2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第八章第一节 自然资源的开发利用 作业

第一节自然资源的开发利用

一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）

1.从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现r人类文明的发展水平。下图表示了三种

金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于（）

A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量

C.金属的化合价高低D.金属的活泼性强弱

2.海水资源系指海水及海水中存在的可以被人类利用的物质。海水利用包括海水淡化、海

水直接利用和海水中化学资源的提取。

卜列有关海洋的工业生产的叙述不正确的是（）

A.用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溟

B.在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂

C.利用“海水一氯化钠一金属钠一氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱

D.利用“海水一氢氧化溪一叙化镁一金属镁”的工艺流程生产金属镁

3.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是（）

A.用装置甲灼烧碎海带

B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液

c.用装置丙制备用于氧叱浸泡液中r的CL

D.用装置「吸收氧化浸泡液中「后的。2尾气

4.下列制备金属单质的方法或原理正确的是（）

A.在岛温条件卜，用H二还原MgO制备单侦Mg

B.在通电条件下，电解熔融AI2O3与冰晶石（NaaAlF6）混合物制备单质AI

C.在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na

D.加强热，使Cu。在高温条件卜.分解制备单质Cu

5.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是（）

冶炼原理方法

A2HgO加热2Hg+O2T热分解法

B2Al2。3（熔融）电解4A1+36T电解法

C热分解法

Cu2S+O2高温2CU+SO2

D热还原法

Fe2O3+2AI高温2Fe+A12O3

6.下列说法不正确的是（）

A.煤的干偏为化学变化

B.煤的气化和液化是物理变化，是三态间的变化

C.以煤为主要原料,可以合成甲醇

D.煤干馄得到的焦炉气可以与澳水反应而褪色

7.“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要足煤中的碳和水蒸气的反应：

C（s）+H2O（g）^5CO（g）+II2（g）,该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的

燃烧（氧气用空气代替）来毙供的：C+O2缥下面关于该过程的说法不正确的是（）

A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染

B.第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失

C.煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高

D.上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO?后主要就是合成级的两种原料

8.澳、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘主要富集在海带中，我

国海带产量居世界第一位，除供食用外，大量用于制碘。亮取碘的途径如下图所示：

干海带W海*海带灰一永~水溶液荀/AB—＞腆单质，则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H2O2

C.操作是结晶或重结晶

D.操作是提纯，常用蒸用或分憎

9.海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCh、CaCh,Na2so4)。

下列说法错误的是()

一粗“*精盐~^M工业

网一②

|水|►M^OH),-MgCl,・6H,O-无水MgQ,

③®S(),水常液Eua⑤口

「NaRr—*Rrt---------------*吸收*--Hr,

A.过程①加入的药品顺序为Na2cCh溶液-BaCh溶液-NaOH溶液一＞过漉后加盐酸

B.从过程③到过程⑤的目的是浓缩富集浪

C.火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可用在过程④反应中

D.在过程③或⑤反应中每氧化0.2molBr•需消耗标准状况下2.24LC12

10.海水提镁的主要流程如下：

生石灰|——柘¥列|Mg住舞无水

而T啰漏息船|Mg(0H)2号湍邛”1喘出0

下列说法正确的是()

①试剂M是盐酸

②流程中的反应全部都是非氧化还原反应

③操作b只是过渡

④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2

⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量

A.③©®B.②③C.④⑤D.©©⑤

二、填空题(本题包括5个小题，共60分)

11.(8分)某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：

历史悠久的燃料一煤•使用方便的燃料一液化石油气或管道煤气-•清洁的燃料一

天然气

请回答下列问题：

(1)为了使煤充分燃烧，G采取的措施是o

(2)燥的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃

性气体，这两种气体是o

⑶液化石油气的主要成分是丙烷(GHx),丙烷完全燃烧的化学方程式是

(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是(答一条即

可)。

是氧化剂，是还原剂，该反应称为反应。

(2)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上)：。

①镁条剧烈燃烧：

②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；

③纸漏斗的卜部被烧穿：

④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。

(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个

孔：;蒸发皿盛沙：;镁条、氯酸

钾。

13.(14分)工业以浓缩海水为原料提取澳的部分过程如图。

W空气soadijo

I।丁

一化的金缩海水I.吹1塔|—吸收珞

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验:所有橡胶制品均已被保护，

夹持装置已略去)。

(1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的日¥」是(用离子方程式表

示)0

(2)A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气，通入热空气的目的

是。

(3)反应过程中，B装置中Bn与SCh反应的化学方程式：。

(4)C装置的作用是.

