自然资源的开发利用(A级基础练)(人教版2019必修第二册)(解析版)

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用（限时：25分钟）1．（2021·全国高一课时练习）已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是A．金属钠的使用 B．青铜器的大量使用C．海水提镁 D．铝热法制铬【答案】B【详解】根据金属活动性顺序可知，金属越活泼,其还原性越强,对应的离子氧化性越弱,越不容易得到。青铜器的使用应在铁器时代之前。故选B。2．（2020·重庆高一月考）在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是A．Na、Mg、Al B．Na、K、Zn C．Fe、Cu、Ag D．Na、Ca、Cu【答案】A【详解】钠、镁、铝都是活泼金属，工业上采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，故A正确；B.锌属于较活泼金属，工业上可以采用热还原法冶炼，故B错误；C.银较不活泼，工业上可以采用热分解法冶炼，故C错误；D.铜属于较不活泼金属，工业上可以采用热还原法冶炼，故D错误；故选A。【点睛】本题考查了金属的冶炼，根据金属的活泼性选取相应的冶炼方法，注意铝用电解氧化铝的方法冶炼而不是电解其熔融盐的方法冶炼，为易错点。3．（2021·全国高一课时练习）工业上常用电解法冶炼的金属为A．镁 B．铁 C．铜 D．银【答案】A【详解】镁是活泼金属，用热还原法不能获取，只能用电解熔融的氯化镁来制取，铁、铜可用热还原法制取，银可用热分解法制取；

故选：A。4．（2020·天水市田家炳中学高一期末）有关金属矿物相关说法正确的是A．活泼金属可以用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼B．不活泼金属用电解法冶炼C．铝热反应不是放热反应D．合金是纯净物【答案】A【详解】A．活泼金属难以用还原剂还原，常使用电解法冶炼，如钠、镁、铝的冶炼，A正确；B．不活泼金属常用还原剂还原，也可用热分解法或电解法制取，B不正确；C．铝与金属氧化物的铝热反应之所以能发生，就是因为铝热反应是放热反应，C不正确；D．合金是金属与金属、或金属与非金属组成的混合物，D不正确；故选A。5．（2021·明水县第一中学高一月考）下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是A．2Ag2O4Ag+O2↑ B．2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑C．2MgO2Mg+O2↑ D．4CO+Fe3O43Fe+4CO2【答案】C【详解】A．银的活泼性差，用加热分解氧化银的方法冶炼银，所以2Ag2O4Ag+O2↑符合工业冶炼金属实际情况，A项不符合题意；B．工业上电解熔融氧化铝冶炼金属铝，所以2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑符合工业冶炼金属实际情况，B项不符合题意；C．工业上冶炼镁可采用电解法，其原料应选用MgCl2而不是MgO，因为MgO的熔点比MgCl2的高，会消耗大量电能，成本较高。C项符合题意；D．该反应中Fe3O4被CO还原，属于热还原法，铁性质较活泼，工业上常采用热还原法制取，D项不符合题意；答案选C。6．（2020·浙江绍兴市·高一期末）海水资源的开发利用具有十分巨大的潜力。下列物质通常不是通过海水资源开发利用的是A．NaCl B．碘和溴 C．MgCl2 D．CuSO4【答案】D【详解】海水中含有大量的Na+、Cl-、Br-、I-、Mg2+，所以CuSO4不是通过海水资源开发利用的，答案选D。7．（2021·江苏盐城市·高一期末）关于海水资源的综合利用，下列说法错误的是A．海水中含量最高的盐是NaCl B．电解饱和食盐水可以制得金属钠C．从海水中提取的镁可用于制造火箭、飞机 D．食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大【答案】B【详解】A．海水中含量最多的金属元素是Na，其次是Mg，含量最多的非金属是Cl，所以海水中含量最高的盐是NaCl，A说法正确；B．电解饱和食盐水可以制得NaOH、氢气和氯气，不能得到Na，B说法错误；C．从海水中提取的镁，镁铝合金具有硬度大，质量轻的特点，可用于制造火箭、飞机，C说法正确；D．碘是合成甲状腺激素的重要物质，食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大，D说法正确；答案为B。8．（2020·江苏苏州市·高一月考）不需要经过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是A．镁 B．精盐 C．溴 D．碘【答案】B【详解】A．海水中的Mg元素以Mg2+的形式存在，利用Mg2+制备Mg的过程中存在氧化还原反应，A不符合题意；B．海水经蒸发结晶得粗盐，再经提纯为精盐，无氧化还原反应，B符合题意；C．海水中含有大量的Br-，利用Br-制备液溴的过程中存在氧化还原反应，C不符合题意；D．海产品中含有大量的I-，利用I-制备I2的过程中存在氧化还原反应，D不符合题意；故答案选B。9．