第十一章第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源

1、第十一章 第一節(jié) 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對(duì)人類文明進(jìn)步起到了極為重要的作用下列認(rèn)識(shí)正確的是 ()A人類對(duì)金、銀、銅、鐵、鋁的認(rèn)識(shí)與其在自然界分布無(wú)關(guān)B人類解決吃、穿、住、行最有效的方法就是大力開(kāi)發(fā)石油及其產(chǎn)品C工業(yè)上可用電解熔融態(tài)的MgCl2、AlCl3來(lái)制備Mg、AlD工業(yè)上可用空氣、Cu、稀硫酸來(lái)制備CuSO4解析：選項(xiàng)A，Au是極不活潑金屬，在自然界中有單質(zhì)存在，古人不需冶煉即可獲得，隨著化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步，人類逐漸冶煉出Cu、Fe、Al等金屬，可見(jiàn)人類認(rèn)識(shí)和獲取金屬與金屬活動(dòng)性順序密切相關(guān)選項(xiàng)B，石油是不可再生資源，總

2、有一天，石油會(huì)消耗殆盡，它不是解決人類吃、穿、住、行最有效的方法選項(xiàng)C，AlCl3是共價(jià)化合物，電解熔融AlCl3得不到Al.選項(xiàng)D，將Cu在空氣中充分燃燒后轉(zhuǎn)化為CuO，CuO與稀H2SO4反應(yīng)即可得到CuSO4.答案：D2目前，從海水中提取的溴占世界溴年產(chǎn)量的1/3左右，常用的方法之一是用氧化劑把Br氧化成單質(zhì)溴，再通入熱空氣把溴蒸氣吹出，這一反應(yīng)中常使用的氧化劑是()AO2BCl2C濃硫酸 D濃硝酸解析：把Br氧化成Br2，常用的氧化劑是Cl2.答案：B3下列說(shuō)法不正確的是 ()A有些活潑金屬如鋁可作熱還原法的還原劑B用電解熔融NaCl的方法來(lái)冶煉金屬鈉C可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方

3、法來(lái)冶煉鋁D回收廢舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物解析：本題主要考查金屬的冶煉方法鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點(diǎn)的金屬，如2AlFe2O32FeAl2O3；電解NaCl溶液不能得到金屬鈉，金屬鈉應(yīng)該用電解熔融的NaCl的方法制??；鋁是活潑金屬，很難用還原劑把它還原出來(lái)；回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物答案：C4若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是 ()A加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B利用太陽(yáng)能使海水蒸餾淡化C將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水D將海水通過(guò)離子交換樹(shù)脂，以除去所含離子解析：明礬凈水的原理是水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附懸浮物作用，而對(duì)海水中的無(wú)

4、機(jī)離子起不到任何作用答案：A5用鋁熱法還原下列氧化物制得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是 ()AMnO2 BWO3CCr2O3 DCo3O4解析：用鋁熱法還原金屬氧化物時(shí)，Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑在反應(yīng)中金屬氧化物被還原為單質(zhì)，顯然，在氧化物中金屬化合價(jià)越高，變?yōu)閱钨|(zhì)時(shí)需獲得的電子越多，消耗鋁越多；金屬化合價(jià)越低，得電子數(shù)越少，耗鋁越少以上金屬氧化物中金屬的化合價(jià)分別為：Mn(4)、W(6)、Cr(3)、Co()Co化合價(jià)最低，耗鋁最少答案：D6溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美稱海水中的碘富集在海藻中，我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘提取碘的途徑如下所示：干海

5、帶海帶灰水溶液 碘單質(zhì)下列有關(guān)敘述正確的是 ()A碘元素在海水中也有游離態(tài)存在B在提取的過(guò)程中用的氧化劑可以是H2O2C操作A是結(jié)晶或重結(jié)晶DB是提純操作，常用蒸餾或分餾解析：碘在海水中只以化合態(tài)(I)存在，沒(méi)有游離態(tài)，A錯(cuò)誤操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸餾等操作來(lái)得到單質(zhì)碘，A、C、D都是錯(cuò)誤的答案：B7從海水中提取單質(zhì)鎂，下列途徑正確的是 ()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2MgC海水Mg(OH)2MgCl2MgD海水MgCl2Mg解析：首先向制鹽剩下的苦鹵里加入熟石灰，得Mg(OH)2，再用鹽酸溶解Mg(OH)2得MgCl2，電解融熔MgCl2得Mg.答案：C8工業(yè)上先后

