人教版-必修二-第八章 化学与可持续发展-第一节 自然资源的开发利用【省一等奖】

《自然资源的开发利用》同步练习一、选择题1．现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：（1）取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积为bL（标准状况下）；（2）另取ag样品，高温条件下二者恰好完全反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生成气体的体积为cL（标准状况下）。则c：b等于A．1：1 B．1：2 C．2：3 D．3：42．用铝热法还原下列化合物，若得到的金属均为，则消耗铝最多的是（）A． B． C． D．3．将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，在高温下恰好完全反应，所得固体中含金属单质的质量为18g，则该氧化物粉末可能是()A．和 B．和C．和 D．和FeO4．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()选项冶炼原理方法A热分解法B电解法C热还原法D热分解法A．A B．B C．C D．D5．工业上冶炼金属铝，经常采用的方法是A．电解法 B．热分解法 C．热还原法 D．热氧化法6．下列金属的冶炼方法正确的是（）A．电解氯化钠溶液冶炼金属钠B．电解熔融的氯化铝冶炼金属铝C．将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁D．用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁7．将、，样品溶解在过量的的盐酸中，然后向其中加入溶液使、刚好完全沉淀，消耗溶液，则溶液的浓度为()A． B． C． D．无法计算8．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/℃密度/g·cm-3硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金2500铁1535还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看，该合金不适合作()A．炉具 B．门窗框 C．导线 D．飞机外壳9．下列冶炼金属的反应原理，不正确的是()A．铝热法炼铁：B．火法炼铜：C．电解法制钠：D．电解法制镁：↑10．下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是()A．K、Mg B．Fe、Al C．Fe、Cu D．Hg、Ag11．下列有关金属的说法中，正确的是()①不锈钢抗腐蚀性较好②钛合金可用于飞机、火箭的制造③司母戊鼎是铁合金④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血⑤青铜、不锈钢都是合金⑥形成合金时金属与金属之间发生了化学反应A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥12．下列关于化石燃料及其使用的一些说法不正确的是()A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁燃料外，还可用于合成氨和生产甲醇等C．石油通过催化裂化过程可将重油裂化为汽油D．化石燃料是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料13．石油裂解是一个复杂的过程，其产物为混合物。例如：下列说法中不正确的是()A．M为H2，N的分子式为C5H8B．可用溴水区别和C．等物质的量的和完全燃烧时耗氧量相同D．C4H6可以是烯烃14．下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是()A．海水蒸发制海盐的过程中只发生化学变化B．从海水中提取溴不涉及氧化还原反应C．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等D．提取海水中的Mg，在沉淀Mg2+的过程中，从经济角度考虑可选用NaOH溶液15．从海带中提取碘单质，工艺流程如下图。下列关于海带制碘的说法错误的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液A．实验室灼烧干海带在坩埚中进行B．沸水浸泡的目的是使I-充分浸出C．由滤液获得碘水，发生的离子方程式为D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为萃取二、工业流程题16．空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一、其工艺流程如下：(1)步骤①获得的离子方程式为______。(2)步骤③所发生反应的化学方程式为______。在该反应中，氧化剂是______(填化学式)；若反应中生成2，则转移电子数约为______个。