高中化学人教版必修二：自然资源的开发利用（专项练习）

第一节自然资源的开发利用

【题型1金属材料】

【题型2金属矿物的开发】

【题型3海水资源的开发利用】

【题型4化石能源的开发利用】

【题型1金属材料】

【例1】口常使用的金属材料大多数属于合金，下列说法不正确的是

A.超级钢强度很大,能实现钢板的轻薄化

B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”它包含：第三副族的镯系及错、锄共计17种元素

C.铝合金是用途广泛的合金之一，硬铝是一种铝合金，是制造飞机和宇宙飞船的理想材

料

D.储氢合金是一类能大量吸收出并与七结合成金属氢化物的新型合金

【答案】B

【详解】A.超级钢强度很大，能熨现钢板的轻薄化，A正确；

B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”它包含：第三副族的制系及坑、钮共计17种元

素，B错误；

C.铝合金是用途广泛的合金之一，硬铝是一种铝合金，硬铝的密度小、强度高，是制造

飞机和宇宙飞船的理想材料，c正确；

D.储氢合金是•类能大量吸收H?并与H2结合成金属氢化物的新型合金，便于氢的储

运，D正确；

故选B。

【变式1】云南省博物馆收藏的“四牛鎏金骑土铜贮贝器”，是滇青铜文明的代表性文物之

一。下列有关该文物的说法正确的是。

A.青铜是纯净物B.青铜的熔点低于纯铜

C.表面的铜绿是CuOD.在青铜器上鎏金是化学变化

【答案】B

【详解】A.青铜是铜锡组成的合金，是混合物，故A错误；

B.合金的熔点低于成分金属的熔点，青铜的熔点低于纯净的铜单质，故B正确：

C.表面的铜绿是碱式碳酸铜，化学式为Cu,(OH),CO"故C错误：

D.在青铜器上鎏金，没有生成新物质，不是化学变化，故D错误；

选B。

【变式2】下列说法正确的是

A.镁铝合金熔点高，硬度大，常用作耐高温材料

B.金属钠可以与钛、错、银、锂等氯化物的水溶液反应制得对应金属

C.工业上金属冶炼常用的方法有热还原法、电解法和涅法冶金等

D.预热的铁丝能在氯气中燃烧，生成棕褐色的烟雾

【答案】C

【详解】A.合金熔点低于各成分金属熔点，所以铁铝合金熔点不高，不能作耐高温材

料，A错误；

B.钠性质活泼，与盐溶液反应，先与水反应，所以金属钠与钛、错、铜、铜等金属的氯

化物溶液反应，不会置换出金属，B错误；

C.根据金属活动性的不同，工业上金属冶炼常用的方法有高温还原法、电解法、热分解

法和湿法治金等，C正确；

D.铁在氯气中燃烧生成氮化三铁，氯化三铁为棕色固体，没有雾，只有烟，D错误；

故答案为：Co

【变式3】新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的

A.硬铝(一种铝合金)密度小、强度高，是制造航天设备的埋想材料

B.铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀

C.我国自主研发的新•代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益

全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛

D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性

【答案】C

【详解】A.硬铝是一种铝合金，具有密度小、强度高的优点，因此是制造航天设备的理

想材料，A正确：

B.铝比铁活泼，在空气中其表面易被氧化生成一层致密氧化膜，因此在空气中铝制品比

铁制品耐腐蚀，B正确；

C.钢属于合金，钢的熔点比铁的熔点低，比铁用途更广泛，C错误；

D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的塑性、韧性、耐磨

性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等.DF确：

答案选C。

【题型2金属矿物的开发】

【例2】金属的冶炼体现「人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是

A.制钠：高温分解NaCl制备Na

B.制镁：电解MgC1溶液制备Mg

C.制铁：CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物

D.制铜：“曾青(CuSQj得铁，则化为铜”，原理为：2Fe+3Cu2+=2Fe"+3Cu

【答案】C

【详解】A.钠的性质活泼，工业上采用电解熔融氯化钠的方法制钠，故A错误；

B.工业上采用电解熔融氨化镁的方法冶炼镁，电解氯化镁溶液时，阴极氢离子放电生成

氢气，故B错误；

C.工业上采用热还原法冶炼铁，即co在高温下还原铁矿石中铁的氧化物，故c正确；

D.“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”，原理为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,故D错误；

