江苏省江阴市成化高级中学高考化学复习 开发利用金属矿物和海水资源学案

第六章化学与自然资源的开发利用案例27金属矿物和海水资源的开发利用考试要求 1。了解金属矿物和海水的综合利用。2.理解化学科学发展在自然资源利用中的作用。知识点金属矿物的开发与利用1.自然界中金属的形式除了像_ _、_ _这样的少数金属外，大多数金属在自然界中以_ _ _的形式存在。在这些金属化合物中，金属元素的化合价都是_ _。2.金属冶炼的本质使金属化合物中的金属离子变成金属单质的过程。3.金属熔炼的一般步骤4.金属冶炼方法热分解法例如，2hgo2hg O2和2ag2o4ag O2热分解熔炼法熔炼金属的特点是金属元素的金属性质，金属元素的原子失去电子，金属离子得到电子，金属元素形成的化合物是稳定的。(2)热还原法熔炼金属(1)焦炭还原法。例如，碳还原氧化锌和氧化铜，化学方程式如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .一氧化碳还原法。例如，一氧化碳还原氧化铁和氧化铜，化学方程式如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .氢还原法。例如，H2还原了WO3和Fe3O4，化学方程式如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .活性金属还原法。例如，铝还原Cr2O3和V2O5，化学方程式如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .在铝热反应实验中，铝热是指_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。镁条和氯化钾的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。反应时间为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。常用的铝热反应熔炼_ _ _ _ _ _ _金属。可以用热还原法熔炼的金属是金属_ _ _ _ _ _，这些金属位于普通金属活度序列表中的_ _ _ _ _ _区域。(3)电解熔炼金属例如，氧化铝、氯化镁和氯化钠的电解反应的化学方程式如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .问题思维1.铝和镁可以通过电解三氯化铝和氧化镁来熔炼吗？2.铝是地壳中最丰富的金属元素。为什么它的使用比铁和铜晚得多？知识点2海水资源的开发利用海水资源的利用主要包括海水资源的利用和海水化学资源的利用。1.海水资源的利用海水淡化方法主要有_ _ _ _ _ _、_ _ _ _、_ _ _ _ _等。脱盐方法原则蒸馏将海水加热至105 ,蒸发汽化，蒸汽冷凝得到蒸馏水电渗析利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择性渗透，在外加直流电场的作用下，水中的一些离子转移到水中的另一部分，达到脱盐的目的。离子交换过程用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂从海水中去除阴离子和阳离子得到去离子水的方法问题思维3.为什么海水资源的开发利用前景广阔？2.海水化学资源的开发利用(1)氯碱工业海水氯化钠_、_、_。电解饱和氯化钠溶液的方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)从海水中提取镁海水镁(氢)2_(溶液)氯化镁26 H2O_ _ _ _ _ _ _ _镁，氯气(3)从海水中提取溴海水(酸化)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(液体)。问题思维4.写下从海水中提取镁的离子方程式。一、金属冶炼方法与金属活性的关系1.金属活性序列与金属冶炼方法的关系(见下表)金属的活性顺序钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金金属原子的电子损失能力强弱金属离子的电子容量弱强主要熔炼方法电解过程热还原法热成分解决办法物理方法2.工业上常用的还原剂包括焦炭、一氧化碳、H2和活性金属(通常是铝)。低纯度要求的金属通常用较便宜的焦炭或一氧化碳还原，而高纯度要求的金属通常用H2还原。对于某些难熔稀有金属，通常需要铝还原。这种反应称为铝热反应。铝热反应的特点：高温条件；(2)剧烈燃烧，释放大量热量；(3)新形成的液态金属元素容易与Al2O3(固态)分离。道武1号(2020郑州质检)氧化还原反应的典型例子在金属冶炼中被广泛使用，以下说法是不正确的()A.在电解熔融氯化钠制备金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B.在铜湿法冶金和铜火法冶金的反应中，铜元素被还原C.