涉及CaCO3的分解反应得到CaO，CaO与H2O发生化合反应得到Ca(OH)2，步骤是电解涉及分解反应，步骤涉及MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应得到Mg(OH)2和CaCl2。6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的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()钾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融的KCl反应A全部 BC D答案A解析由题干信息可以知道是正确的，金属钾熔化后易溶于熔融的钾盐中，将温度控制在比钾沸点稍高，使钾变为钾蒸气，将钾蒸气抽出有利于钠与熔化的KCl反应向右移动；另外，钾蒸气易逸出会污染环境。7下列方法不能用于海水处理得到淡水的是()A电渗析法 B蒸馏法C升华 D离子交换法答案C解析升华一般用于固体物质的分离，其中某种物质易升华，变为气体逸出，使物质得到提纯分离。8从海水中提取金属镁的生产步骤有：浓缩结晶加熟石灰加盐酸过滤熔融电解，正确的生产顺序是()A BC D答案C解析海水中含有Mg2，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2，过滤可得到Mg(OH)2固体。如何由Mg(OH)2制取金属镁？根据金属的冶炼方法知应电解含Mg2的熔融化合物。若直接加热Mg(OH)2，则Mg(OH)2发生分解生成MgO：Mg(OH)2MgOH2O，MgO熔点高，很难熔融；工业上不采用电解熔融MgO的方法，而是将Mg(OH)2转化为MgCl2，MgCl2熔点低，电解熔融MgCl2可得金属镁：MgCl2(熔融)MgCl2。9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利用潮汐发电是将化学能转化为电能答案C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；潮汐发电是将动能转化为电能，D错。10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得淡水答案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。11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，而海水中的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的变化进行分析，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溶质质量分数不变答案C解析右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大 。12正在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过H2O。以下叙述正确的是()A铝热剂就是指Fe2O3粉和Al粉的混合物B检验红砖中的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液C分别还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO物质的量之比为323D明矾含有结晶水，是混合物答案C二、非选择题(共52分)13(12分)福建有广阔的海岸线，建设海峡西岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mgL1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。(2)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。A氧化性 B还原性C挥发性 D腐蚀性(3)以上流程中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数： (4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：_。(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是_。A乙醇 B四氯化碳C烧碱溶液 D苯(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。电解时，阳极反应式为_。若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和_。答案(1)富集(或浓缩)溴元素(2)C(3)33153(4)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4(5)BD(6)2Cl2e=Cl2NaClO14(12分)海洋是重要的资源宝库，利用海水等可制得多种化工产品。下图是以海水、贝壳等为原料制取几种化工产品的转化关系图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质，M、L是常见气态单质。试填写下列空白：(1)反应的化学方程式是_。(2)在进行反应时，在固体B的溶液中是先通入D气体还是先通入NH3？_。(3)反应中哪种物质可循环利用？_。(4)以上转化关系图中没有涉及的反应类型是_(选填四种基本反应类型中的一种)。(5)由K溶液经如何处理才能制得N？_。答案(1)NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl(2)先通入NH3(3)CO2(4)置换反应(5)MgCl2溶液要在HCl气流中进行蒸发结晶制得MgCl2晶体，熔融后电解才能制取金属镁解析贝壳的主要成分是CaCO3，煅烧贝壳时得到的固体C是CaO，D是CO2；海水中含有大量的NaCl、MgCl2等物质，将海水曝晒过滤后得到的固体B是NaCl，母液中含有MgCl2；反应是侯氏制碱法中最重要的一步反应，F是NaHCO3，E是NH4Cl；CaO加入含有MgCl2的母液中时发生如下反应：CaOH2O=Ca(OH)2，MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2，煅烧Mg(OH)2得到MgO；K是MgCl2，电解熔融态的MgCl2可得到Mg和Cl2，显然M是Cl2，L是H2，J是HCl。反应得到的NaHCO3受热分解能得到CO2，CO2可循环利用。MgCl2容易水解，在由MgCl2溶液制备无水MgCl2时，要注意防止水解。15(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A 全部溶于0.15 L 6.0 mol L1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。答案(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2OMgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL1解析由铝热反应在中学化学中的应用，推知中发生的反应为2AlFe2O3Al2O32Fe，可知B为铁；由中放出1.12 L(标况)气体，推知中盐酸过量，中发生的反应为：MgO2HCl=MgCl2H2O；Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。溶液C中的溶质为MgCl2、FeCl3和HCl，中发生的反应为Fe2HCl=FeCl2H2，Fe2FeCl3=3FeCl2，溶液D中的溶质为MgCl2、FeCl2；等物质的量混合的MgO和Fe2O3混合物20 g，其中n(MgO)n(Fe2O3)0.1 mol，c(Mg2)0.67 molL1，由于整个反应中Cl守恒，Cl以MgCl2和FeCl2的形式存在，故n(Fe2)0.35 mol，所以c(Fe2)2.3 molL1。16(14分)把海水过滤除杂，在提取了氯化钠、溴、镁等化学物质后，剩余的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：回答下列问题：(1)乙、丁中溶质的化学式为_、_；(2)第步骤操作中用稀H2SO4浸洗的目的是_；(3)第步骤操作可提取纯I2的两种方法是_和_(不要求写出具体步骤)；(4)检验得到I2的方法