故答案为：Co

【变式1】有关如图流程的判断中正确的是

NaOH溶液过坤CO,冰晶石

\丁2一]

铝I矿反应①》|Na[AI（O」）J溶液跑＞|A1（OH）3电与AQ户雪[大

A.流程中涉及的反应均为非氧化还原反应

B.反应②产生的阴离子主要为CO：

C.实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行

D.反应①的离子方程式为AI2O3+2OH+3H2O=2[A1（OH）寸

【答案】D

【详解】A.电解熔融AK）3的反应属于氧化还原反应，反应的方程式为2Al2。3（熔融）

考4A1+3O2T，A错误;

B.四羟基合铝酸钠在溶液中与过量的CO?生成Al（OH）3和NaHCCh，产生的阴离子主

要为碳酸氢根，B错误；

C.反应③是灼烧固体氢氧化铝，实验室中灼烧固体用用烟，C错误；

D.反应①是AI2O3与NaOH溶液发生反应产生四羟基合铝酸钠，发生的主要反应为：

A12O3+2OH-+3H2O=2[A1（OH）4]',D正确；

故合理选项是D。

【变式2】晋代葛洪的《抱朴子•内篇》记载有“以曾青涂铁，铁赤色如铜'’（曾青即硫酸铜

溶液）和“丹砂烧之成水银”（丹砂即硫化汞）等。下列说法不正确的是

A.“曾青涂铁”属于湿法炼铜B.“曾青涂铁”发生的是铁与硫酸铜的反应

C.汞不能用湿法冶炼D.“丹砂烧之成水银”属于热分解法

【答案】C

【详解】A.铁能将硫酸铜溶液中的铜元素置换出来，记载中蕴含了湿法炼铜的原理，故

A正确；

B.“曾青涂铁”发生的是铁与硫酸铜的反应，故B正确；

C.用浸出剂或吸收剂将含汞物料中的汞溶解或吸收入溶液，再从溶液中提取汞或汞盐的

过程为湿法炼汞，故c错误；

D.丹砂烧之成水银是硫化汞受热分解的方法得到汞和硫，属于热分解方法，故D正确：

故答案选C。

【变式3】铝酸钠（NazMoCU）具有广泛的用途，可作新型阻燃剂、水处理剂和无公害型

冷却水系统的金属抑制剂等。回答下列问题：

I.工业通过铝精矿(主要成分MoS2中硫为-2价)制备铝酸钠晶体的流程如图所示。

沌渣

空气、焙烧.柑产品Na:CO»

"(M0O1)焙统

fflMr-—溶液一一N3oO“2H：O($)

NaOH溶液、NMK)溶液t操作2

推作3

(1)通入空气焙烧铝精矿时，会产生一种有毒气体，工业上使用足量氨水吸收，用化学反

应方程式解释原因：O

(2)写出粗产品焙烧的化学方程式o

(3)实验室进行操作I所用的玻璃仪器是：烧杯、、,操作2的步骤

是：、、过滤、洗涤、干燥。

(4)操作3中硫元素被氧化为最高价，发牛反应的离子方程式为。

II.为实现绿色化学，也可从废钳催化剂(主要成分M0O3、AI2O3、Fe?O3等)中回收

Na2Mo和Al(OH)3,其工艺流程如图：

(5)检验②操作后所得的滤液中含有Na+的实验方法是。

(6)第③步操作中加入H2sCh需要适量，用离子方程式说明原因：(不考虑对

M。。：的影响)

