新教材適用2024-2025學年高中化學第8章化學與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用學案新人教版必修第二冊

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用學習目標1．了解金屬在自然界中的存在形式，駕馭金屬冶煉的一般方法和原理。2．以金屬礦物的開發(fā)利用為例，了解依據物質的性質及其改變綜合利用資源的方法，體會化學對促進人與自然和諧相處的意義。3．以海水資源的開發(fā)利用為例，了解依據物質的性質及其改變綜合利用資源的方法，體會化學對促進人與自然和諧相處的意義。核心素養(yǎng)1．能針對某些化學工藝設計存在的各種問題，提出處理或解決問題的詳細方案。2．具有將化學成果應用于生產、生活的意識。3．能運用所學化學學問分析金屬礦物、海水資源開發(fā)利用對社會可持續(xù)發(fā)展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估。4．主動關切資源開發(fā)利用，形成合理利用自然資源的觀念。一、金屬礦物的開發(fā)利用1．金屬元素在自然界中的存在形態(tài)eq\x(金屬元素)2．金屬的冶煉(1)概念：將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來，用于生產各種金屬材料，這一過程在工業(yè)上稱為_金屬的冶煉__。(2)原理：利用氧化還原反應原理，在肯定條件下，使金屬離子_得到__電子被_還原__成金屬原子，從而獲得金屬單質，即Mn＋＋ne－=M。3．金屬的冶煉方法(1)金屬活潑性與冶煉方法的關系如下：(2)金屬的冶煉方法熱分解法分解HgO2HgO=2Hg＋O2↑分解Ag2O2Ag2O4Ag＋O2↑電解法冶煉鈉2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑冶煉鎂MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑熱還原法高爐煉鐵Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2鋁熱法煉鐵2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe其他方法濕法煉銅Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu火法煉銅Cu2S＋O22Cu＋SO2其中熱還原法常用的還原劑有_焦炭__、_CO__、_H2__、_一些活潑金屬__等。4．金屬礦物資源的開發(fā)和利用措施(1)提高金屬礦物的利用率。(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法。(3)防止金屬的腐蝕。(4)運用其他材料代替金屬材料，削減金屬的運用量。(5)加強廢舊金屬的回收和再利用。正|誤|判|斷(1)利用化合物冶煉金屬時，金屬元素肯定發(fā)生還原反應。(√)(2)越活潑的金屬元素，人類利用的越晚。(√)(3)用熱還原法冶煉金屬時，可以用H2將Mg從其化合物中還原出來。(×)(4)可以通過電解飽和食鹽水的方法獲得金屬鈉。(×)(5)可以通過電解熔融的MgO和AlCl3來制備金屬Mg、Al。(×)|深|度|思|考1.人類運用金屬的年頭先后依次與金屬的活動性有什么關系？提示：金屬冶煉方法的選擇取決于金屬在自然界中的存在狀態(tài)和金屬的活潑性。金屬越活潑，冶煉時所需條件要求越高，在人類歷史上出現相對晚一些。金屬越不活潑，冶煉的方法越簡潔，人們運用的時間越早，所以有青銅、鐵器等時代的發(fā)展歷程。2．當鐵軌有縫隙時，修理工人常將鋁粉與氧化鐵的混合物引燃，讓熔融的鐵水流入鐵軌的裂縫，冷卻后就將鐵軌牢牢黏結在一起。其中的原理是什么？寫出化學方程式。提示：高溫條件下，鋁粉與Fe2O3發(fā)生置換反應，化學方程式為Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。應|用|體|驗1.下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是(C)選項冶煉原理方法A2HgO=2Hg＋O2↑熱分解法B2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑電解法CCu2S＋O22Cu＋SO2熱分解法DFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2熱還原法解析：Hg為不活潑金屬，可以干脆用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來，A正確；Al為活潑金屬，通常用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉，B正確；Cu2S＋O22Cu＋SO2，該反應不屬于分解反應，所以采納的不是熱分解法，C錯誤；高溫下用CO做還原劑冶煉鐵，屬于熱還原法，D正確。2．如圖為鋁熱反應的試驗裝置，請回答下列問題：(1)寫出該反應的化學方程式：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應_不能__(填“能”或“不能”)發(fā)生，理由是_鎂比鋁活潑，鋁不能置換出鎂__。(3)若將所得產品置于足量的NaOH溶液中，可能看到的現象是_部分固體溶解，有氣泡產生__，寫出鋁熱反應的一種主要用途：_焊接鋼軌(或冶煉某些熔點高的金屬，合理即可)__。