化学一轮复习导学案学案27开发利用金属矿物和海水资源

1、-化学一轮复习导学案学案27开发利用金属矿物和海水资源第六章化学与自然资源的开发利用学案27开发利用金属矿物和海水资源考纲要求1.了解金属矿物和海水的综合利用。2.了解化学科学发展对自然资源利用的作用。课前准备区J一回扣教材夯实基础知识点一金属矿物的开发和利用1 .金属在自然界中存在的形态除了一、一等极少数金属外，绝大多数金属以的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显化合价。2 .金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子电子被为金属单质的过程：卜严+/2e=Mo3 .金属冶炼的一般步骤金属冶炼方法热分解法例如：2HgO2Hg+O,2AgzO4Ag+O、用热分解冶炼法冶炼金属的特点是

2、金属元素的金属性，金属元素的原子失去电子，其金属离子得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性O(2)热还原法冶炼金属焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO,其化学方程式依次为一氧化碳还原法。例如：CO还原Fez。?、CuO,其化学方程式依次为氢气还原法。例如：此还原WO3、Fes。4，其化学方程式依次为活泼金属还原法。例如：A1还原CnCh、V2O5,其化学方程式依次为做铝热反应实验时，铝热剂是指o镁条和KC1O3的作用是，反应时的现象是o常用铝热反应冶炼的金属。可用热还原法冶炼的金属，其金属性,金属在常见金属活动性顺序表中居于区域。(3)电解法冶炼金属例如：AbCh、MgCh.NaQ的电解反

3、应，其化学方程式依次为1 / 12-化学一轮复习导学案学案27开发利用金属矿物和海水资源口可题思考】1 .能否用电解AlCh和MgO的方法冶炼Al、Mg?2 .铝是地壳中含量最高的金属元素,为什么人类对铝的使用比铁、铜晚的多？知识点二海水资源的开发利用海水资源的利用主要包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用。1 .海水水资源的利用海水淡化的方法主要有、等。淡化方法原理蒸僦去将海水加热至105c蒸发汽化，然后蒸汽冷凝而得到蒸饰水电渗析法利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换

4、树脂除去海水中的阴、阳离子得到去离子水的方法口可题思考】3.为什么开发利用海水资源前景广阔？2 .海水化学资源的开发利用（1）氯碱工业海水一NaCl、电解饱和NaCl溶液的方程式为（2）海水提镁海水Mg（OHh（溶液）MgQ26H20fMg、Cl2海水提澳海水（酸化）（液）。口可题思考】4,写出海水中提取镁的离子方程式。课堂活劭区突破考点研析热点5 / 12一、金属冶炼方法与金属活动性的关系1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系（见下表）金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强一弱金属离子得电子能力弱一强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法

5、物理方法2,工业上常用的还原剂有焦炭、CO、H?和活泼金属（一般为Al）,其中纯度要求不高的金属一般用较廉价的焦炭或CO还原，纯度要求高的一般用H?还原，而对于一些难熔的稀有金属一般需要用铝还原，该反应叫做铝热反应。铝热反应的特点：高温条件：剧烈燃烧，放出大量的热；新生成的液态金属单质易与AbO3（固态）分离。【典例导悟11（2011郑州质检）氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列说法不正确的是（）A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C.用磁铁矿炼铁的反应中，ImoHFCU被CO还原成Fe,转移9moicD.铝热法

6、还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化听课记录：二、海洋资源的开发利用1 .海水淡化（1）海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。（2）海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸储法（如图所示）、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馈法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。AbL戮原理:水的沸点低，蒸馀时水汽化，而其他物质沸点高，不能汽化，水蒸气冷却得到淡水。（4）注意事项烧瓶内加少量碎瓷片以防暴沸。冷凝水流向是低进高出。【典例导悟21如果实行海水淡化来供应居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是（）A.加明帆使海水中的盐沉淀出来而淡化B.利用太阳能使海水升温，通过蒸溜

