2023年人教版高中化学必修第二册第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用、海水资源的开发利用

第八章第1节第1课时

保时作业二刑等级

对点训练

题组一金属冶炼的原理及方法

1.下列各组物质中，均能使Fe20a还原成单质铁的是(D)

A.CO、O2、H2B.CO、C02>C

C.82、H2O、O2D.ALC、H2

解析：还原性强的物质(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来，

2.(2023•长沙高一检测似下方法可用于工业冶炼金属的是(C)

A.电解熔融AICL获取金属铝

B.电解MgCk溶液获取金属镁

C.用CO还原铁矿石来获取金属铁

D.用还原HgO获取Hg

解析；AICL为共价化合物，熔融态不导电，A项错误；电解MgCb溶液生成氢气、氯气、氢氧化

镁，B项错误；用CO还原铁矿石制取铁，C项正确；汞为不活泼金属，HgO受热分解生成Hg和02,

D项错误。

题组二合理开发和利用金属矿物资源

3.工业上用铝土矿(主要成分为AbOa，含Fez。,杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如卜.:

¥

试剂X「

±反应①、过滤’L

［提示：偏铝酸钠与足量二氧化碳反应的化学方程式为NaAIO2+CO2+2H2O=A1(OH)3I+

NaHCO3］卜列叙述正确的是(C)

A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸

B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁

C.反应②中通入的过量Y可以是CO?

D.图中所示转化反应都不是氧化还原反应

解析：如果X为盐酸，AbCh和Fe?03均溶解，X应为NaOH,A项错误；FezO.a不溶于NaOH溶

液，过滤后沉淀为FezCh,B项错误；NaAlO?与过量CO2反应生成A1(OH)3沉淀和NaHCCh,C项正确;

AI2O3的电解为氧化还原反应，D项错误。

4.(2023・成都高一检测)Ti具备优良的抗腐蚀性，被称为未来金属，工业上可以采用镁热还原法(高

温）制备，工艺流程如图。［已知：MgCb（熔融）空且Mg+Cht］下列说法错误的是（B）

-------------------［MT

Ti（：LT镁宠6还原|------T-空金溜一海绵钛

熔融电解IvfriI

-------------1Mg（J:|

A.镁热还原的化学方程式为FCL+2Mg皇迪Ti+2Mgeh

B.整个工艺流程中，Cl元素比合价始终不变

C.Ti和Mg高温下化学性质非常活泼，镁热还原需在惰性气体中进行

D.Mg的循环使用可以提高原料利用率，降低成本

解析：镁热还原是高温下Mg与TiCL反应生成Ti和MgCI2,化学方程式为TiCL»+2Mg直退Ti

由蟀

+2MgCI2,故A正确；电解熔融MgCb时发生反应MgCk（熔融）=％Mg+Cbf,该反应中Cl元素化

合价从一1变为（XC1元素化合价发生变化，故B错误；由于Ti和Mg高温下化学性质非常活泼，所以

镁热还原需在惰性气体中进行，避免Ti和Mg被氧化，故C正确；由流程可知，Mg可以循环利用，

从而提高了原料利用率，降低了成本，故D正确。

题组三海水资源的利用

5.海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是（B）

A.蒸发海水可以得到单质碘

B.蒸储海水可以得到淡水

C.电解海水可以得到单质镁

D.电解海水可以制得金属钠

解析：A项，海水中的碘元素以r的形式存在，可以加氧化剂将r氧化为a最后再萃取蒸僧即

可得到碘单质，错误；B项，利用蒸僧法使水变为水蒸气，然后通过冷凝得到蒸僧水，能使海水淡化，

正确；C项，电解熔融MgCL可以获得金属Mg,电解海水得不到金属Mg,错误；D项，电解熔融NaCl

可以获得金属Na,电解海水得不到金属Na,错误。

6.下列有关海水提取镁的说法不正确的是（B）

A.贝壳在海水提取镁的生产流程中，主要经历了CaCO3-CaO-Ca（OH）2的过程

B.从海水中经过过港后的Mg?）利用OH将其转化为Mg（OH”沉淀，然后电解Mg（OH”制备纯

镁

C.工业生产中利用电解熔融MgCb制备镁

D.在海水提取镁的工业流程中，氯气可以循环利用，用于制备盐酸，再溶解Mg（OH）2

解析：从海水中提取金属镁，是将贝壳转化为Ca（OH）2,然后将海水中的Mg?+转化为Mg（OH）2,

将Mg（0H）2转化为MgCb,经过电解熔融MgCb,从而制得金属镁，所以A项和C项都是止确的，而

B项错误；在电解熔融氯化镁时，不仅得到了金属镁，同时也得到了氯气，这些氯气可以循环使用，

所以D也是正确的。

7.（2023・广州高一检测）如图是海水提澳的工艺流程。下列说法不正确的是（B）

二氧化硫和水

溟的蒸气冷

:凝

宜

吸

吹

收

出

塔

塔O

浪

氧

化

溶

液

A.在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱性物质

B.“吹出塔”处热空气的作用是将多余的氯气吹出

C.“吸收塔”中发生的反应为B「2+SO2+2H2O=H2so4+2HBr

D.以上流程“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溟

解析：海水中加酸的作用是中和海水中的臧性物质，增强氯气的氧化能力，A项正确；“吹出塔”

