2013届高三开发利用金属矿物化学知识管理复习

1、点面导图第一节开开发利利用金属属矿物和和海水资资源考向分析本节高考重点考查：(1)金属的冶炼；(2)垃圾资源的回收利用；(3)海水资源开发利用的方法。多以选择题型呈现，难度中等。预计2013年该部分知识将与环境保护、工农业生产和社会热点等问题结合考查。一、金属属矿物的的开发利利用1金属的的冶炼方方法金属的冶冶炼过程程就是把把金属从从化合态态还原为为游离态态的过程程。即：Mnne=M。冶炼方法有关的化学方程式 电解法冶炼钠_冶炼镁_冶炼铝_热还原法高炉炼铁_H2还原WO3_铝热反应还原Cr2O3_焦炭还原CuO_热分解法冶炼汞_冶炼银_2.金属的回回收和资资源保护护(1)废旧金属属最好的的处理方

2、方法是_。(2)回收利用用废旧金金属的意意义是节节约_、减少_、节约能能源。(3)合理开发发和利用用金属矿矿物资源源，有效效地使用用金属产产品、材材料。回收利用用矿物资源源环境污染染1(选一选)下列说法法不正确确的是()A有些活活泼金属属如铝可可作热还还原法的的还原剂剂B因为钠钠性质很很活泼，用电解解氯化钠钠溶液的的方法来来冶炼金金属钠C热还原原法冶炼炼金属的的反应不不一定是是置换反反应D冶炼银银可以直直接用加加热分解解方法【答案】B二、海水水资源的的开发利利用1水资源源的利用用2化学资资源的开开发利用用(1)氯碱工业业()电解NaCl溶液，电电解方程程式为：_()产物制盐盐酸：_()制漂白液

3、液：_。(2)海水提镁镁、溴、碘。(3)海水中提提取_和_用于核能能的开发发。(4)新型能源源_、_等的开发发利用。Cl22NaOH=NaClONaClH2O铀重水潮汐能波浪能2(填一填)海水的淡淡化海水中提提取食盐盐海水中提提取金属属镁海水中提提取碘海水中提提取溴，上述化化工生产产中涉及及氧化还还原反应应的有_。【答案】3(选一选)海水是一一个巨大大的化学学资源库库，下列列有关海海水综合合利用的的说法正正确的是是()A海水中中含有钾钾元素，只需经经过物理理变化就就可以得得到钾单单质B海水蒸蒸发制海海盐的过过程中只只发生了了化学变变化C从海水水中可以以得到NaCl，电解熔熔融NaCl可制备Cl

4、2D利用潮潮汐发电电是将化化学能转转化为电电能【答案】C金属的冶冶炼和铝铝热反应应1.金属活动动性顺序序与金属属冶炼方方法的关关系金属的活动性顺序K Ca NaMg AlZn Fe SnPb(H)CuHg AgPt Au自然界中存在形态化合态多数是化合态，极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法2.铝热反应应(1)原理：高高温下铝铝将金属属氧化物中的金金属还原原出来。(2)实验装置置：如图图所示。(3)实验现象象镁条剧烈烈燃烧，放出一一定的热热量，使使氧化铁铁粉末和和铝粉在在较高温温度下发发生剧烈烈的反应应。反应放出出大量的的热，并并发出耀耀眼的强强光。纸漏斗的的下部被被

5、烧穿，有熔融融物落入入沙中。(2012巢湖一中中高三质质检)粉末状试试样A是由等物物质的量量的MgO和Fe2O3组成的混混合物。现进行行如下实实验：将适量A进行铝热热反应，产物中中有单质质B生成；另取20g A全部溶于于0.15 L6.0 molL1盐酸中，得溶液液C；将中得到的的单质B和溶液C反应，放放出1.12 L(标准状况况)气体，同同时生成成溶液D，还残留留有固体体物质B；用KSCN溶液检验验时，溶溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝铝热反应应的实验验操作是是_，产物中中的单质质B是_。(2)中所发生生反应的的化学方方程式是是_。(3)中所发生生的反应应的离子子方程式式是_。(4)若溶

6、液D的体积仍仍视为0.15 L，则该溶溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。溶液中Mg2的物质的的量等于于MgO的物质的的量，c(Mg2)0.1mol/0.15L0.67 molL1。反应后原原加入的的盐酸中中的Cl全部转移移到FeCl2和MgCl2中，Cl守恒，所所以溶液液D中n(Cl)n(Mg2)2n(Fe2)26.0molL10.15 L0.9mol，n(Fe2)(0.9 mol0.1mol2)/20.35 mol，所以c(Fe2)0.35 mol/0.15 L2.3molL1。【答案】(1)加少量KClO3，插上镁镁条并将将其点燃燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O