【答案】(1)2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3

(2)MoCh+Na2cO3=Na2MoO4+CO2T

(3)漏斗玻璃棒蒸发浓缩冷却结晶

(4)MoS2+6OH+9ClO=MoO+2S0:+9CT+3H2O

(5)用钳丝蘸取滤液，放在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，说明溶液中含有Na，

+3+

(6)Al(OH)3+3H=Al+3H2O

【分析】I.铜精矿(主要成分为M0S2)在空气中焙烧得到Moth,根据S元素的价态变

化规律可知5元素被氧化成二氧化硫；然后Mo5和Na2c5混合焙烧，得到Na2Mo5和

二氧化碳，Na2MoO4溶于水形成溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到

Na2MoO4-2H2O,铝精矿〔主要成分为M0S2）经碱浸并用NaCO氯化，过滤得至I]Na2MoO4

溶液。

II.废铝催化剂（主要成分MOO3、AI2O3、Fe?03等）和碳酸钠混合焙烧，MOO3、AI2O3

与Na2co3的反应和SiO2与Na2co3的反应相似，加入碳酸钠焙烧时可生成Na2Mo04和

NaAlO2,溶于水后过滤得到滤渣F.O3和含有Mo。：、A1O；,第③步操作H2s需要适

量，避免氢氧化铝溶解，NazMoCh溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到

NazMoCh晶体。

【详解】（1）由分析可知，有毒气体为SO2,工业上使用足量氨水吸收S02,化学反应方

程式为：2NH3+H2O+SO2=（NH4）2SO30

（2）由分析可知，MoO3和Na2cCh混合焙烧，得到NaJVloCh和二氧化碳，化学方程式

为：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2t。

（3）操作I为过滤，所用的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，操作2是为了从溶液中析

出晶体，具体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

（4）操作3中硫元素被氧化为最高价，则NaQO被还原为NaCI,由化合价升降法可配平

-

反应的离子方程式：MoS2+6OH+9CI0-MoOf+2SO；>9C1+3H2OO

（5）检验溶液中含有钠离子，可以用焰色反应实验，如果焰色呈黄色则可以说明含有钠离

子，操作方法为：用钳丝会取滤液，放在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，说明溶液中含有

Na4o

（6）第③步操作H2sO4需要适量，避免氢氧化铝溶解，离子方程式为：Al（0H）

3+3H+=A13++3H2。。

【变式4】合理、高效利用金属矿物。将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种

金属材料，利用金属活动性的不同，可以采用不同的冶炼方法。

（1）以Hg。为原料冶炼Hg,冶炼方法是,下列能用该方法制得的金属是

（填字母）。

A.CuB.FeC.Ag

（2）明代《天工开物》记载了“火法”冶炼锌的方法：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…

然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煨红，…冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也（已知