（2021·全国高一课时练习）下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是A．海水蒸发制海盐的过程中只发生化学变化B．从海水中提取溴不涉及氧化还原反应C．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等D．提取海水中的Mg，在沉淀Mg2+的过程中，从经济角度考虑可选用NaOH溶液【答案】C【详解】A．海水蒸发制海盐的过程中只发生物理变化，A项错误；B．从海水中提取溴，先通过氧化剂将氧化为，然后鼓入热空气将吹出，再用还原剂将还原为，最后用氧化剂将氧化为，涉及氧化还原反应，B项错误；C．海水淡化可通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等实现，C项正确；D．提取海水中的，在沉淀的过程中，从经济角度考虑可选用溶液，若选用溶液，则成本较高，D项错误；答案选C。10．（2021·莆田第十五中学高一期末）下列化学反应，在从海水中提取镁的过程中不会涉及的是A． B．C． D．【答案】C【详解】依据海水提镁流程：海水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2(熔融)Mg，依次发生反应：，，，不会发生，故C正确。故选C。11．（2021·山东省安丘市第一中学高一月考）空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下：浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X产品溴下列说法错误的是A．①中发生的主要反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-B．物质X为HBrOC．②③的目的是富集溴元素D．空气吹出法利用了溴易挥发的性质【答案】B【分析】浓缩海水中通入氯气将溴离子置换成溴单质，再通入空气和水蒸气将溴形成蒸汽，用二氧化硫吸收生成HBr和H2SO4，HBr再与氯气生成溴单质。【详解】A．浓缩海水中通入氯气将溴离子置换成溴单质，发生反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，故A正确；B．溴与二氧化硫反应生成HBr和H2SO4，所以物质X为HBr和H2SO4，故B错误；C．②通入空气和水蒸气将溴形成蒸汽，与③二氧化硫反应，目的是富集溴元素，故C正确；D．溴易挥发，空气吹出法利用了溴易挥发的性质形成溴蒸汽再被二氧化硫吸收，故D正确；故答案为B。12．（2021·山东高一月考）海带提碘的实验中涉及灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取五个步骤，下列操作能达到实验目的的是A．实验室用装置甲灼烧干海带B．装置乙中为加速液体流下使用玻璃棒搅拌C．用装置丙从碘水中萃取单质碘D．用装置丁吸收该实验中的氯气尾气【答案】C【详解】A．灼烧海带应在坩埚中进行，不能用蒸发皿灼烧，故A错误；B．过滤时不能用玻璃棒搅拌，以防玻璃棒戳破滤纸，故B错误；C．萃取使用的有机溶剂是CCl4，不溶于水，密度比水大，有机层在下层，故C正确；D．氯气与NaCl溶液不反应，所以不能用装置丁吸收氯气，故D错误；答案选C。13．下列属于可再生清洁能源的是A．石油 B．风能 C．可燃冰 D．煤【答案】B【详解】石油、可燃冰、煤均属于不可再生的能源，风能是可再生的清洁能源，B项正确。故选B。14．煤、石油和天然气是工农业生产、国防建设的重要资源。下列有关说法正确的是A．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程B．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程C．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物D．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇【答案】D【详解】A．煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，故A错误；B．煤的气化过程是一个热化学过程，它是以煤或煤焦(半焦)为原料，以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质)，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程，故B错误；C．石油是指气态、液态和固态的烃类混合物，因此分馏(物理变化)不可能得到乙酸，故C错误；D．天然气中主要成分为甲烷，其燃烧放出大量热量，因此可作燃料，同时甲烷与水蒸气在一定条件下能够反应生成CO、H2，二者可在一定条件下生成甲醇，H2与N2在高温高压以及催化剂作用下能够合成氨，故D正确；综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。15．下列说法正确的是A．石油分馏塔从上到下的分馏产品依次是汽油、石油气、煤油、润滑油、柴油、重油B．石油的各种分馏产品具有固定的沸点C．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量D．