(5)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。

①一位同学根据溟的沸点是59C,提出采用方法从该混合液中分离出溪单

质。

②另一位同学向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法

是0

(6)某同学提出讦明反应后B装置的溶液中含有漠离子的实验方案是：取出少量溶液，

先加入过量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色。

该方案是否合理并简述理由：。

14.(10分)海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行

了如下图所示实验：

请回答下列问题：

(1)实验时灼烧海带应在________(填仪器名称)内进行。

(2)步骤④中反应的离子方程式是____________________________________________

(3)步骤⑤中应选用的一种溶剂X可以是(填试剂名称)。

(4)上述流程中的实验操作包括卜图中的(按操作顺序选填代号)。

ABCD

⑸请设计一个简单的实验方案，检验提取碘后的溶液中是否还含有单质碘:

15.(16分)海水中有取之不尽的化学发源，从海水中可提取多种化工原料。下图是某工

厂对海水资源的综合利用的示意图。

试回答下列问题:

(1)粗盐中含有Ca?+、Mg”、SO,鼠等杂质，精制后可得Na。饱和溶液，精制时通常在

溶液中依次加入过量的BaCb溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2c03溶液，过滤后向滤

液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中发生的化学反应的离子方程式：

①粗盐溶液中加入过量的Na2c。3溶液：o

②滤液中加入盐酸至溶液呈中性：。

(2)写出对精制饱和食盐水进行(1解的化学方程

式：o

(3)母液中含有K'、Na\Mg?，等阳离子，从以上流程可以不♦出，对母液进行一•系列的

加工可制得金属镁。

①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是;石灰

乳是生石灰与水作用形成的化合物，生产生石灰的主要原料是:若加入石灰乳后所

制取的产品中还混杂着熟石灰，那么将熟石灰从该产品中除去的方法是。

②电解无水氯化镁的化学方程式是0

③电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用

作镁蒸气的冷却剂的是(埴字母序号)。

A.H2B.CO2C.O2D.水蒸气

(4)在该化工厂中，海水提取氯化钠后的母液经过提取氯化镁后乂形成了新的母液，向

新的母液中加入一种常见的气态氧化剂，又抽取了重要的化工原料澳单质。

①生成溟单质的化学反应的离子方程式是；生产中将溟单质从化合物中

分离出来的方法是,这种方法的成功应用是基于浪单质具有性。

②以下是对生产嗅单质所用的气态氧化剂寻找供货源的设想，其中合理的是

(填字母序号)。

A.从外地购买B.在当地新建生产厂

C.从本厂生产烧碱处循环D.从木厂生产镁单质处循环

③从多种经营、综合开发、打造大而强的现代企业以及本厂生产所需要的原料等方面来

看，你认为该化工厂还可以再增加的生产项目是,

参考答案

I.解析选D从题给的图示，可以归纳出金属活泼性越弱的金属(如铜)，越早被开发利用。

2.解析选Co用海水淡化后的浓缩海水作原料提取浪,A正确;在太阳能资源相对充足的沿

海地区建造海水淡化厂,B正确;工业上通过电解饱和食盐水来生产烧碱,C错误;利用“海水一

氢氧化镁T氯化镁一金属镁”的工艺流程生产金属镁,D正确。

3.解析：选BA项，灼烧碎海带应在阳烟中进行，不能用烧杯.装置甲不能达到实验目的；

B项，用装置乙过滤海带灰浸泡液能达到实验目的；C项，用浓盐酸和MnCh制取氯气需要

加热，装置丙不能达到实验目的：D项，吸收C12应用NaOH溶液，装置丁不能达到实验目

的。

4.解析：选BA项，Mg的还原性强于H2的还原性，出不能还原MgO；C项，制取钠应电

解熔融NaQ；D项，发生的反应为4CUO=2CSO+O23得不到单质CU。

5.解析：选C活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、

Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag等用热分解法冶炼，故A、B、D三

项正确，C项错误。

6.解析选Bo煤的气化是把煤中的有机物转化成可燃性气体,主要原理是其中的碳元素与

H2O(g)反应:C(s)+H2O(g)—CO(g)+H2(g)；煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程，如将煤与

