（新教材適用）高中化學(xué)第8章化學(xué)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(shí)金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用課后習(xí)題新人教版

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是()。A.金屬元素失去電子B.金屬元素獲得電子C.金屬元素被氧化D.金屬元素可能被氧化,也可能被還原答案B解析大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合物形式存在,其化合價(jià)為正價(jià),在冶煉過程中得電子被還原。2.利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌是利用()。A.鋁與氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的保護(hù)層B.鋁是熱的良導(dǎo)體C.鋁是強(qiáng)還原劑,鋁熱反應(yīng)放熱D.鋁合金強(qiáng)度大答案C解析鋁是強(qiáng)還原劑,鋁熱反應(yīng)放出大量的熱,反應(yīng)過程中生成了液態(tài)鐵,從而將鋼軌焊接在一起。3.已知一些金屬單質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與其金屬活動(dòng)性存在著某種必然的聯(lián)系,請(qǐng)你推測(cè):下列事件發(fā)生在鐵器時(shí)代之前的是 ()。A.金屬鋁的冶煉B.青銅器的制作C.金屬鉀的使用D.戴維發(fā)現(xiàn)金屬鈉答案B解析金屬單質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和使用與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)。金屬活動(dòng)性越弱,越易被還原成金屬單質(zhì),也越早被發(fā)現(xiàn)和使用。在四個(gè)選項(xiàng)中只有銅的金屬活動(dòng)性比鐵的金屬活動(dòng)性弱,B項(xiàng)符合題意。4.下列說法正確的是()。A.有些活潑金屬(如鋁)可作熱還原法的還原劑B.用電解NaCl溶液的方法來(lái)冶煉金屬鈉C.可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方法來(lái)冶煉鋁D.回收廢舊金屬不如冶煉礦石更經(jīng)濟(jì)答案A解析鋁的還原性強(qiáng),可以作還原劑冶煉一些熔點(diǎn)高的金屬,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,A項(xiàng)正確;電解NaCl溶液得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣,金屬鈉應(yīng)該用電解熔融NaCl的方法制取,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁是活潑金屬,很難用還原劑把它還原出來(lái),C項(xiàng)錯(cuò)誤;回收廢舊金屬有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.中國(guó)食鹽產(chǎn)量居世界首位。下列實(shí)驗(yàn)操作的原理與“海水曬鹽”的原理類似的是()。A.蒸餾 B.蒸發(fā)C.過濾 D.攪拌答案B解析實(shí)驗(yàn)室中的“蒸發(fā)”操作是利用水受熱變成水蒸氣,其中的溶質(zhì)因溶劑減少而析出的過程,這與“海水曬鹽”的原理是相似的。6.海水中含有豐富的化學(xué)資源,不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()。A.氯、溴、碘 B.鈉、鎂、鋁C.燒堿、氫氣 D.食鹽、淡水答案D解析海水通過蒸發(fā)就可以得到食鹽和淡水,其他必須通過化學(xué)反應(yīng)制得。7.海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是 ()。A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收答案C解析通入Cl2,反應(yīng)為Cl2+2Br2Cl+Br2,A項(xiàng)正確;粗鹽中Mg2+、SO42-等雜質(zhì)可加入沉淀劑除去,K+等雜質(zhì)只能通過重結(jié)晶除去,B項(xiàng)正確;工業(yè)生產(chǎn)常用石灰乳作沉淀劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;苦鹵中含溴離子少,通Cl2后,Br2濃度小,吹出后通入SO2吸收,SO2+Br2+2H2OH2SO48.用鋁熱法還原下列化合物,若獲得相同物質(zhì)的量的金屬,消耗鋁最少的是()。A.MnO2B.Cr2O3C.WO3D.CuO答案D解析生成相同物質(zhì)的量的金屬,該金屬在化合物中化合價(jià)越高,則消耗鋁越多;反之則越少。在這四種化合物中D項(xiàng)中Cu的化合價(jià)最低,故選D。9.工業(yè)上冶煉單質(zhì)Ag的反應(yīng)為2Ag2O4Ag+O2↑,該方法在金屬冶煉中被稱為()。A.電解法 B.熱還原法C.熱分解法 D.置換法答案C解析銀是不活潑的金屬,工業(yè)上冶煉單質(zhì)Ag可以用熱分解法。10.工業(yè)上獲得金屬鎂采用的冶煉方法是()。A.加熱分解氧化鎂B.電解熔融氯化鎂C.高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)D.高溫下用氫氣還原答案B解析金屬鎂的活動(dòng)性較強(qiáng),工業(yè)上一般采用電解熔融氯化鎂制備金屬鎂。11.冶煉金屬常用以下幾種方法:①用C、CO或H2作還原劑還原;②用較活潑金屬Na、Mg等還原;③利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原;④電解法;⑤熱分解法。下列各組金屬采用哪種方法還原最好?(填序號(hào))(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬。

(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬。

(3)Hg、Ag等不活潑金屬。

(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬。

答案(1)①(2)④(3)⑤(4)③解析(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬一般選擇熱還原法(還原劑有C、CO、H2等);(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬一般選擇電解法;(3)Hg、Ag等不活潑金屬一般選擇熱分解法;(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬一般采用鋁熱反應(yīng),即以Al為還原劑進(jìn)行冶煉。12.古代的“藥金”外觀與黃金相似,常被誤認(rèn)為是金子。其冶煉方法如下:將碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱至800℃,得到金光閃閃的“藥金”。(1)“藥金”的主要成分是。