7、，MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2，Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3molL11下列金金属的工工业制法法正确的的是()A制钛：用金属属钠置换换出氯化化钛(TiCl4)溶液中的的钛B炼铁：用焦炭炭和空气气反应产产生的一一氧化碳碳在高温温下还原原铁矿石石中的铁铁C制钠：用海水水作原料料制得精精盐，再再电解纯纯净氯化化钠溶液液得到金金属钠D炼铜：用黄铜铜矿经电电解精炼炼得到纯纯度为99.9%的铜【解析】金属钠与与TiCl4溶液中的的水反应应，不能能置换出出金属钛钛，A不正确；电解NaCl溶液不能能得到金金属钠，C不正确；黄铜矿矿经冶炼炼得到粗粗铜，粗粗

8、铜再经经电解精精炼制得得纯度为为99.9%的铜，D不正确。【答案】B海水资源源开发利利用(2)反应的离离子方程程式2H2IH2O2=I22H2O(2012阳江质检检)海水是取取之不尽尽的化工工原料资资源，可以从海海水中提提取各种种化工原原料。如如图是工工业上对对海水的的几项综综合利用用的示意意图：试回答下下列问题题：(1)粗盐中含含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制时时所用试试剂为：A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加加入试剂剂的顺序序是_。(2)电解饱和和食盐水水时，与与电源正正极相连连的电极极上发生生的反应应为_。与电源源负极相相连的电电极附近近溶液pH

9、_(填“变大”、“不变”或“变小”)。若保证证电解后后饱和食食盐水的的浓度不不变，则则可采取取的方法法是_。(3)由MgCl26H2O晶体脱水水制无水水MgCl2时，MgCl26H2O晶体在_气氛中加加热脱水水，该气气体的作作用是_。(4)电解无水水MgCl2所得的镁镁蒸气可可以在下下列_气体中冷冷却。AH2BN2CCO2DO2【精讲精析析】(1)除去杂质质又不带带入其他他杂质离离子，合合理的试试剂顺序序是BCDA或者CBDA。(2)电解饱和和食盐水水时，与与正极相相连的阳阳极发生生的反应应是2Cl2e=Cl2，与负极极相连的的阴极发发生的反反应是：2H2e=H2。H不断消耗耗，使得得溶液中中

10、c(OH)增大，pH变大。电电解过程程中逸出出的是Cl2、H2，所以要要确保原原溶液浓浓度不变变，只能能向体系系中通入入一定量量的HCl气体以补补足损失失的H、Cl原子。【答案】(1)BCDA(或CBDA)(2)2Cl2e=Cl2变大向向电解液液中通入入一定量量的HCl气体(3)HCl抑制水解解平衡MgCl2H2OMg(OH)ClHCl正向进行行(4)A2(2012福州高三三质量检检查)从海水中中提取镁镁的工艺艺流程如如图所示示：下列说法法错误的的是()A用此法法提取镁镁的优点点之一是是原料来来源丰富富B步骤电解MgCl2时阴极产产生氯气气C步骤可将晶体体置于HCl气体氛围围中脱水水D上述工工

11、艺流程程中涉及及化合、分解和和复分解解反应【解析】工艺流程程中的原原料(海水和贝贝壳)来源丰富富；电解解过程中中阳极发发生氧化化反应有有氯气放放出，阴阴极发生生还原反反应有金金属镁生生成；为为防止镁镁离子的的水解，步骤应将晶体体置于HCl气体氛围围中脱水水；发生化合合反应、发生分解解反应、发生复分分解反应应。【答案】B热点探究究工艺流程程以自然资资源开发发利用为为背景的的物质制制备、分分离与提提纯利用化学学方法开开发利用用资源是是当今社社会发展展的需求求，近几几年高考考实验题题一直由由此选材材命题。在考题题中，一一般给出出生产过过程或实实验简图图，目的的是考查查物质的的性质、反应原原理、实实验