(4)假設鋁足量且反應充分，設計一種試驗方案，證明本試驗中有單質鐵生成：_取適量反應后的固體混合物，先用NaOH溶液除去鋁，再加入稀硫酸，有氣泡冒出，說明有鐵生成(或用磁鐵靠近固體，有固體可被磁鐵吸引，說明有鐵生成)__。(1)在金屬活動性依次中，金屬的位置越靠后，其陽離子越簡潔被還原，金屬的位置越靠前，其陽離子越難被還原。(2)冶煉Mg時只能電解MgCl2，不能電解MgO(熔點太高)。(3)冶煉Al時只能電解Al2O3，不能電解AlCl3(共價化合物，熔融時不導電)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。二、海水資源的開發(fā)利用1．海水資源的特點海水中溶解和懸浮著大量的_無機物__和_有機物__。海水中含量最多的_O、H__兩種元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等元素，其總含量超過99%，其他元素為_微量__。雖然海水中元素的種類很多，總儲量_很大__，但很多元素的富集程度卻_很低__。2．海水水資源的開發(fā)利用(1)利用途徑：海水的淡化和干脆利用海水進行循環(huán)冷卻等。(2)海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分別出去，都可以達到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有_蒸餾法__、_電滲析法__、_離子交換法__和膜分別法等。其中_蒸餾法__的歷史最久，技術和工藝也比較成熟，但成本較高。(3)海水的蒸餾①主要儀器：A_冷凝管__，B_蒸餾燒瓶__，C_錐形瓶__。②冷卻水的流向：_a__口進，_b__口出。③B中加入碎瓷片的目的是_防止液體暴沸__。3．海水中化學資源的開發(fā)利用(1)海水制鹽從海水中制得的氯化鈉，可以食用，同時也是生產燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等的化工原料。①氯堿工業(yè)：電解飽和食鹽水，可生產氫氧化鈉、氫氣和氯氣。化學方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。③制鹽酸：H2＋Cl22HCl。④制漂白劑(84消毒液)：2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O。⑤制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3=NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)海水提溴①海水提溴的方法(吹出法)工藝流程濃縮海水曬鹽和海水淡化的過程中副產物Br－得到濃縮氧化向濃縮的海水中通入Cl2，將Br－氧化成Br2吹出利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出溴蒸氣汲取吹出的溴蒸氣用SO2汲取蒸餾再用Cl2將HBr氧化得到產品溴后蒸餾分別濃縮海水曬鹽和海水淡化的過程中副產物Br－得到濃縮②氧化、汲取環(huán)節(jié)主要的離子方程式：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－、Br2＋SO2＋2H2O=＋2HBr＋H2SO4。4．海水中其他資源的開發(fā)利用(1)制備化工產品：制備Mg、K、I2及其他化工產品。(2)獲得能量物質：提取鈾和重水用來開發(fā)核能。(3)開發(fā)利用新型能源：潮汐能、波浪能等。正|誤|判|斷(1)海洋約占地球表面積的71%，因此地球不缺水，人類可以隨意運用，不用節(jié)約。(×)(2)海水淡化的方法中，蒸餾法成本最低。(×)(3)海水中含量最多的兩種元素為Na元素和Cl元素。(×)(4)海水中各種化學資源的開發(fā)過程中，必需都要發(fā)生化學反應。(×)(5)蒸餾操作時，溫度計水銀球的位置應在蒸餾燒瓶支管口處，測量蒸氣的溫度。(√)深|度|思|考海帶中含有碘元素。從海帶中提取碘的試驗過程如圖所示：流程中步驟④中過氧化氫的作用是什么？這一步的離子方程式如何書寫？提示：過氧化氫做氧化劑，可將I－氧化為I2，其離子方程式為H2O2＋2I－＋2H＋=I2＋2H2O。應|用|流|程1.海水提鎂的主要流程如下：下列說法正確的是(D)①試劑M是鹽酸②流程中的反應全部都是非氧化還原反應③操作b只是過濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能源A．①②③④⑤ B．②③C．④⑤ D．①④⑤解析：電解熔融氯化鎂的反應屬于氧化還原反應，因此②是錯誤的。③操作b應是蒸發(fā)、結晶、過濾，因此③是錯誤的。2．海水是巨大的資源寶庫，可以進行綜合利用。從海水中提取淡水、食鹽和溴的過程如圖：(1)步驟Ⅰ獲得Br2的反應的離子方程式為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液汲取Br2，使溴蒸氣轉化為氫溴酸以達到富集的目的，其反應的化學方程式為Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。在該反應中，氧化劑是_Br2__(填化學式)；若反應中生成2molHBr，則消耗_1__molSO2。(3)依據上述反應可推斷出SO2、Cl2、Br2三種物質氧化性由強到弱的依次是_Cl2＞Br2＞SO2__。