(2)寫出冶煉過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案(1)銅、鋅(2)ZnCO3ZnO+CO2↑,2Cu2O+C4Cu+CO2↑,2ZnO+C2Zn+CO2↑。解析由碳酸鈣的熱穩(wěn)定性可推知,高溫下碳酸鋅分解生成氧化鋅和CO2,木炭將Cu2O、ZnO還原為金屬銅和鋅,故“藥金”的主要成分是銅、鋅。能力提升1.從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有:①濃縮結(jié)晶②加熟石灰③加鹽酸④過濾⑤熔融電解正確的生產(chǎn)順序是()。A.①②③④⑤ B.⑤④③①②C.②④③①⑤ D.③④②①⑤答案C解析海水中含有Mg2+,加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀:Mg2++2OHMg(OH)2↓,過濾可得到Mg(OH)2固體。加鹽酸將Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2溶液,MgCl2溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶,脫水,然后電解熔融無(wú)水MgCl2可得金屬鎂:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。2.在“吹出法”工藝中,有的選用純堿溶液作溴蒸氣的吸收劑,也有的選用SO2作溴蒸氣的吸收劑,下列有關(guān)說法正確的是()。A.兩種吸收過程中,Br2只作氧化劑B.兩種吸收過程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C.用純堿溶液作吸收劑時(shí),純堿作還原劑D.用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)答案B解析用純堿吸收溴蒸氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Br2+3CO32-BrO3-+5Br+3CO2,Br2發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng),Br2既作氧化劑,又作還原劑,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),故A項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤;用SO2吸收溴蒸氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO43.(雙選)以輝銅礦(Cu2S)為原料冶煉銅,其反應(yīng)原理可表示為Cu2S+O22Cu+SO2。下列說法不正確的是 ()。A.化合價(jià)發(fā)生變化的元素有2種B.Cu2S在該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑C.1molO2參加上述反應(yīng)時(shí),反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總物質(zhì)的量為4molD.SO2被分離、回收后氧化生成SO3,可作為制取硫酸的原料答案AC解析分析反應(yīng)中化合價(jià)的變化:Cu+12S-2+O022Cu0+S+4O-24.海洋中有大量的寶貴資源。被稱為“海洋元素”的溴,其工業(yè)制法為把海水濃縮得鹽鹵,然后加熱到363K,控制pH為3.5,通入氯氣把溴置換出來(lái),然后用一種氣體X把溴吹出,再用純堿溶液吸收,這時(shí),溴轉(zhuǎn)化為溴離子和溴酸根離子,最后用硫酸酸化,單質(zhì)溴可從溶液中析出。(1)把溴吹出的氣體X,最可能用下面的。

A.乙烯 B.空氣C.氬氣 D.CO2(2)提取溴的工廠往往會(huì)因?yàn)殇宓膿]發(fā)而造成空氣污染,某實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備收集工廠的空氣測(cè)定溴的含量,提供乙醇溶液、蒸餾水、飽和Na2SO3溶液、飽和NaBr溶液,請(qǐng)你為他們?cè)O(shè)計(jì)收集一瓶工廠內(nèi)空氣的方法。(3)純堿溶液吸收溴蒸氣的化學(xué)方程式為,硫酸酸化得到單質(zhì)溴的離子方程式為。

答案(1)B(2)把裝滿飽和NaBr溶液的試劑瓶帶到工廠,在工廠內(nèi)把其中的液體全部倒出,然后加蓋密封。(3)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO25Br+BrO3-+6H+3Br2+3H2O解析(1)吹出的溴單質(zhì)用Na2CO3溶液吸收,不能用CO2吹出Br2,是因?yàn)镃O2與Na2CO3溶液能發(fā)生反應(yīng),乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),氬氣的使用在工業(yè)上成本較高,因此最可能用的是空氣。(2)Br2不溶于飽和NaBr溶液,將裝滿飽和NaBr溶液的試劑瓶帶到工廠,倒出其中的液體,然后密封試劑瓶,即得一瓶工廠內(nèi)的空氣。(3)根據(jù)題中提供的信息,按要求書寫即可。5.海水占地球總儲(chǔ)水量的97%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái),既可以解決淡水資源缺乏的問題,又可以充分利用海洋資源。(1)工業(yè)上電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品,又稱為“氯堿工業(yè)”。也可以電解熔融氯化鈉制得鈉和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)近年來(lái)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法,該方法的流程如下:試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:②;

③;

④。

答案(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(2)②NaOH+SO2NaHSO3③H2+Cl22HCl④NaHSO3+HClNaCl+SO2↑+H2O解析(1)電解熔融NaCl的化學(xué)方程式為2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。(2)該流程清晰地展示了氯堿工業(yè)產(chǎn)品及NaCl循環(huán)治理含SO2的廢氣并回收SO2的原理,根據(jù)要求寫出化學(xué)方程式即可。6.鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈦白(TiO2)常用作白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦,利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))制備TiO2流程如圖。(1)步驟①加Fe的目的是;步驟②冷卻的目的是。

(2)由TiO2制取單質(zhì)鈦(Ti)的步驟如下:TiO2TiCl4Ti。反應(yīng)