在与磁铁矿的炼铁反应中，1摩尔Fe3O4被一氧化碳还原成铁，9摩尔e -在铝热还原铁的反应中，释放的热量可以熔化铁。讲座记录：二。海洋资源的开发利用1.海水脱盐(1)海水淡化：从海水中提取淡水或从海水中分离盐。(2)海水淡化方法及其特点海水淡化方法主要包括蒸馏(如图所示)、电渗析、离子交换等。蒸馏法历史最悠久，技术和工艺相对完善，但成本相对较高。(3)原理：水的沸点低。在蒸馏过程中，水蒸发，而其他物质具有高沸点，不能蒸发。水蒸气被冷却以获得淡水。(4)注意事项(1)用少量碎瓷片防止烧瓶沸腾。(2)冷凝水流向低而高。如果实施海水淡化向居民提供饮用水，以下方法原则上完全不可行()A.加入明矾沉淀海水中的盐并脱盐利用太阳能提高海水温度，并通过蒸馏进行脱盐c .缓慢冷却并固化海水，以获得淡水d、海水通过离子交换树脂去除各种离子讲座记录：2.从海水中提取镁(1)过程(2)化学反应方程式氯化镁+氢氧化钙=氢氧化镁+氯化钙氢氧化镁+氯化氢=氯化镁+2H2O氯化镁6H2O氯化镁+6H2O氯化镁(熔融)氯化镁海水是镁的主要来源之一。从海水中提取金属镁的主要生产步骤包括：浓缩结晶；添加熟石灰；加入盐酸；过滤；熔融电解(1)正确的生产顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)上述提镁全过程中未涉及的化学反应类型为_ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)。A.分解反应b .结合反应c .置换反应d .置换反应(3)在以下关于镁提取的陈述中，错误的是_ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)。这种方法的优点之一是原材料来自海洋。B.执行步骤、和的目的是富集氯化镁C.常用电解熔融氧化镁法制备镁D.镁的电解熔炼消耗大量电能3.从海水中提取溴(1)工艺流程：海水Br2(l)(2)原则(1)用_ _ _ _ _ _浓缩海水，用硫酸酸化浓缩海水。(2)在酸化海水中加入适量的氯，将溴离子转化为元素溴，离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入含二氧化硫溶液的吸收塔中，达到富集的目的：br2 SO22h2o=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)引言典型例子稻芜4号(2020山东荣成模拟)海带富含碘。为了从海带中提取碘，一个研究小组设计并开展了以下实验：请填写以下空格：(1)步骤(1)烧海带时，除三脚架外，使用的实验仪器为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(从下列仪器中选择所需仪器，并用参考字母填空)。A.烧杯b .坩埚c .手表玻璃d .泥浆三角e .酒精灯f .干燥器(2)步骤(3)中实验操作的名称为_ _ _ _ _ _；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离元素碘并回收苯。该步骤的实验操作名为_ _ _ _ _ _。(3)在步骤(4)中反应的离子方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)在步骤5中，一名学生选择苯提取碘，原因如下_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(5)请设计一种简单的方法来检查碘提取后的水溶液是否仍含有元素碘：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .1.(2020广东，2)广东正在建设海洋强省。以下陈述不正确()A.从海带中提取碘的过程涉及氧化还原反应b .在淡水中加入氯化钠和其他成分，制成海水，用于长途运输海产品赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起的沿海水体富营养化引起的D.铁、钴、钾、金、镁和硼等金属可从专属海洋经济区的资源开发中获得。2.(2020天津李宗，9)海水是巨大的资源宝库。天津海水淡化和综合利用居全国首位。从海水中提取盐和溴的过程如下：(1)请列出海水淡化的两种方法：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)氯化钠溶液进行电解，可直接在电解槽中获得的产品有H2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _或H2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)在步骤I中已经获得Br2，并且为了以下目的，Br2被还原为br-in步骤ii_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)步骤二中