(3)根据上述反应可判断、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是______。17．利用某地的闪锌矿(主要成分为ZnS，其杂质主要为铁、铜等元素)冶炼纯锌的传统工艺如图所示。注：锌、铁、铜的沸点依次为1180K、3023K、2800K。(1)高温煅烧时，若氧气足量，则ZnS发生反应的化学方程式为__。(2)工业生产中方案1由锌熔体获得粗锌的操作为__(填“蒸馏”“分馏”或“干馏”)。(3)方案2中固相2的成分为__(填化学符号，下同)，液相1所含金属阳离子为__。(4)方案2中从液相1获取粗锌的过程中可加入单质__除掉其他杂质；对比两种方案，方案2的优点是__。(5)方案2的系列操作产生的废液可以制取绿矾。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如表所示：温度/℃010305060708090溶解度/析出晶体FeSO4•7H2OFeSO4•4H2OFeSO4•H2O从表中数据可以得出的结论是①__，②__。三、实验题18．海带中含有丰富的碘。资料显示：海带中碘元素以I的形式存在；苯的沸点是℃；单质碘在高于150℃时易升华。某兴趣小组同学根据查阅的资料，设计下列实验方案，欲从海带中提取碘。请回答下列问题：(1)步骤①②的实验目的是_________。(2)步骤③中实验操作的名称是__________。(3)步骤④中可供选用的试剂有、和(含稀硫酸)，你认为最合适的试剂是________。(4)步骤⑤中提取碘时使用的主要玻璃仪器是________。(5)步骤⑥中从含碘的苯溶液中获得固态的单质碘，应采用的方法是_______(填序号)。a．过滤b．冷却结晶c．加热蒸发d．水浴蒸馏19．海洋植物如海带，海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物的形式存在。有一化学课外小组以海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(使碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘。(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是______(填序号)。A．烧杯B．坩埚C．蒸发皿D．铁架台(带铁圈)E．酒精灯F．干燥器(2)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：a______，c______。(3)操作b中充入适量的目的是_____。(4)操作c中所用的有机试剂可以是____(只填一种)，简述理由：______。(5)操作c可以分解为如下几步：A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上B．把50mL碘水和15mL有机溶剂[(4)中所选择的]加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞C．检验分液漏斗是否漏液D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正E．旋开活塞，用烧杯接收溶液F．从分液漏斗上口倒出上层液体G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准H．静置、分层①上述正确的操作顺序是_____。(填字母编号)；②上述G操作的目的是______；③最后碘的有机溶液是通过______(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)获得。(6)请给出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：______。参考答案1．C【详解】该铝热剂中只有铝能与氢氧化钠溶液反应，铝热反应后的生成物中只有铁能与盐酸反应得到氢气，再结合题给其他信息可得到如下关系式：2Al~Fe2O3~2Fe，2Al~3H2，2Fe~2H2，则b：c=3：2，答案为C。2．C【分析】铝热反应中铝作还原剂，提供电子，根据氧化还原反应电子守恒可知：生成金属所需要的电子越多，消耗铝的量就越大，即该金属元素化合价越高，则消耗铝越多。【详解】中的锰为+4价，中的铬为+3价，中的钨为+6价，中的铜为+2价，钨的化合价最高，因此消耗的铝最多，答案选C。3．C【分析】9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应，9g铝粉可以提供1mol电子，氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的单一单质的质量就是18g，铝粉完全置换出金属单质，如果氧化物是混合物，得到的对应金属单质质量应该一个大于18g，一个小于18g；据此解答。【详解】A．Cr2O3中+3价的Cr得到1mol电子对应的质量为，V2O5中+5价V得到1mol电子对应的质量为，得到的二种对应金属单质质量均小于18g，故A不符合题意；B．