7、而使其淡化C.将海水缓慢降温凝固以获取淡水D.将海水通过离子交换树脂以除去各种离子听课记录:2 .海水中镁的提取流程|贝壳瞥TE初四石灰乳海支筋池I过流一4Mg(OH)2|MgCb6HQ伊竿那(2)有关反应的化学方程式MgCh4-Ca(OH)2=Mg(OH)2I+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCb-6H2OMgCl2+6H2OtM&Cb(熔加Mg+CLt【典例导悟31海水是镁的主要来源之一，从海水中提取金属镁的主要生产步骤有：浓缩结晶加熟石灰加盐酸过滤熔融电解(1)正确的生产顺序是O(2)以上提取镁的全过程中，没有涉及的化学反应类型是(填序号)。A.分解反应B.化

8、合反应C.置换反应D.复分解反应(3)下列关于提取镁的说法中，不正确的是(填序号)。A.此法的优点之一是原料来自大海B.进行步骤的目的是富集MgCI2C.常用电解熔融氧化镁的方法制取镁D.电解冶炼镁要消耗大量电能3.海水中溪的提取(1)工艺流程：海水BH1)(2)原理用将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。向酸化的海水中通入适量的氯气，使澳离子转化为澳单质，离子方程式是向含浪单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将澳单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的M的：Brz+SO2+2H?O=向吸收塔内溶液中通入适量的氯气：2HBr+Ch=用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的澳单质若要得到纯净的液漠

9、，采用的分离方法是4.海带中碘的提取流程水氯气海带灰浸泡氧4t过滤提纯啾单质主要化学原理：C12+2KI=2KCl+l2o【典例导悟4】(2011.山东荣成模拟)海带中含有丰富的碘口为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：-化学一轮复习导学案学案27开发利用金属矿物和海水资源百国灼烧声军浸泡海带灰女南铲k证晦带|“海带灰|悬福信一“含碘离子溶液|MnQ+HzSOt(稀)单质碘卜|含碘-溶液卜1含碘水溶液|请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。A.烧杯B.用烟C.表面III1D.泥三角

10、E.酒精灯F.干燥器(2)步骤的实验操作名称是：步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是o(3)步骤反应的离子方程式是(4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:谟后练同区精题精练规范答题7 / 12高考集训L(2009.广东，2)广东正在建设海洋强价。下列说法不正确的是()A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入Na。等配成人造海水，可用于海产品的长途运输C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、M

11、g、B等金属2.(2009.天津理综，9)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列，从海水中提取食盐和澳的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法：(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有比、或H2、c(3)步骤I中已获得Bh，步骤II中又将B12还原为B，其目的为(4)步骤II用SO2水溶液吸收Bn，吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是（5）某化学研学性学习小组为了解从工业工中提纯提的方法，查阅了有关资料：Bn而沸点为59,微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置

12、简图：温度计b玻热璃7棉NaOHo溶液请你参与分析讨论:图中仪器B的名称：整套实验装置中仪器连接均不均用橡胶塞和橡胶管，其原因是实验装置气密性良好，要达到提纯澳的目的，操作中如何控制关键条件:OC中液体产物颜色为口为除去该产物中仍残留的少量CL,可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。考点集训-题组一金属的冶炼1 .在理论上我们可以用电解熔融KC1的方法来制备金属钾，而实际上我们不用此法制备钾，而用熔融状态下的KC1与Na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾，可能的原因是（双选）（）A.钾难溶于熔融的钾盐中B.钾蒸气易逸出但不会污染环境C钾被氧化后的产物与K作用具有爆炸性D.抽走

13、钾的蒸气有利于钠与熔融的KQ反应2 .下列化工生产原理错误的是（）A.可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠B.不能将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁C.用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝D.炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热。3 .冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气（氢气或一氧化碳）法：活泼金属置换法；电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（I）火烧孔雀石炼铜；（II）湿法炼铜：现代有（HI）铝热法炼铝；（IV）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（）A.（I）用B.（H）用用（III）用D.（IV）用题组二海水资源的开发利用4.从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中

14、通入02后用升华的方法将置换出的碘提纯。但浸取液中通入C12时会生成少量性质类似于02的IG和IBr,为了消除这两种杂质，使其中的碘完全游离出来，可加入适量的（）A.CaOB.KIC.H2OD.酒精5 .（2011长春质检）从海水中可以提取澳，主要反应为2Br+C12=Br2+2CT,F列说法正确的是（）-化学一轮复习导学案学案27开发利用金属矿物和海水资源A.澳离子具有氧化性B.氯气是还原剂C该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比澳单质强6 .下列关于海水淡化的叙述中不正确的是（）A.蒸镭法淡化海水（图甲）原理简单，但消耗大量能源，产生大量锅垢，很难大量生产淡水B.利用太阳能蒸发海水（图乙）