处热空气的作用是将生成的浪吹出到“吸收塔”中，B项错误；由药中分析可知滨单质被SO?和水吸

收得到澳化氢溶液，发生反应为：Br2+S02+2H2O=H2SO4+2HBr,C项正确；通过吹出塔和吸收塔

过程中发生的反应富集澳，再通过蒸储塔把澳离子氧化得到溟单质，冷却得到液澳，D项正确。

8.“空气吹出法”海水提溪的工艺流程如下：

(((苗

酸

浓缩LL7

后

化

海J

吹5

蒸

水c

收

出

塔

It塔ai

塔T

-一T

v)v一

tf

Ms

下列说法，不正确的是（B）

A.实验室保存液澳通常加少量水

B.海水提滨与海水提镁发生的所有反应均为氧化还原反应

C.经过吸收塔后，滨元素得到了富集

D.蒸储塔中也发生了化学变化

解析：液溟易挥发，加水液封可以减少挥发损失，故A正确；海水提镁的过程中，发生了镁盐与

碱反应生成氢氧化镁的复分解反应，为非氧化还原反应，故B错误；经过吸收塔后，溶液中的浓

度远大于进入吹出塔之前的海水中的Br一浓度，因此溟元素得到了富集，故C正确；蒸馅塔中发生的

反应为2Br+C12=2C1+Br2,故D正确。

综合强化

9.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO”和赤铜矿(CU20)与木炭按一定的比例混合后

加热至800℃,这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(A)

A.“药金”实质上是铜锌合金

B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌

C.用王水可区别黄金和“药金”

D.用灼烧法不能区别黄金和“药金”

解析：冶炼“药金”相关反应的化学方程式为ZnCCh通亚ZnO+CCht,2ZnO+C遭遇2Zn+

CO2t,2Cu?O+C量豆4Cu+CC)2t,故A项正确，B项错误；王水可以溶解黄金和“药金”，故C

项错误；用灼烧法可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金与氧气不反应，而“药金”可以与氧气

反应，故灼烧后的“药金”颜色有变化，故D项错误。

10.下列说法正确的是(B)

A.电解NaQ溶液、熔融态的氯化镁可制得相应的金属单质

B.工业上可用含Cu2s的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu

C.铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca>Cr、Mn等

D.工业电解熔融态的AI2O3制AI时，加冰晶石的主要作用是提高AI的产量

11.黄铜矿(CuFeS?)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为8CuFcS2+2iO2=£^=8Cu+4FcO+2Fe2O34-16so2。

若CuFeS：中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是Cu、0(填元素符号)。

(2)上述冶炼过程产生大量SO2o下列处理方案中合理的是填代号)。

a.高空排放

b.用于制备硫酸

c.用纯碱溶液吸收制Na2s。3

d.用浓硫酸吸收

⑶利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含FC2O3、Feo、SiO2,AI2O3)可制备FC2O3。

方法为①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量N&OH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、•燃烧得氏2。3。

根据以上信息回答下列问题：

a.除去Ar的离子方程式是一人13++40源=人10^+230。

b.选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FcO。

提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液N20H溶液碘水

所选试剂为一稀硫酸、KMnCh溶液,证明炉渣中含有FeO的实验现象为一稀硫酸浸取炉渣所得溶

液使KMnCh溶液褪色—。

解析：(1)分析方程式中各元素化合价可知电2-©入0一包，氧元素、铜元素在反应中被还原。

(2)二氧化硫污染环境，不能排入空气中，浓硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“变

废为宝”制硫酸，也可以用纯碱吸收制亚硫酸钠。(3)a.Al»与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钢溶

液，而Fe?*与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将AF+除去。反应的离子方程式为AP++

40H=A1O2+2H2OOb.若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试

剂分析可知，将高镒酸钾溶液滴加至该溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锈酸钾溶液

褪色。

12.海水中滨元素以BL形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取滨的工艺流程如图所示：

步骤③k。2吸收

n-TTi蒸镭、冷凝'漠水混Q?氧化

腋凰一步骤⑤一

合物n’步骤④吸收液

⑴步骤①反应的离子方程式是一2Br-+Cl2=Br2+2C+°

⑵步骤③反应的化学方程式是Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2sd.

(3)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br?的是一ABU(填字母)。

A.NaOHB.FeCI2

C.Na2sChD.H20

(4)步骤⑤蒸僧过程中，温度应控制在80〜90温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，

大量水蒸气随澳排出，澳蒸气中水分增加；若温度过低，则一澳不能完全蒸出，产率低_。

-

解析：⑴(2)(3)间相对简单，读懂流程图，可以写出2Br+Cl2=2Cr+Br2.Br2+SO>+

2

2H2O=2HBr+H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收BmFe\SO1具有强还原性

也能吸收Br?,但Bn在水中的溶解度较小，不能被充分吸收。(4)在滨水中，溟的沸点是58.5℃,水

的沸点是100七，温度过高，大量水蒸气随之排出，澳蒸气中水分熠加；温度过低，凝不能完全蒸出，

产率低。

13.假如你是一位企业家，在众多开发海水资源的项目中，选择了海水提镁。请根据下列表中信

息，按要求回答相关问题:

表1海水中部分元素的含量

元素浓度/(mgLr)元素浓度/(mgL|)

钠10770氯19350

镁1290硫885

钾380