氢气在一定条件下作用生成液体燃料，也发生了化学变化，故燥的气化和液化不仅是状态上发

生了变化，而且发生了化学变化;煤干储得到的焦炉气主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化

碳，因含有乙烯故能使溟水褪色。

7.解析选Bo虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得

到的气态燃料的热利用率高，且较清洁,故从总体来看煤气化或液化后使用是较合理的,B项错

误,A、C项正确;因反应C+O2丝CCh中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、

CO?和H?等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、Hz,D项正确。

8.解析选B。碘在海水中只以化合态(「)存在，没有游离态，A项错误。操作A是萃取，

操作B是分液，然后才是利用蒸储等操作来得到单质碘，A、C、D都是错误的。

9•【解析】选A。过程①的提纯中需除去镁离子、钙离子、硫酸根离子,碳酸钠一定在氯化钢

之后,可除去过量的钢离子，故A错误;澳离子被氧化为澳单质后，被二氧化硫吸收生成嗅离子,

加入氧化剂氧化溟离子为滨单质，富集溟元素，从过程③到过程⑤的目的是浓缩富集溟.故B

正确;火力发电厂燃煤排放的含SO?的烟气经处理后可以吸收氧化得到的澳单质,发生氧化还

原反应得到HBr,通入氧化剂得到单质澳,起到富集膜元素作用，故C正确;过程③或⑤发生反

应的离子方程式为2Br-+Ch-Br2+2C「,每氧化0.2molB「需消耗0.1molCl2,0.1molCh在标

准状况下的体积为2.24L.故D正确。

10•【解析】选D。电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的。③操作b应

是蒸发、结品、过滤，因此③是错误的。

11.答案：(1)通入足量的空气或将煤粉碎(2)CO和H?

(3)C3H8+50?史23co2+4比0(4)减少了粉尘污染(答案合理即可)

【解析】(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。

(2)C(s)+H2O(g)26co(g)+H2(g),即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2O

(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水:C3H8+502尊3co2+4H2O。

(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水,无粉尘污染。

-

12.(l)Fe2O3+2All^Al2O.：+2FeFe2O3Al铝热(2)①②③@(3)使熔融物易于落下防

止溅落物炸裂蒸发皿反应产生高温，引发铝热反应

解析：⑴铝热反应为2AI+Fe。高疝2Fe+AbO3,该反应中FeKh作氧化剂，A1作还原剂。

⑵①②③④全为该铝热反应的现象。

(3)铝热反应实验中：①为使熔融物易落下，通常在内层纸漏斗底部剪一个孔：

②为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛沙子：

③反应中镁条产生高温，引起氯酸钾分解：氯酸钾引发铝热反应。

13.答案：(l)Cb+2Br-=2C「+Bn

(2)将溟从蒸储烧腋A中吹出

(3)SO2+Br24-2H2O=H2SO44-2HBr

(4)吸收未反应完的Ch、Bn、SO2等有毒气体，防止污染空气

(5)①蒸懦②萃取分液

(6)不合理，氯水可能过量，氧化碘离子生成单质碘

解析：(1)欲使滨离子变成澳单质，则通入的a气体能和溪离子发生反应生成溟单质，氯气

能和溟离子发生置换反应生成溪单质，离子方程式为Cb+2BJ=2C「+Br,。

(2)浪易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Ba。

(3)旗有强氧化性，能和二氧化硫在水中发生氧化还原反应，反应的化学方程式为S02

+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,

(4)氯气不可能完全反应，氯气和浪离子反应生成澳单质，未反应的二氧化硫、氯气和

溟都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以C装置是尾气处埋装置，即C

的作用是吸收未反应的02、Br2和S02。

(5)①根据澳的沸点是59℃,采用蒸锚方法从该混合液中分离出嗅单质，②向该混合液

中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法是萃取分液。

(6)加入过量新制氮水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色的方法不合理，因过

量的氯水也能氧化碘离了•生成单质碘。

1

14.答案(1)用烟(2)2F+H2O2+2H=I2+2H2O

(3)苯或四氯化碳(4)ADC

(5)取少量溶液于试管中，