石油裂解的主要目的是得到甲烷、丙烷等气态烷烃【答案】C【详解】A．石油分馏塔从上到下的分馏产品依次是石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油，A错误；B．石油的各种分馏产品仍然是混合物，因此不具有固定的沸点，B错误；C．裂化的目的是将C18以上的烷烃裂化为C5-C11的烷烃和烯烃，得到裂化汽油，因而可以提高汽油的产量和质量，C正确；D．石油裂解是以裂化得到的汽油为原料，进行深度裂化，得到乙烯等化工基础原料，D错误；故合理选项是C。16．下列说法正确的是A．石油是混合物，汽油是纯净物 B．沸点：汽油<柴油<煤油C．石油的裂化与裂解都属于化学变化 D．石油的分馏是化学变化【答案】C【详解】A．石油的分馏产品都是由不同沸点的组分组成的混合物，故A错；B．各馏分按照沸点由高到低的顺序排列为重油>柴油>煤油>汽油>石油气，故B错；C．把相对分子质量大、沸点高的烃分解为相对分子质量小、沸点低的烃的过程叫石油的裂化，石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化高，长链烃分子断裂程度大，它们发生的都是化学变化，故选C；D．分馏过程中发生了物理变化，故D错17．石油原油没有固定的沸点，加热原油可分离得到汽油、煤油和沥青等物质。据此判断，石油是A．化合物 B．混合物 C．单质 D．纯净物【答案】B【详解】纯净物都有固定的沸点，纯净物分为单质和化合物，混合物没有固定的熔沸点，石油没有固定的沸点，加热原油可分离得到汽油、煤油和沥青等物质，这是物理过程，从而推出石油属于混合物，选项B正确；答案为B。【点睛】物质分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物，单质分为金属单质、非金属单质和稀有气体，化合物分为有机物和无机物，无机物分为氧化物、酸、碱、盐。18．通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。从煤的干馏产物中可以获得重要的化工原料如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、氨、苯、焦炭等。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。煤可以直接液化，使煤与氢气作用生成液体燃料；煤也可以间接液化，一般是先转化为一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下合成甲醇等。石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，需要先在炼油厂进行精炼。利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。下列变化属于物理变化的是A．煤的干馏 B．煤的气化 C．石油的分馏 D．煤的液化【答案】C【详解】A．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，故煤的干馏是化学变化，A错误；B．煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。故煤的气化是化学变化，B错误；C．利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。石油分馏属于物理变化，C正确；D．煤的直接液化是：使煤与氢气作用生成液体燃料的过程；煤也可以间接液化，一般是先转化为一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下合成甲醇等。故煤的液化是化学变化，D错误；答案选C。

19．下列说法正确的是A．煤中有苯，可以通过蒸馏的方法使之分离B．煤的气化就是使固态的煤变为气态煤的过程C．煤的液化属于物理变化D．煤的干馏可以得到煤焦油，从煤焦油中可以分离出苯等【答案】D【详解】A．煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，煤的干馏是复杂的物理变化和化学变化，从煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，故A错误;B．煤的气化是把煤转化为可燃性气体的过程，发生了化学变化，故B错误；C．煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程，属于化学变化，故C错误；D．煤的干馏可以得到煤焦油，从煤焦油中可以分离出苯、甲苯、二甲苯等有机物，故D正确；故选D。20．（2021·全国高一课时练习）冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或作还原剂还原②用活泼金属Na、Mg等还原③利用铝热反应原理还原④电解法⑤热分解法。请回答下列金属的冶炼应采用哪种方法：(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______(填序号，下同)。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______。(3)Hg、Ag等不活泼金属_______。