炉甘石的主要成分为碳酸锌）。下列说法不正确的是（填字母）。

A.煤炭中起作用的主要元素是碳

B.该冶炼锌的方法属于热还原法

C.倭铅是指金属锌和铅的混合物

D.冶炼Zn的反应方程式为ZnCO/2C=Zn+3COT

（3）铝热法是冶炼金属的方法之一（如下图），写出铝热法炼铁的化学方程式

引发知热反应的实验操作是。

f一镁条

刘漏斗

氯酸钾

V-'气化铁和铝粉

的混合物

，盛有沙子的蒸发皿

（4）金属镁的冶炼有多种方法，其中一种以白云石（主要成分为CaCO/MgCOQ为原

料，经高温城烧生成氧化物（CaO・MgO）,氧化物在还原炉中经1200℃真空条件下用硅铁

（硅铁含硅量达95%〜99%）还原生成镁蒸汽（铁在反应前后化合价不变），镁蒸汽经冷凝

器冷聚为粗镁，粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。反应工艺流程如图：

①萤石粉作为活性剂，可增强冶炼过程中的打渣能力，用电子式表示Ca月的形成过

程O

②写出还原炉中高温下发生置换反应的化学方程式。

【答案】（1）加热分解法C

（2）C

高温

（3）2Al+Fe2O,=A12O3+2Fe点燃镁条

⑷1K(a-F―►[1-]Ca'[1：],2MgO+Si2MgT+SiO

【分析】金属的冶炼方法主要有三种，分别为热分解法、热还原法和电解法，其中汞和银

由于金属性较弱，其氧化物不稳定，因此在工业中经常用热分解法进行冶炼；铝热反应是

指用金属铝为还原剂还原金属氧化物的反应，该反应只有达到一定的温度才能引发，在这

之前是不反应的，但只要反应发生了就会放出大量的热，使反应更加剧烈，反应速率增大

极快。

白云石（主要成分为CaC（VMgC03）煨烧生成CaO、MgO,在还原炉加入硅铁、萤石

粉，除去CaO得到粗镁，粗镁精炼、铸锭得到成品。

【详解】（1）由于Hg的金属性较弱，且氧化汞易分解,因此在工业上采用加热分解的方法

以HgO为原料冶炼Hg；下列能用该方法制得的金属是Ag,选C。

（2）A.该法利用了燥炭中碳的还原性杷碳酸锌中的锌还原成单质来牛产偌铅，A正确：

B.该冶炼锌的方法是在高温下利用煤炭中的碳来还原碳酸锌中的锌，因此属于热还原

法，B正确；

C.倭铅生产工艺为炉甘石和煤炭饼发火煨红而得，原料是碳酸锌和碳，根据氯化还原反

应原理，被还原生成的金属只有锌，没有铅，c错误；

高温

D.冶炼Zn反应的化学方程式为ZnCO3+2C=Zn+3COf,D正确；

故选C。

（3）铝热法是指用金属铝为还原剂还原金属氧化物的反应，其中以铝为还原剂还原羟2°3

高温

的化学方程式为2Al+F%0；^=AI2O3+2Fe,其中引发铝热反应的实验操作是：加少最

KC1O3,插I:Mg条并将其点燃。

（4）①CaF?为离子化合物，用电子式表示CaF2的形成过程

4仁Ca罕F：—4：F：「CM”：F丁。

♦・♦♦

高温小

②还原炉中高温下发生置换反应生成Mg,化学方程式2MgO+Si^=2MgT+SiO

【题型3海水资源的开发利用】

【例3】海洋中有丰富的资源，下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是

|吃.风》NaHCQ,△，Na2CO3

广粗盐一*精盐---""氯碱工业

荣T广Mg(OH)2--MgCl2-6H2O一＞》无水MgCl2

「母液一、厂

LNaBr――Br,qSO,水溶液吸收&Br,

A.在第①步中除去粗盐中的SO：、Ca2\Mg2\FU+等杂质，加入药品的顺序为Na2cCh

溶液-NaOH溶液一BaCk溶液一过滤后加盐酸

B.操作④的FI的是对溟进行富集

C.工业上通过电解饱和MgCb溶液制取金属镁

+

D.反应④的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+2H+SO：

【答案】B

【详解】A.在第①步中除去粗盐中的SO］、Ca2\Mg2\Fc3+等杂质时，应将Na2c。3溶

液加在BaCL溶液之后，以除去带入的钢离子，过滤后再加盐酸，故A错误；

B.操作④将澳单质吹出用S02水溶液吸收，可以增大Br-的浓度，达到富集澳的目的，故

B正确；

C.工业上通过电解熔融MgCL制取金属镁，电解饱和MgCb溶液得到氢氧化镁、氯气、

氢气，得不到镁单质，故C错误；

+

D.HBr是强酸，故反应④的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=2Br+4H+SO；-,故D错误。