6、用下列方法制備金屬鈉：用石墨作電極電解熔融氫氧化鈉制鈉鐵與熔融氫氧化鈉作用制鈉：3Fe4NaOHFe3O42H24Na電解熔融氯化鈉下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A電解熔融氫氧化鈉制鈉的反應(yīng)為：4NaOH(熔融)4Na2O22H2B在電解熔融氯化鈉的電解槽(如右圖)中，石墨為陽(yáng)極，鐵為陰極C電解熔融氯化鈉時(shí)，Na向陽(yáng)極移動(dòng)D方法與制得等量的鈉，兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等解析：A項(xiàng)中陽(yáng)極反應(yīng)4OH4e=O22H2O，陰極反應(yīng)：4Na4e=4Na，因此不可能有H2產(chǎn)生，C項(xiàng)中Na應(yīng)向陰極移動(dòng)，D項(xiàng)中方法每生成1 mol Na，需轉(zhuǎn)移1 mol電子，方法需轉(zhuǎn)移2 mol電子答案：B9中國(guó)新聞網(wǎng)曾報(bào)道，位

7、于廣東省陽(yáng)江海域的“南海一號(hào)”宋代商船，此前曾打撈出金、銀、銅、鐵、瓷類文物4000余件，文物界專家認(rèn)為，“南海一號(hào)”價(jià)值不亞于兵馬俑下列有關(guān)推斷不正確的是 ()A金、銀、銅、鐵等屬于過(guò)渡金屬B瓷類器件的主要成分是硅酸鹽C用硝酸可以檢驗(yàn)金制品和銅制品D金屬在海水中不容易腐蝕解析：金、銀、銅、鐵均屬過(guò)渡金屬，A正確；瓷器的主要成分是硅酸鹽，B正確；硝酸與Cu能發(fā)生反應(yīng)，而不與金反應(yīng)，故C正確；金屬在海水中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，D不正確答案：D10銅的冶煉過(guò)程大致可分為：富集，將硫化物礦進(jìn)行浮選；焙燒，主要反應(yīng)為：2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(爐渣)；制粗銅，在1200發(fā)生的主要反

8、應(yīng)為：2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S=6CuSO2；電解精煉銅下列說(shuō)法正確的是 ()A冶煉過(guò)程中的尾氣可用來(lái)制硫酸B上述過(guò)程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時(shí)共消耗2 mol O2C在反應(yīng)2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化劑D電解精煉銅的過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量為32 g解析：1 mol CuFeS2反應(yīng)，焙燒時(shí)需要氧氣2 mol；生成的Cu2S轉(zhuǎn)化為Cu2O還需要氧氣，B不正確C項(xiàng)中作氧化劑的除Cu2O外還有Cu2S，C不正確電解精煉銅時(shí)陽(yáng)極除溶解銅外還溶解比較活潑的金屬，當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，溶解銅的

9、物質(zhì)的量小于0.5 mol，D不正確答案：A二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(12分)閱讀以下內(nèi)容，回答問(wèn)題冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法；水煤氣(或H2，或CO)法；活潑金屬置換法；電解法四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在工業(yè)上均有應(yīng)用(1)一種無(wú)色氣體A與紅熱的炭反應(yīng)，得到另一種無(wú)色氣體B，B與灼熱的氧化銅反應(yīng)，又得到A，則A、B分別為_(kāi)(填序號(hào))AO2、CO2 BO2、COCCO2、CO DCO、CO2(2)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_(填序號(hào))A對(duì)廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B提煉金屬要經(jīng)過(guò)礦石的富集、冶煉、精煉三步C活潑金屬的冶煉都是通過(guò)電解其鹽溶液制得D熱還原法中還原劑有焦炭、一

10、氧化碳、氫氣或活潑金屬等(3)鈦(Ti)有“未來(lái)鋼鐵”之稱工業(yè)上常以TiCl42MgTi2MgCl2獲得海綿狀鈦該反應(yīng)在下列哪種環(huán)境中進(jìn)行_(填序號(hào))A稀有氣體中 B空氣中C氮?dú)庵?DCO2氣體中解析：(1)CO2C2CO，CuOCOCuCO2.(2)活潑金屬的冶煉方法主要為電解法，如Na、Mg、Al的冶煉分別電解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3.(3)空氣中的N2、O2、CO2氣體在加熱的條件下均與鎂反應(yīng)，故應(yīng)在稀有氣體中進(jìn)行答案：(1)C(2)C(3)A12(11分)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以離子的形式存在實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如下圖所示： (1)指出提取