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。【答案】①④⑤③【详解】金属的冶炼一般根据金属的活泼性选择不同的冶炼方法。活泼的金属一般采用电解法，不活泼的金属一般采用加热分解法，处于中间的金属，一般采用还原剂还原。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属，冶炼方法采用热还原法，①以C、CO或H2做还原剂，故答案为：①(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属，冶炼方法用④电解法，故答案为：④；(3)Hg、Ag等不活泼金属，冶炼方法用⑤热分解法，故答案为：⑤；(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属，冶炼方法利用铝热反应原理还原，故答案为：③；21．（2021·济南市长清第一中学高一月考）海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，流程如图：请回答下列问题：(1)请写出海水淡化的一种方法：______。(2)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的_____(填序号)a．氧化性b．还原性c．挥发性(3)操作I用SO2水溶液吸收Br2，有关反应的离子方程式为_____(4)写出操作II通氯气后发生的离子反应方程式_____(5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂①最好选用____a．氨水b．氢氧化钙c．氢氧化钠(6)操作III的化学方程式_____【答案】蒸馏法cSO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++2Br-+Cl2=Br2+2Cl-bMgCl2Mg+Cl2↑【分析】从海水中获得产品，通常有三条途径：一是制取蒸馏水，二是制取工业溴，三是制取镁。利用蒸馏法可获得水蒸气；利用饱和食盐水电解制得的Cl2，还原母液中的Br-，可制得Br2，然后提取、净化；母液中的Mg2+，可用石灰乳进行沉淀，然后过滤、酸溶、结晶、电解，从而获得镁单质。【详解】(1)从海水中获得淡水，可将其转化为水蒸气，与海水分离，此淡化的方法为蒸馏法。答案为：蒸馏法；(2)通入热空气吹出Br2，则溴由液态转化为气态，表明其沸点低，利用了Br2的挥发性，故选c。答案为：c；(3)用SO2水溶液吸收Br2，生成H2SO4和HBr，有关反应的离子方程式为SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++。答案为：SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++；(4)操作II通氯气后，Cl2将Br-氧化为Br2，发生的离子反应方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。答案为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；(5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂①最好选用石灰乳，故选b。答案为：b；(6)操作III是电解熔融的MgCl2制Mg，化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。答案为：MgCl2Mg+Cl2↑。【点睛】从MgCl2溶液中提取MgCl2，应蒸发浓缩、冷却结晶，获得六水合氯化镁；然后在HCl气流中加热晶体，获得MgCl2固体；最后熔融电解，从而获得Mg。22．（2021·安徽蚌埠市·蚌埠二中高一期中）三氯化碘(ICl3)是一种黄色晶体，遇水易分解，熔点：33℃，沸点：73℃，在药物合成中用途非常广泛。某学习小组从海带中提取碘，并用于制备三氯化碘。(1)从干海带中提取粗碘①写出加入过氧化氢后的反应的离子方程式_______。②操作Y用到的玻璃仪器有烧杯、_______。③可以用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来，写出向碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液振荡、静置、分液发生的化学方程式_______。(2)利用制得的碘单质制取ICl3①制备氯气选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸，相关反应的离子方程式为_______。②装置B的作用_______。③试剂X为_______，X的作用是_______。④氯气与单质碘反应温度稍低于70℃，则装置D适宜的加热方式为_______。【答案】2H++2I-+H2O2═2H2O+I2分液漏斗3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O2MnO+16H++10Cl-═5Cl2↑+2Mn2++8H2O能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，此外作用为吸收氯气中的氯化氢气体碱石灰吸收未反应的氯气，并防止空气中的水蒸气进入D装置使三氯化碘分解