15、是一种环境友好、节约能源的好方法，也是一种古老的方法C.利用海水淡化产生的高浓度的卤水来提取有用物质，是海水利用的基本思路D.研制高性能的渗透膜来提高海水淡化效率，最终实现海水自动转化为淡水图甲图乙题组三化工工艺流程7 .假如你是一位企业家，在众多开发海水资源的项目中，选择了海水提镁，在前期考察过程中你将遇到许多问题，请根据背景材料的提示，按要求完成相关问题：背景材料1：下表所示为海水中各元素含量情况（mg.LI元素浓度/mgL元素浓度钠10770氯19350镁1290硫885钾380澳67钙40()碘0.06背景材料2：部分化学试剂的市场价格试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格（元/吨）5

16、238.002300.001200.00700.00请完成下列问题：（1）在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离，有以下三个方案:方案一：直接往海水中加入沉淀剂；方案二：加热蒸发海水再加入沉淀剂：方案三：在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。你认为方案最合理,不选方案的理由是不选方案的理由是（2）应该选择试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用，沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为。（3）为了节省成本，拟考虑以海边上的贝壳为原料，试简述其理由答案【课前准备区】知识点一1.金伯化合物正4：弱东易容易较差(2)C+2ZnO2Zn+CO2t,C+2CuO2Cu4-CO2t3co+Fe2Ch2F

17、e+3cCh,CO+CiiOCu+CO2 3H2+W03W+3H2O4H2+Fe3O43Fe+4H2O 2Al+CnO3Al2O3+2CrJ0A1+3V2O56V+5AI2O3铝粉和金属氧化物(如Fe?O3等)组成的混合物作引燃剂，为反应物提供热量剧烈燃烧，放出大量热高熔点中等中间(3)2A12C)3(熔融)4A1+3C)21MgCb(熔融)Mg+Cbt2NaCl(熔融)2Na+CLt知识点二1 .黄赢电渗析法离子交换法2 .(1)C12H2NaOH2NaCH-2H2O2NaOH+Cl21+H21(2)MgCl2MgCh(3)BnHBrBn问题思考1 .不能。因为AlCb是共价化合物，熔融时无

18、法电离出自由移动的离子，不导电：而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量电能，成本较高。2 .铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝,故铝的发现和大量使用比铁、铜晚的多，3 .海水资源巨大，各种元素的含量多，水还可以循环使用。4 .Mg2+20H=Mg(OH)2I Mg(OH)2+2H=Mg2+2H2O mcL6H2OMgC12+6H2OM&CL(熔融)m+C12t【课堂活动区】二、3.(2)蒸饰法Ch+2Br=2C1+Bn2HBr+H2sO42HC1+Bn蒸饵典例导悟1. C由2NaCl(熔融)2Na+Cbt可知钠离子得电子被还原，。一失电子被氧

19、化，A项正确：无论是湿法炼铜还是火法(热还原法)炼铜，都是正二价的铜离子得到电子生成铜原子被还原，B项正确：ImolFe.Qa被还原为Fe时，应转移8moie,C项错误；铝热反应放出大量的热，使铁成为液态从而与AI2O3分离，D项正确。故选C。2. A海水淡化的方法主要有蒸播法、电渗析法、离子交换法。选项A，加明帆，明出的主要成分是KA1(SO4)212H2O,不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。3. (1)(2)C(3)C解析(2)从海水中提取镁的全过程中，涉及的反应有:把贝壳制成石灰乳:CaCO3CaO+CO2T，分解反应：CaO+H2O=Ca(OH)2化合反应：沉淀Mg2+：Mg2+2OH-=Mg(OH)2l,复分解反应；沉淀物与盐酸反应：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,复分解反应：电解：MgCL(熔融)Mg+CLT，分解反应。未涉及置换反应。(3)由于MgO的熔点高，工业生产中不使用电解熔融MgO的方法冶炼Mgo4. (l)BDE(2)过滤蒸饰(3)21+MnO24-4H=Mn21+I2+2H2O(4)苯与水互不相溶；碘在苯中的