解析：海水淡化可得到NaCl，電解熔融的NaCl可得到Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化濃縮海水中的Br－得到Br2，發(fā)生的離子反應為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，然后通入空氣吹出Br2，再用SO2水溶液汲取Br2，發(fā)生反應Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，該反應中氧化劑為Br2，還原劑為SO2，反應中每生成2molHBr，消耗1molSO2，最終再向含HBr的溶液中通入適量Cl2，蒸餾即可得到Br2。通過上述過程中的反應可推斷出三種物質的氧化性由強到弱的依次為Cl2>Br2>SO2。1．下列說法不正確的是(A)A．從自然界中獲得金屬單質均須要通過化學方法B．金屬活動性不同，冶煉方法也有所不同C．地球上金屬礦物資源是有限的，因此，應提高金屬礦物的利用率D．廢舊金屬的回收再利用，有利于環(huán)境愛護解析：自然界中的絕大多數金屬元素以化合物形式存在，這些金屬單質的獲得須要通過化學方法，極少數金屬元素如Au、Pt等以游離態(tài)形式存在，這些金屬單質的獲得只須要通過物理方法(如富集法)，A項錯誤；金屬活動性不同，金屬陽離子被還原的難易程度不同，冶煉方法不同，B項正確；金屬礦物資源是有限的，既要提高金屬礦物的利用率，又要回收再利用廢舊金屬，C、D項正確。2．用鋁熱法還原下列化合物，若獲得金屬各1mol，消耗鋁最少的是(D)A．MnO2 B．Cr2O3C．WO3 D．CuO3．關于證明海帶中存在碘元素的試驗，以下操作正確的是(D)A．海帶中的碘可以干脆用四氯化碳萃取B．在燒杯中灼燒海帶使之變?yōu)楹Щ褻．將海帶灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液變藍D．為了將I－氧化，加入的氧化劑最好選擇H2O2解析：A項，海帶中的碘是以化合態(tài)形式存在，而不是碘單質，不能干脆用四氯化碳萃取，錯誤；B項，固體灼燒應在坩堝內，所以海帶應在坩堝中灼燒，錯誤；C項，將海帶灰溶于水中形成含碘離子的濁液，滴加淀粉溶液，溶液不變藍，錯誤；D項，過氧化氫做氧化劑不引入新的雜質，為了將I－氧化，加入的氧化劑最好選擇H2O2，正確。4．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2做還原劑還原②利用鋁熱反應原理還原③電解法④熱分解法下列金屬各采納哪種冶煉方法最佳？(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_①__。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_③__。(3)Hg、Ag等不活潑金屬_④__。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬_②__。解析：(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬用熱還原法制取，故選①。(2)Na、Mg、Al性質活潑通常用電解法制取，故選③。(3)Hg、Ag等不活潑金屬，通常用熱分解法制取，故選④。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬通常用鋁熱反應制取，故選②。5．海洋資源的利用具有廣袤前景。(1)無須經過化學改變就能從海水中獲得的物質是_BD__(填序號)。A．Cl2 B．淡水C．燒堿 D．食鹽(2)從海水中提取溴的主要步驟是向濃縮的海水中通入Cl2，將Br－氧化，該反應的離子方程式是Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(3)如圖是從海水中提取鎂的簡潔流程。eq\x(\a\al(海,水))eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(溶液),→\x(Mg(OH)2)\o(→,\s\up7(試劑),\s\do5(B))\x(\a\al(MgCl2,溶液))→\x(MgCl2)\o(→,\s\up7(熔融),\s\do5(通電))\x(Mg)))①工業(yè)上常用于沉淀Mg2＋的試劑A是_石灰乳__，Mg(OH)2轉化為MgCl2的離子方程式是Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。②由熔融MgCl2制取Mg的化學方程式是MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。解析：(1)Cl2和燒堿均須要通過電解飽和氯化鈉溶液制得，反應過程中有新物質生成，屬于化學改變，故A、C兩項錯誤；用蒸餾等方法可將海水轉化得到淡水，屬于物理改變，故B項正確；海水經太陽暴曬，水分蒸發(fā)后即得食鹽，不須要化學改變就能夠從海水中獲得，故D項正確。(2)氯氣具有強氧化性，能和溴離子發(fā)生置換反應生成溴，離子方程式為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(3)①工業(yè)上常用石灰乳沉淀Mg2＋，Ca(OH)2和鎂離子反應生成Mg(OH)2，氫氧化鎂和鹽酸反應得到氯化鎂和水，反應的離子方程式為Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。