MnO2中+4价Mn得到1mol电子，对应的锰的质量为，Cr2O3中+3价的Cr得到1mol电子对应的质量为，得到的二种对应金属单质质量均小于18g，故B不符合题意；C．Fe2O3中+3价的Fe，得到1mol电子对应的铁单质的质量为，V2O5中+5价V得到1mol电子对应的质量为，得到的二种对应金属单质质量一个大于18g，一个小于18g，故C符合题意；D．Fe3O4中的铁1个为+2，2个为+3价，得到8mol电子时，可得到3molFe，当中Fe得到1mol电子时，对应生成的铁单质的质量为21g，FeO中+2价Fe得到1mol电子对应的质量为28g，得到的对应金属单质质量均大于18g，故D不符合题意；答案为C。4．D【详解】A．Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将其从化合物中还原出来，即2HgO2Hg+O2↑，故A正确；B．Al为活泼金属，通常用电解熔融的方法冶炼，但氧化铝的熔点较高，加入冰晶石的目的是与氧化铝形成低熔点共熔物，即2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故B正确；C．铁是在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，为热还原法，即Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故C正确；D．铜在高温下会被氧化，不可以直接用加热分解的方法将铜从其化合物中还原出来，工业上采用湿法炼铜和火法炼铜，故D错误；答案为D。5．A【详解】铝是活泼的金属，冶炼的方法是电解熔融的氧化铝，答案选A。【点睛】该题的关键是明确金属冶炼的原理和方法，即金属的冶炼一般是依据金属的活泼性选择相应的方法，常见金属冶炼的方法有：1．热分解法：适用于不活泼的金属,如汞可用氧化汞加热制得；2．热还原法：用还原剂(氢气，焦炭，一氧化碳，活泼金属等)还原；3．电解法：适用于K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属；4．其他方法：如CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4。6．D【详解】A．冶炼金属钠用电解熔融氯化钠，而用惰性电极电解氯化钠溶液只能生成NaOH、H2和Cl2，故A错误；B．氯化铝不导电，则不能利用电解熔融氯化铝冶炼金属铝，而应电解熔融氧化铝，故B错误；C．铁的活泼性比Mg弱，则铁不能将氧化镁中的镁还原出来，故C错误；D．冶炼铁可利用一氧化碳还原氧化铁得到，故D正确；故答案为D。【点睛】依据金属的活泼性，金属的冶炼方法有：①电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得；②热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；③热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。7．C【详解】Fe2O3、Al2O3与盐酸反应生成氯化铁、氯化铝，盐酸有剩余，向反应后的混合溶液中加入100mLNaOH溶液，恰好使Fe3+、Al3+完全沉淀，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl)=L×L=mol，则根据钠离子守恒可得：n(NaOH)=n(NaCl)=mol，则该c(NaOH)==mol/L，故答案为C。8．C【分析】根据表中数据进行对比发现，该合金，硬度大，强度高，耐腐蚀，导电能力差。【详解】A．铁常作炉具材料，而该合金熔点比铁高，可用作炉具，故A正确；B．该合金硬度比铁大得多，可以用作门窗框，故B正确；C．铁常用作导线，该合金导电能力比铁稍强，不适合用作导线，故C错误；D．该合金耐腐蚀，强度大，可用作飞机外壳，故D正确；故选C。9．D【详解】A．铁熔点高，活泼性弱于铝，可用铝热反应制取：，故A正确；B．金属铜的冶炼可以是高温下向硫化亚铜中充入空气，即，使其转变为铜，故B正确；C．钠是活泼金属，应采用电解法制取：↑，故C正确；D．氧化镁熔点高，而工业上用电解熔融的氯化镁制得镁：↑，故D错误；故选D。10．C【详解】金属的冶炼方法与金属活动性强弱有关。在金属活动性顺序表中，排在最前边的K、Ca、Na、Mg、Al用电解方法冶炼；在Al之后到Cu，包括Cu，采用热还原方法冶炼；在Cu之后的金属用热分解方法冶炼；对选项的金属进行观察可知：能够用H2或CO把它从化合物中还原出来的是Fe和Cu，故合理选项是C；答案选C。11．A【分析】【详解】①合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，铝合金和不锈钢具有很好的抗腐蚀性能，故①正确；②钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件，故②正确；③司母戊鼎是商王祖庚或祖甲为祭祀母亲戊而作的祭器,是中国商周时期青铜器的代表作，故③错误；④缺钙可能导致骨质疏松、畸形等，对老年人还说容易引起骨质疏松；人体缺铁易得贫血症，故④正确；⑤青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金，都是合金，故⑤正确；⑥合金分三种类型。