第十一章第一节开发利用金属矿物和海水资源

1、第十一章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用下列认识正确的是 ()A人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关B人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品C工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、AlD工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4解析：选项A，Au是极不活泼金属，在自然界中有单质存在，古人不需冶炼即可获得，随着化学科学的进步，人类逐渐冶炼出Cu、Fe、Al等金属，可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关选项B，石油是不可再生资源，总

2、有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法选项C，AlCl3是共价化合物，电解熔融AlCl3得不到Al.选项D，将Cu在空气中充分燃烧后转化为CuO，CuO与稀H2SO4反应即可得到CuSO4.答案：D2目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右，常用的方法之一是用氧化剂把Br氧化成单质溴，再通入热空气把溴蒸气吹出，这一反应中常使用的氧化剂是()AO2BCl2C浓硫酸 D浓硝酸解析：把Br氧化成Br2，常用的氧化剂是Cl2.答案：B3下列说法不正确的是 ()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方

3、法来冶炼铝D回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：本题主要考查金属的冶炼方法铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2AlFe2O32FeAl2O3；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物答案：C4若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是 ()A加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B利用太阳能使海水蒸馏淡化C将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子解析：明矾净水的原理是水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附悬浮物作用，而对海水中的无

4、机离子起不到任何作用答案：A5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 ()AMnO2 BWO3CCr2O3 DCo3O4解析：用铝热法还原金属氧化物时，Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂在反应中金属氧化物被还原为单质，显然，在氧化物中金属化合价越高，变为单质时需获得的电子越多，消耗铝越多；金属化合价越低，得电子数越少，耗铝越少以上金属氧化物中金属的化合价分别为：Mn(4)、W(6)、Cr(3)、Co()Co化合价最低，耗铝最少答案：D6溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘提取碘的途径如下所示：干海

5、带海带灰水溶液 碘单质下列有关叙述正确的是 ()A碘元素在海水中也有游离态存在B在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C操作A是结晶或重结晶DB是提纯操作，常用蒸馏或分馏解析：碘在海水中只以化合态(I)存在，没有游离态，A错误操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D都是错误的答案：B7从海水中提取单质镁，下列途径正确的是 ()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2MgC海水Mg(OH)2MgCl2MgD海水MgCl2Mg解析：首先向制盐剩下的苦卤里加入熟石灰，得Mg(OH)2，再用盐酸溶解Mg(OH)2得MgCl2，电解融熔MgCl2得Mg.答案：C8工业上先后

6、用下列方法制备金属钠：用石墨作电极电解熔融氢氧化钠制钠铁与熔融氢氧化钠作用制钠：3Fe4NaOHFe3O42H24Na电解熔融氯化钠下列有关说法正确的是 ()A电解熔融氢氧化钠制钠的反应为：4NaOH(熔融)4Na2O22H2B在电解熔融氯化钠的电解槽(如右图)中，石墨为阳极，铁为阴极C电解熔融氯化钠时，Na向阳极移动D方法与制得等量的钠，两反应中转移的电子总数相等解析：A项中阳极反应4OH4e=O22H2O，阴极反应：4Na4e=4Na，因此不可能有H2产生，C项中Na应向阴极移动，D项中方法每生成1 mol Na，需转移1 mol电子，方法需转移2 mol电子答案：B9中国新闻网曾报道，位

7、于广东省阳江海域的“南海一号”宋代商船，此前曾打捞出金、银、铜、铁、瓷类文物4000余件，文物界专家认为，“南海一号”价值不亚于兵马俑下列有关推断不正确的是 ()A金、银、铜、铁等属于过渡金属B瓷类器件的主要成分是硅酸盐C用硝酸可以检验金制品和铜制品D金属在海水中不容易腐蚀解析：金、银、铜、铁均属过渡金属，A正确；瓷器的主要成分是硅酸盐，B正确；硝酸与Cu能发生反应，而不与金反应，故C正确；金属在海水中容易发生电化学腐蚀，D不正确答案：D10铜的冶炼过程大致可分为：富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧，主要反应为：2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(炉渣)；制粗铜，在1200发生的主要反