12、基本本操作，尤其是是物质的的萃取、分液、过滤、蒸馏、蒸发等等分离操操作。故故立足于于基本化化学知识识，将题题目中的的文字信信息、框框图信息息进行正正确转化化是答好好该类题题目的最最大关键键。解决决该类问问题应理理顺流程程，对比比提纯前前后间的的差异，以选取取合适的的分离、提纯方方法。海水中含含有丰富富的化学学元素，下面是是某化工工厂从海海水中提提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在在)和Br2(以NaBr的形式存存在)及综合利利用的生生产流程程简图：请回答：(1)Mg(OH)2中加入盐盐酸后，要获得得MgCl26H2O晶体，需需要进行行的实验验操作依依次为_。a蒸馏b灼烧c过滤d蒸发e冷却结

13、结晶(2)目前工业业上主要要采用离离子交换换膜法电电解饱和和食盐水水，下列列关于离离子交换换膜电解解槽的叙叙述错误误的是_。a精制饱饱和食盐盐水进入入阳极室室b纯水(加少量NaOH)进入阴极极室c阴极产产物为氢氢氧化钠钠和氢气气d阴极的的电极反反应为：Cl22e=2Cl(3)母液中常常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度度与温度度的关系系如图所所示)，可进一一步加工工制得一一些重要要的产品品。若将将母液加加热升温温到60以上，随随着水分分的蒸发发，会逐逐渐析出出晶体，此晶体体的主要要成分是_；过滤上上述晶体体后，将将滤液降降温到30以下，又又逐渐析析出晶体体，用一一定量的的

14、冷水洗洗涤该晶晶体，最最后可得得到比较较纯净的的_晶体。【精讲精析析】(1)要考虑MgCl2的水解。(2)中阳极反反应式应应为2Cl2e=Cl2。(3)中根据溶溶解度与与温度关关系图分分析，温温度升高高至60以上时，MgSO4溶解度随随温度的的升高而而降低，故要析析出MgSO4，此时NaCl溶解度受受温度影影响不大大，水分分蒸发要要析出NaCl；当温度度降至30以下时，KCl的溶解度度比MgCl2的溶解度度要小得得多，故故析出KCl。【答案】(1)d、e、c(2)d(3)MgSO4、NaClKCl(2012潮州潮安安中学质质检)某同学按按如下实实验流程程提取海海带中的的碘，请请回答相相关问题题

15、。(1)第步是将海海带放入入_(填仪器名名称)中，用酒酒精灯充充分灼烧烧灰化。(2)第步为了加加快溶解解速率并并使I充分进入入溶液中中，可以以采取的的措施是是_(写出两条条)。(3)实验进行行到某一一步骤时时应检验验碘的存存在，具具体方法法是_。(4)海带灰中中还含有有其他无无机盐类类(如硫酸盐盐、硝酸酸盐、碳碳酸盐等等)，这些盐盐类是在在流程图图中的第第_步(填编号)与碘分离离的。【解析】(1)灼烧海带带应该在在坩埚中中进行。(2)要加快物物质的溶溶解速率率并使之之充分溶溶解，可可采用玻玻璃棒搅搅拌的方方法，加加热一般般可以加加大物质质的溶解解度。(3)如果是检检验氧化化后的单单质碘，则要取

16、取氧化后后的溶液液于试管管中，滴滴加淀粉粉溶液检检验；如如果是检检验过滤滤后的溶溶液中的的碘离子子，则要要取滤液液加入氯氯水；使使碘离子子被氧化化为单质质碘，然然后加淀淀粉溶液液检验。(4)在萃取过过程中，单质碘碘进入四四氯化碳碳中，其其他盐留留在溶液液中，通通过分液液可实现现碘和其其他盐的的分离。【答案】(1)坩埚(2)充分搅拌拌；加热热煮沸(3)取氧化后后的溶液液少量于于试管中中，滴加加淀粉溶溶液，若若溶液变变蓝证明明含碘(或：取过过滤后的的溶液少少量于试试管中，滴加几几滴氯水水再滴加加淀粉溶溶液，若若溶液变变蓝证明明含碘)(4)高考题组组一金金属冶炼炼1(2011上海高考考)高炉炼铁铁过程中中既被氧氧化又被被还原的的元素是是()A铁B氮C氧D碳【解析】本题考查查工业炼炼铁过程程中的反反应原理理。高炉炉炼铁过过程中，碳与氧氧气反应应生成二二氧化碳碳，二氧氧化碳在在高温下下再与碳碳反应生生成还原原剂一氧氧化碳，CO与铁矿石石反应又又生成CO2，碳元素素既被氧氧化又被被还原。【答案】D回答问题题：(1)中反应的的化学方方程式为为_；(2)化合物I的电子式式为_，它的空空间构型型是_；(3)1.6gG溶于盐酸酸，得到到的溶液液与铜粉粉完全反反应，计计算至少少所需