答案选B。

【变式1】海洋是一个有待开发巨大化学资源宝库，海△中元素种类很多，总储量很大,

可以从海水中提取镁、滨，主要流程如下：

下列说法错误的是

A.根据流程可知还原性：SO2>Br->Cl-

B.用SO2吸收吹出的浪，离子方程式为502+8n+2比0=414++213「+50：

C.将MgSCh转化成Mg(OH)2时，为了降低成本，试剂M最好选KOH

D.加入试剂M后，分离得到Mg(OH)2必须用到的坂璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒

【答案】C

【分析】由题给流程可知，向海水中加入石灰乳，使海水中镁离子转化为氢氧化镁沉淀，

过滤得到氢氧化镁沉淀和溶液；向溶液中加入酸酸化后，通入氯气将湿离子转化为浪得到

溟水混合物，用热空气吹出溟单质得到含澳的空气，含浪的空气用二氧化硫水溶液吸收得

到含有硫酸和氢溟酸的吸收液，吸收液经氯气氧化、蒸值得到液溟；向氢氧化镁沉淀中加

入盐酸，将氢氧化镁溶解得到氯化镁溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到

氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水得到固体氯化镁，电解固体氯化镁得到金属

镁和氯气。

【详解】A.由分析可知，制得液浪的过程中涉及的反应为氯气与溶液中的澳离子反应生

成氯离子和澳、浪与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢澳酸，由还原剂的还原性强「还原

产物可知，还原性的强弱顺序为SO2>BI->CL,故A正确；

B.由分析可知，用二氧化硫水溶液吸收澳发生的反应为溪与二氧化硫水溶液反应生成硫

酸和氢膜酸，反应的离子方程式为SO2+Bn+2H2O=4H+-2Br+SO：,故B正确；

C.海边主要成分为碳酸钙的贝壳经煨烧分解、与水反应可以制得廉价易得的石灰乳，所

以将海水中的硫酸镁转化为氢氧化镁的试剂M应选用氢氧化钙，不能选用氢氧化钾，故C

错误；

D.由分析可知，分离得到氢氧化镁的操作为过滤，过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗和

玻璃棒，故D正确：

故选c。

【变式2】通过海水晒盐可以得到粗盐。某粗盐中除含有NaQ外，还含有MgCb、

CaCMNa2s。4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案，其操作流程如

图（所加试剂均过量）：

沉淀

滤液［试.Q蒸发二"、।燥T精盐|

下列说法不止确的是<

A.试剂A、试剂B、试剂C分别为Na2co3溶液、NaOH溶液、BaCh溶液

B.操作①、⑤、⑦均需用到玻璃棒

C.试剂D为盐酸，需要滴加至溶液呈中性或微酸性

D.蒸发完成后，用坨烟钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却

【答案】A

【分析】粗盐溶解后，加入NaOH去除Mg2+,加入BaCb去除SO：,加入Na2co3既可以

去除CaCb也可以去除过量的BaCL,则试剂C为Na2cO3溶液，过滤后所得滤液为

Na2co3和NaCl混合物，加入试剂HC1,去除Na2co3,蒸发时HC1挥发，结晶干燥后得到

Na。晶体，以此分析。

【详解】A.加入NazCO?既可以去除CaCk也可以去除过量的BaCL，贝U试剂C为Na£C>3

溶液，A错误；

B.①溶解过程中，用玻璃棒加快溶解速率，⑤过滤中，玻璃棒起到引流作用，⑦结晶

中，玻璃棒进行搅拌起到使溶液受热均匀的作用，B正确；

C.根据分析，D为盐酸，为方便后续除去过量的HCI,需要滴加至溶液呈中性或微酸性，

C正确；

D.蒸发完成后，用卅烟钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却，D正确；

故选Ao

【变式3】海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简

图：

请回答卜.列问题:

(1)流程图中Na和Mg的冶炼方法叫;没有涉及到的分离方法是,(填"字

D

(2)工业制备NaOH,工业常用电解饱和食盐水的方法，发生的化学方程式为

(3)海水提溟时，向海水中通入Cb就应经得到Bn,又用热空气吹出后加SO2还原，再

通CL氧化为Brz的目的是,o请写出SO2和所2—起通入水中的离子方程

式.