8、应为：2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S=6CuSO2；电解精炼铜下列说法正确的是 ()A冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B上述过程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2C在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化剂D电解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量为32 g解析：1 mol CuFeS2反应，焙烧时需要氧气2 mol；生成的Cu2S转化为Cu2O还需要氧气，B不正确C项中作氧化剂的除Cu2O外还有Cu2S，C不正确电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解比较活泼的金属，当转移1 mol电子时，溶解铜的

9、物质的量小于0.5 mol，D不正确答案：A二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)阅读以下内容，回答问题冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或H2，或CO)法；活泼金属置换法；电解法四种方法各有优缺点，在工业上均有应用(1)一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别为_(填序号)AO2、CO2 BO2、COCCO2、CO DCO、CO2(2)下列说法错误的是_(填序号)A对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得D热还原法中还原剂有焦炭、一

10、氧化碳、氢气或活泼金属等(3)钛(Ti)有“未来钢铁”之称工业上常以TiCl42MgTi2MgCl2获得海绵状钛该反应在下列哪种环境中进行_(填序号)A稀有气体中 B空气中C氮气中 DCO2气体中解析：(1)CO2C2CO，CuOCOCuCO2.(2)活泼金属的冶炼方法主要为电解法，如Na、Mg、Al的冶炼分别电解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3.(3)空气中的N2、O2、CO2气体在加热的条件下均与镁反应，故应在稀有气体中进行答案：(1)C(2)C(3)A12(11分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以离子的形式存在实验室里从海藻中提取碘的流程如下图所示： (1)指出提取

11、碘的过程中有关的实验操作名称_；写出过程中有关反应的离子方程式：_.(2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为_A酒精、四氯化碳 B四氯化碳、苯C汽油、醋酸 D汽油、甘油(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，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、物品，尚缺少的玻璃仪器是_解析：(1)从提取碘的流程图上看出，操作是将固体(残渣)和液体(含I的溶液)分离开的操作，即为过滤反应是用Cl2将I氧化成I2的反应(2)利用I2在有机溶剂(如CCl4、苯)中的溶解度远大于在水中的溶解度，用有机溶剂将碘水中的碘提取出来，其中，酒精、甘油、醋酸均与水互溶，不能萃

12、取碘水中的碘(3)操作中缺少漏斗，操作中缺少分液漏斗答案：(1)过滤2ICl2=I22Cl(2)B(3)漏斗、分液漏斗13(11分)在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案甲：CuO溶于适量稀硫酸中在的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜乙：铁与稀硫酸反应得氢气将氢气通入氧化铜中并加热，充分反应后即得纯净的铜(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系_(填选项的标号)A相同 B甲多C乙多 D以上三种情况均有可能(2)丙

13、同学认为上述两种方案所制得的铜都难以保证铜的纯度，应对上述两种方案加以完善，甲同学的方案不完善的原因_完善甲同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入_，不断搅拌，然后_即得到纯净的铜解析：甲的方案中用过量的铁置换出铜，会使得到的铜中含杂质铁，乙的方案由于用H2还原CuO时H2利用率太低，故用同样的H2SO4所得H2再去还原CuO，所得Cu将很少答案：(1)B(2)甲同学的方案制得的铜中可能混有铁并且没有洗涤过量稀硫酸过滤、洗涤、烘干14(16分)以海水为原料获取金属镁，其中重要的一步是获得无水MgCl2，然后通过电解法制得金属镁请回答下列问题：(1)使氯化镁晶体失去结晶水的方法是_，

14、选择电解MgCl2制金属镁而不选用MgO的主要理由是_.(2)某兴趣小组同学取用80.00 g的MgCl2溶液(含镁元素质量分数为15.00%)，将其小心蒸干得49.25 g固体(其成分表示为Mgx(OH)yClz·nH2O)，为研究其组成进行了如下实验：实验一：将所得固体全部溶于100 mL 1.50 mol/L的盐酸中，再加水稀释至500 mL，则溶液的pH为1；实验二：取实验一稀释后的溶液50 mL向其中加入足量的AgNO3溶液得沉淀12.915 g.你认为上述两实验是否有必要都做？理由是_；所得固体中Cl的物质的量为_ mol；试通过计算确定固体的化学式_解析：(1)使氯化镁晶体失去结晶水的方法是在HCl气氛中加热，否则氯化镁会水解；选取电解氯化镁而不选用氧化镁的原因是MgO熔点比MgCl2高，熔化时能耗高(2)固体中Cl的物质的量为×0.9 mol