11、碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱_；寫(xiě)出過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_.(2)提取碘的過(guò)程中可提供選擇的有機(jī)試劑為_(kāi)A酒精、四氯化碳 B四氯化碳、苯C汽油、醋酸 D汽油、甘油(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是_解析：(1)從提取碘的流程圖上看出，操作是將固體(殘?jiān)?和液體(含I的溶液)分離開(kāi)的操作，即為過(guò)濾反應(yīng)是用Cl2將I氧化成I2的反應(yīng)(2)利用I2在有機(jī)溶劑(如CCl4、苯)中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度，用有機(jī)溶劑將碘水中的碘提取出來(lái)，其中，酒精、甘油、醋酸均與水互溶，不能萃

12、取碘水中的碘(3)操作中缺少漏斗，操作中缺少分液漏斗答案：(1)過(guò)濾2ICl2=I22Cl(2)B(3)漏斗、分液漏斗13(11分)在某次探究性學(xué)習(xí)中，老師要求同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中用氧化銅、稀硫酸和鐵來(lái)制取純凈的銅，并用所制得的銅進(jìn)行一系列的探究性實(shí)驗(yàn)甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)制銅實(shí)驗(yàn)方案甲：CuO溶于適量稀硫酸中在的溶液中加入稍過(guò)量的鐵，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、烘干，即得純凈的銅乙：鐵與稀硫酸反應(yīng)得氫氣將氫氣通入氧化銅中并加熱，充分反應(yīng)后即得純凈的銅(1)若兩位同學(xué)消耗的稀硫酸和鐵的量分別相同，請(qǐng)判斷他們所制得銅的質(zhì)量大小關(guān)系_(填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào))A相同 B甲多C乙多 D以上三種情況均有可能(2)丙

13、同學(xué)認(rèn)為上述兩種方案所制得的銅都難以保證銅的純度，應(yīng)對(duì)上述兩種方案加以完善，甲同學(xué)的方案不完善的原因_完善甲同學(xué)的方案的一種方法是將所得的銅粉放入燒杯中，加入_，不斷攪拌，然后_即得到純凈的銅解析：甲的方案中用過(guò)量的鐵置換出銅，會(huì)使得到的銅中含雜質(zhì)鐵，乙的方案由于用H2還原CuO時(shí)H2利用率太低，故用同樣的H2SO4所得H2再去還原CuO，所得Cu將很少答案：(1)B(2)甲同學(xué)的方案制得的銅中可能混有鐵并且沒(méi)有洗滌過(guò)量稀硫酸過(guò)濾、洗滌、烘干14(16分)以海水為原料獲取金屬鎂，其中重要的一步是獲得無(wú)水MgCl2，然后通過(guò)電解法制得金屬鎂請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)使氯化鎂晶體失去結(jié)晶水的方法是_，

14、選擇電解MgCl2制金屬鎂而不選用MgO的主要理由是_.(2)某興趣小組同學(xué)取用80.00 g的MgCl2溶液(含鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.00%)，將其小心蒸干得49.25 g固體(其成分表示為Mgx(OH)yClz·nH2O)，為研究其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：將所得固體全部溶于100 mL 1.50 mol/L的鹽酸中，再加水稀釋至500 mL，則溶液的pH為1；實(shí)驗(yàn)二：取實(shí)驗(yàn)一稀釋后的溶液50 mL向其中加入足量的AgNO3溶液得沉淀12.915 g.你認(rèn)為上述兩實(shí)驗(yàn)是否有必要都做？理由是_；所得固體中Cl的物質(zhì)的量為_(kāi) mol；試通過(guò)計(jì)算確定固體的化學(xué)式_解析：(1)使氯化鎂晶體失去結(jié)晶水的方法是在HCl氣氛中加熱，否則氯化鎂會(huì)水解；選取電解氯化鎂而不選用氧化鎂的原因是MgO熔點(diǎn)比MgCl2高，熔化時(shí)能耗高(2)固體中Cl的物質(zhì)的量為×0.9 mol