②鎂是活潑金屬，可通過電解熔融氯化鎂冶煉鎂，電解反應的化學方程式為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。對點訓練題組一金屬冶煉的原理及方法1．下列各組物質中，均能使Fe2O3還原成單質鐵的是(D)A．CO、O2、H2 B．CO、CO2、CC．CO2、H2O、O2 D．Al、C、H2解析：還原性強的物質(如Al、C、H2、CO等)在肯定條件下都能把鐵從其氧化物中還原出來。2．(2024·長沙高一檢測)以下方法可用于工業(yè)冶煉金屬的是(C)A．電解熔融AlCl3獲得金屬鋁B．電解MgCl2溶液獲得金屬鎂C．用CO還原鐵礦石來獲得金屬鐵D．用H2還原HgO獲得Hg解析：AlCl3為共價化合物，熔融態(tài)不導電，A項錯誤；電解MgCl2溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鎂，B項錯誤；用CO還原鐵礦石制取鐵，C項正確；汞為不活潑金屬，HgO受熱分解生成Hg和O2，D項錯誤。題組二合理開發(fā)和利用金屬礦物資源3．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下：[提示：偏鋁酸鈉與足量二氧化碳反應的化學方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3]下列敘述正確的是(C)A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C．反應②中通入的過量Y可以是CO2D．圖中所示轉化反應都不是氧化還原反應解析：假如X為鹽酸，Al2O3和Fe2O3均溶解，X應為NaOH，A項錯誤；Fe2O3不溶于NaOH溶液，過濾后沉淀為Fe2O3，B項錯誤；NaAlO2與過量CO2反應生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，C項正確；Al2O3的電解為氧化還原反應，D項錯誤。4．(2024·成都高一檢測)Ti具備優(yōu)良的抗腐蝕性，被稱為將來金屬，工業(yè)上可以采納鎂熱還原法(高溫)制備，工藝流程如圖。[已知：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑]下列說法錯誤的是(B)A．鎂熱還原的化學方程式為TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2B．整個工藝流程中，Cl元素化合價始終不變C．Ti和Mg高溫下化學性質特別活潑，鎂熱還原需在惰性氣體中進行D．Mg的循環(huán)運用可以提高原料利用率，降低成本解析：鎂熱還原是高溫下Mg與TiCl4反應生成Ti和MgCl2，化學方程式為TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2，故A正確；電解熔融MgCl2時發(fā)生反應MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，該反應中Cl元素化合價從－1變?yōu)?,Cl元素化合價發(fā)生改變，故B錯誤；由于Ti和Mg高溫下化學性質特別活潑，所以鎂熱還原需在惰性氣體中進行，避開Ti和Mg被氧化，故C正確；由流程可知，Mg可以循環(huán)利用，從而提高了原料利用率，降低了成本，故D正確。題組三海水資源的利用5．海洋中隱藏著巨大的化學資源，下列有關海水綜合利用的說法正確的是(B)A．蒸發(fā)海水可以得到單質碘B．蒸餾海水可以得到淡水C．電解海水可以得到單質鎂D．電解海水可以制得金屬鈉解析：A項，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化劑將I－氧化為I2，最終再萃取蒸餾即可得到碘單質，錯誤；B項，利用蒸餾法使水變?yōu)樗魵?，然后通過冷凝得到蒸餾水，能使海水淡化，正確；C項，電解熔融MgCl2可以獲得金屬Mg，電解海水得不到金屬Mg，錯誤；D項，電解熔融NaCl可以獲得金屬Na，電解海水得不到金屬Na，錯誤。6．下列有關海水提取鎂的說法不正確的是(B)A．貝殼在海水提取鎂的生產流程中，主要經驗了CaCO3→CaO→Ca(OH)2的過程B．從海水中經過過濾后的Mg2＋，利用OH－將其轉化為Mg(OH)2沉淀，然后電解Mg(OH)2制備純鎂C．工業(yè)生產中利用電解熔融MgCl2制備鎂D．在海水提取鎂的工業(yè)流程中，氯氣可以循環(huán)利用，用于制備鹽酸，再溶解Mg(OH)2解析：從海水中提取金屬鎂，是將貝殼轉化為Ca(OH)2，然后將海水中的Mg2＋轉化為Mg(OH)2，將Mg(OH)2轉化為MgCl2，經過電解熔融MgCl2，從而制得金屬鎂，所以A項和C項都是正確的，而B項錯誤；在電解熔融氯化鎂時，不僅得到了金屬鎂，同時也得到了氯氣，這些氯氣可以循環(huán)運用，所以D也是正確的。7．(2024·廣州高一檢測)如圖是海水提溴的工藝流程。下列說法不正確的是(B)A．在海水中加“酸和氯氣”中酸的作用是中和海水中的堿性物質B．“吹出塔”處熱空氣的作用是將多余的氯氣吹出C．“汲取塔”中發(fā)生的反應為Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBrD．以上流程“吹出塔”和“汲取塔”內的反應是為了富集海水中的溴解析：海水中加酸的作用是中和海水中的堿性物質，增加氯氣的氧化實力，A項正確；“吹出塔”處熱空氣的作用是將生成的溴吹出到“汲取塔”中，B項錯誤；由圖中分析可知溴單質被SO2和水汲取得到溴化氫溶液，發(fā)生反應為：Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，C項正確；通過吹出塔和汲取塔過程中發(fā)生的反應富集溴，再通過蒸餾塔把溴離子氧化得到溴單質，冷卻得到液溴，D項正確。8．“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：下列說法，不正確的是(B)A．試驗室保存液溴通常加少量水B．海水提溴與海水提鎂發(fā)生的全部反應均為氧化還原反應C．經過汲取塔后，溴元素得到了富集D．蒸餾塔中也發(fā)生了化學改變解析：液溴易揮發(fā)，加水液封可以削減揮發(fā)損失，故A正確；海水提鎂的過程中，發(fā)生了鎂鹽與堿反應生成氫氧化鎂的復分解反應，為非氧化還原反應，故B錯誤；經過汲取塔后，溶液中的Br－濃度遠大于進入吹出塔之前的海水中的Br－濃度，因此溴元素得到了富集，故C正確；蒸餾塔中發(fā)生的反應為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，故D正確。綜合強化9．我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按肯定的比例混合后加熱至800℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是(A)A．“藥金”實質上是銅鋅合金B(yǎng)．冶煉爐中爐甘石干脆被木炭還原為鋅C．用王水可區(qū)分黃金和“藥金”D．用灼燒法不能區(qū)分黃金和“藥金”解析：冶煉“藥金”相關反應的化學方程式為ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，故A項正確，B項錯誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項錯誤；用灼燒法可以區(qū)分黃金和“藥金”，因為高溫下黃金與氧氣不反應，而“藥金”可以與氧氣反應，故灼燒后的“藥金”顏色有改變，故D項錯誤。10．下列說法正確的是(B)A．電解NaCl溶液、熔融態(tài)的氯化鎂可制得相應的金屬單質B．工業(yè)上可用含Cu2S的礦石和氧化劑O2反應冶煉CuC．鋁熱反應可用于冶煉高熔點金屬，如K、Ca、Cr、Mn等D．工業(yè)電解熔融態(tài)的Al2O3制Al時，加冰晶石的主要作用是提高Al的產量11．黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫和鐵的化合物。(1)冶煉銅的反應為8CuFeS2＋2lO28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合價為＋2，反應中被還原的元素是_Cu、O__(填元素符號)。(2)上述冶煉過程產生大量SO2。下列處理方案中合理的是_bc__(填代號)。a．高空排放b．用于制備硫酸c．用純堿溶液汲取制Na2SO3d．用濃硫酸汲取(3)利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。方法為①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾。②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3。依據以上信息回答下列問題：a．除去Al3＋的離子方程式是Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。b．選用供應的試劑，設計試驗驗證爐渣中含有FeO。供應的試劑：稀鹽酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水所選試劑為_稀硫酸、KMnO4溶液__。證明爐渣中含有FeO的試驗現象為_稀硫酸浸取爐渣所得溶液使KMnO4溶液褪色__。解析：(1)分析方程式中各元素化合價可知→、→，氧元素、銅元素在反應中被還原。(2)二氧化硫污染環(huán)境，不能排入空氣中，濃硫酸不能汲取二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“變廢為寶”制硫酸，也可以用純堿汲取制亞硫酸鈉。(3)a.Al3＋與過量的氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉溶液，而Fe3＋與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀，過濾，將Al3＋除去。反應的離子方程式為Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。b.若要證明爐渣中含有FeO須要首先將其溶解，生成可溶性的亞鐵鹽，結合試劑分析可知，將高錳酸鉀溶液滴加至該溶液中，亞鐵離子具有強還原性，因此，可以使高錳酸鉀溶液褪色。12．海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖所示：(1)步驟①反應的離子方程式是2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。(2)步驟③反應的化學方程式是Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。(3)從理論上考慮，下列物質也能充分汲取Br2的是_ABC__(填字母)。A．NaOH B．FeCl2