(4)海水提Mg过程中，工业上沉镁时选用石灰乳而不使用NaOH溶液的原因

是,；从MgCLGHzO脱水形成无水MgCL的实验装置如下图所示，其中装置A

的作用是,

尾气吸收装置

:

(2)2NaCl+2H2O~^NaOH+CL-

+

（3）富集澳元素（或富集Brz或使Bn浓度增大等）SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO

（4）制取石灰乳原料丰富且制备成本低，而NaOH制备成本而制取所需的HC1（意

思相近即可）

【分析】海水淡化后得到淡水、粗盐和海水浓缩液，粗盐多步除杂后，得到氯化钠溶液，

得到精制食盐可以制得Na、NaOH、NaHCO3；海水浓缩液通入氯气，得到含有Bn的海

水，利用热空气吹出生成的B",并用SO?、水吸收得到含有HBr等物质的溶液，再通入

氯气氧化，蒸锵得到工业液澳；海水浓缩液中加入石灰乳得到Mg（OH）2沉淀，再用盐酸

溶解生成MgCb溶液，浓缩结晶得到MgC12・6H2O,脱水得无水氯化镁，电解熔融氯化镁生

成镁单质和氯气。

【详解】（1）Na和Mg的冶炼方法叫电解法；反应涉及分离方法为蒸储、过滤、蒸发结

晶，没有涉及到的分离方法是分液，故选B。•

电解

（2）工业常用电解饱和食盐水的方法制备NaOH,发生的化学方程式为2NaCl+2H2。^~

2NaOH+Cl2t+H2to

（3）海水提浜时，向海水中通入CL就应经得到Bn,又用热空气吹出后加SO2还原，再

通Cb氧化为Bn的目的是富集漠元素（或富集Bn或使Bn浓度增大等）。SO2和瓦21起

+

通入水中生成硫酸和漠化氢，离子方程式SO2+Br2+2H2O=4H+2Br-+SOro

（4）NaOH价格较贵且不易获得，海水提Mg过程中，工业上沉镁时选用石灰乳而不使用

NaOH溶液的原因是制取石灰乳原料丰富且制备成本低，而NaOH制备成本高；从

MgCL6H2O脱水形成无水MgCL需要通入HQ,装置A的作用是制取所需的HC1（意思相

近即可）。

【变式4】海洋中有丰富的矿产、能源、水产……等资源，部分化学资源获取途径如下：

，氯城工业

①HjO.NH.

粗盐•精挂一——，NaHCO,--------►NaCO,

CO.

母液♦NaBrBr.

请回答下列有关问题:

（1）下列有关实验室模拟步骤①的说法正确的是<

a.溶解粗盐时，尽量使溶液稀些，以保证食盐完全溶解

b.滤去不溶性杂质后，将滤液移到坨烟内加热浓缩

c.当蒸发到剩有少量液体时停止加热，利用余热蒸干

d.制得的晶体转移到新过滤器中，需用大量水进行洗涤

（2）“氯碱工业”通过电解饱和食盐水可制得NaOH溶液、CL和另•种尢色无味的单质气

体，该气体的化学式为。

（3）下列有关说法正确的是_____（填字母序号）。

a.在第②、③、④步骤中，溟元素均被氧化

b.用澄清的石灰水可鉴别NaHCCh溶液和Na2c03溶液

c.除去粗盐中Ca?+、Mg2+、SO：加入试剂的先后顺序为NaOH、BaCb、Na2cO3

d.海水中还含有碘元素，将海水中的碘升华可直接制备单质碘

（4）海水获取氯化钠和金属镁的实验流程如图所示，请你根据题意回答下列问题。

（一）写出氯化镁在水中的电离方程式

（-）笫①步的化学方程式O

（三）第③步加入的化学试剂为（填名称）。

【答案】（1）c

(2)H2

(3)c

,高温

2+

(4)MgCl2=Mg+2Cl-CaCO3=CaO+CO2t稀盐酸

【分析】(­)海水分离得到粗盐和母液，粗盐通过精制得到精盐，电解饱和食盐水生成氢

氧化钠、氯气和氢气，该反应工业上的应用称为氯碱工业。得到氯化钠饱和溶液后，依次

通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体，加热分解得到碳酸钠，母液通入氯气，氧化

滨离子为澳单质，被二氧化硫吸收后发生氧化还原反应生成澳化氢，通过富集澳元素，通

入氯气氧化澳化氢为溟单质得到高浓度的演。

(-)贝壳煨烧分解产生CaO,向其中加入水反应产生石灰乳，将石灰乳加入到含有

NaCLMgCL等的海水中，发生复分解反应产生Mg(OH)2沉淀，经过滤分离得到Mg

(OH)2沉淀和滤液，将沉淀洗涤，然后用HQ溶解得到MgCL溶液，经•系列操作得到

无水MgCb,然后电解熔融MgCb,制取得到金属Mg：滤液经蒸发结晶可得到粗盐

NaCL

【详解】(1)a.溶解时，若加入太多水，则蒸发时就需要大量时间，a错误；

b.滤去不溶性杂质后，将滤液移到蒸发皿内加热浓缩，b错误；

c.当蒸发到剩有少量液体时停止加热，利用余热蒸干得到晶体，c正确；

d.晶体应用少量水洗涤，否则会导致晶体溶于水损失，d错误：

故合理选项是c；

(2)“氯碱工业”通过电解饱和食盐水可制得NaOH溶濯、CL和另一种无色无味的气体为

氢气，化学式为Hz；

(3)a.在反应③中溟元素得电子化合价降低，所以溟元素被还原，a错误；

b.NaHCCh溶液和Na2cO3溶液都可与石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀，因此不能用石灰

水鉴别两种溶液，b错误；

c.除去粗盐中的Ca2+、Mg2\SO；,可以先加入过量NaOH除去Mg2+,再加过量的

BaCL溶液除去SOj,然后用Na2cO3溶液去除Ca2+和过最的Ba2+,经过滤后，向滤液中加

入过量盐酸，来除去过量的NaOH和Na2c03,c正确；

d.海水中还含有碘元素，但其是「形式操作，应先将海水中的碘氧化生成碘单质，经萃取

分液、蒸储得到碘单质，而不可直接制备单质碘，d错误；

故合理选项是c；

2+

(4)(一)MgCL在水中溶解并电离产生Mg2+、Ci,电离方程式为：MgCl2=Mg+2Cl-：

（二）贝壳主要成分是CaCCh,CaC03高温燃烧，发生分解反应产生CaO、C02,故第①

高温

步的化学方程式为：CaCO3=CaO+CO2f：

（三）Mg（OH）2是碱，能够与盐酸发生复分解反应产生MgCL、H2O,故第③步反应需

加入的化学试剂为稀盐酸。

【变式5】海水的综合利用是当今的热点话题之一。

I.利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的S0?造成的一系列环境问题。其工艺

流程如图所示：

天然有水氧气天然海水

净化期气

（1）天然海水（pH。8）吸收含硫的烟气后，会溶有H2s0.；、HSO；等分子或离子，需要用氧

气进行氧化处理，写出HSO；参加反应的离子方程式。

（2）氧化后的海水需要加入NaOH,与之混合后才能排放。该操作的主要目的是o

II.从海水中提纯粗盐后的母液中含有K+、Na+和Mg2+等阳离子。对母液进行一系列的加

工可制得金属镁。

（3）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o

（4）电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸包在特定的环境中冷却后即为固体镁。O2

（填“能”或“不能”）用作镁蒸气的冷却剂。

IIL海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如图:

（5）步骤③会用到下列仪器中的（填字母）。

A.酒精灯B.漏斗C.试管D.玻璃棒

（6）海带灰忌浊液含有步骤④的试剂选用Hq?、稀硫酸，发生反应的离子方程式

为。

（7）步骤⑤“提取”包含以下四个过程:

过程I使用的CC14体积明品小于含I：溶液，即可使L几乎完全地转移至CCL中，推测L在

(填“CQJ或"H?0”)中的溶解度更大。

②h与NaOH浓溶液反应的离子方程式为o

③过程I-过程III的目的是。

+

【答案】(1)2HSO；+O2=2H+2SOj-

(2)中和经氧气氧化后海水中生成的酸

(3)沉淀Mg?*或制取Mg(OH)2沉淀

(4)不能

(5)BD

+

(6)2r+H2O2+2H=2H2O+I2

(7)CC143I2+6OH=5r+IOJ+3H2O富集碘元素，将含L溶液转化为L的悬浊

液，便于过滤分离

【详解】(I)亚硫酸氢根被氧化后，生成硫酸及硫酸盐等，离子方程式为

+

2HSO；+O2=2H+；

(2)海水呈弱碱性，氧化后的海水中含有硫酸及硫酸盐，排放时废水的酸性应很弱，所以

需要用大量的天然海水与之混合，该操作的主要目的是：中和、稀释经氧气氧化后海水中

生成的酸(H+)；

(3)在母液中加入石灰乳，可将Mg2+转化为沉淀，则石灰乳所起的作用是：沉淀M『+［或

制取Mg(OH)2沉淀卜

(4)电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气具有强还原性，易被氧化，所以应在非氧化性

环境中冷却，故02不能用作镁蒸气的冷却剂；

(5)步骤③过滤，会用到漏斗作为过滤器，玻璃棒引流，故选BD；

(6)步骤④中，r被H2O2在酸性溶液中氧化为L,反应的离子方程式：21

+

+H2O2+2H=2H2O+I2

（7）①CCL体积明显小于含12溶液，即可溶解几乎全部的12,说明12在CC14中溶解度更

大；

②从过程图可以看出，【2的CCL溶液中加入NaOH浓溶液，产物是含匕/。；的溶液，故

L与NaOH浓溶液反应的离子方程式为洱+6O/T=5r+/O；+3也0；

③过程开始就是含b的溶液，最后得到12的悬浊液，可知，目的是富集碘元素，将含12溶

液转化为h的悬浊液，便于过滤分离。

【题型4化石能源的开发利用】

［例4］卜.列有关石油和煤的利用叙述不正确的是

A.煤的干储就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程

B.煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程

C.煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程

D.石油通过催化裂化，可以提而汽油的质量和产量

【答案】C

【详解】A.煤的干储是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干储产品主要有焦

炭、煤焦油、焦炉气等，A正确；

B.煤的液化是将煤转化为液体燃料（如甲醇等）的过程，B正确；

C.煤的气化是将煤转化为气体燃料（如CO、H2）的过程，为化学变化，C错误；

D.石油的催化裂化是将相对分子质量大、沸点高的烧断裂为相对分子质量小、沸点低的

元的过程，从而获得轻质油，D正确；

故选C。

【变式1】下列叙述不正确的是

A.天然气的主要成分是甲烷，是一种清洁、不可再生的化石燃料

B.煤的干储是化学变化，煤的气化和液化都是物理变化

C.石油的裂化和裂解都发生了化学变化

D.煤干镭和石油分储都能获得燃类物质

【答案】B

【详解】A.天然气的主要成分是甲烷，燃烧的产物是二氧化碳，是一种清洁、不可再生

的化石燃料，故A正确；

B.煤的干储是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，气化是指将在高温下与水接触转

变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料气co和氢气，液化是指把转化成液体燃料

甲醇过程，都是化学变化，故B错误；

C.石油的裂化和裂解都有新物质生成，属于化学变化，故c正确；

D.石油分馈产品中含汽油、煤油，均为烧类