金属固溶体：即固态溶液。例如黄铜、金银合金,此类合金形成为物理变化。金属互化物：金属与金属之间形成的化合物。如铜化锌（ZnCu）、碳化铁（Fe3C）、铜锡合金等。金属互化物不可用通常的化合价解释。此类合金形成为化学变化。机械混合物：钢、生铁、青铜为此类合金，此类合金形成为物理变化，故⑥错误；故选A。12．A【详解】A．煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为，故A错误；

B．天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料则主要用于合成氨和生产甲醇等，故B正确；

C．含碳原子多的重油经过催化裂化过程可得到汽油等物质，故C正确；

D．天然气、煤和石油都是重要的化工原料，石油裂解可以得到乙烯，煤的干馏可以得到苯，故D正确。

故答案为：A13．C【详解】A．由键线式结构可知，拐点和端点均为C原子，由H原子补齐C的四价，则的分子式为C6H12，同理的分子式为C6H10，比多2个氢原子，所以M为H2，比较与CH4可知N为C5H8，故A正确；B．分子内存在碳碳双键，能与溴水中的溴发生加成反应而使溴水褪色，而不与溴水反应，不能使溴水褪色，则可用溴水区别和，故B正确；C．比少2个氢原子，所以等物质的量的两种物质完全燃烧时耗氧量不同，故C错误；D．C4H6可以是1，3-丁二烯，即结构简式为CH2=CH-CH=CH2，故D正确；答案为C。14．C【详解】A．海水蒸发制海盐的过程中只发生物理变化，A项错误；B．从海水中提取溴，先通过氧化剂将氧化为，然后鼓入热空气将吹出，再用还原剂将还原为，最后用氧化剂将氧化为，涉及氧化还原反应，B项错误；C．海水淡化可通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等实现，C项正确；D．提取海水中的，在沉淀的过程中，从经济角度考虑可选用溶液，若选用溶液，则成本较高，D项错误；答案选C。15．C【分析】干海带灼烧得到海带灰，海带灰加沸水浸泡过滤得到含有碘离子的滤液，加入酸化的过氧化氢溶液氧化碘离子生成碘单质，加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液。【详解】A．固体灼烧应在坩埚中进行，A正确；B．沸水浸泡海带灰的目的是加快I-的溶解，并使之充分浸出，B正确；C．因为是酸性环境，由滤液获得碘水，正确的离子方程式为，C错误；D．碘易溶于四氯化碳等有机溶剂且与水不互溶，碘水中加入CCl4发生萃取，得到I2的CCl4溶液，D正确；故选C。16．【分析】从流程图中分析可知，苦卤中含有溴，在酸性条件下通入氯气，可发生置换反应生成溴单质，吹入空气，将溴分离出来，然后溴与二氧化硫反应生成和硫酸，再通入氯气，生成溴，然后蒸馏、冷凝、分离得到液溴。【详解】(1)步骤①是氯气氧化溴离子获得的过程，离子方程式为。(2)步骤③是用二氧化硫将溴还原生成溴离子，所发生反应的化学方程式为，化合价降低转化成，被还原，作氧化剂，又由关系式可知，生成2转移电子的物质的量为2，根据得出转移电子数。(3)在氧化还原反应中，反应物元素化合价降低，被还原，作氧化剂，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据反应，可知氧化性；再根据反应，可以看出，氧化性，因此可判断、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是。17．分馏C、CuZn2+、Fe2+Zn节约能量随温度升高，硫酸亚铁的溶解度先升高后降低温度超过60℃时，析出晶体中结晶水含量越来越少【详解】(1)高温煅烧时，若氧气足量，则与氧气反应生成氧化锌和二氧化硫，其化学方程式为；(2)方案1中，锌熔体为锌和少量铁、铜、碳的混合物，三种金属沸点不同，获得粗锌的操作为分馏；(3)锌熔体为锌和少量铁、铜、碳的混合物，加入稀硫酸，锌和铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸锌和氢气，固相2的成分为、；液相1所含金属阳离子为、；(4)方案2中液相1为硫酸锌、硫酸亚铁和少量硫酸的混合液，获取粗锌的过程中可加入单质锌除掉其他杂质；对比两种方案，方案2的优点是节约能量(或不需加热)；(5)分析表中数据可以得出的结论是：①随温度升高，硫酸亚铁的溶解度先升髙后降低；②温度超过60℃时，析出晶体中结晶水含量越来越少。18．将海带中的溶解到水中过滤(含稀硫酸)分液漏斗d【分析】由题给流程可，海带灼烧得到海带灰，海带灰浸泡后得到海带灰的悬浊液，过滤得到含有碘离子的溶液，向含有碘离子的溶液中加入含有硫酸的过氧化氢溶液，酸性条件下，过氧化氢将碘离子氧化得到含有单质碘的酸性溶液，向含有单质碘的酸性溶液中加入苯，萃取分液后得到含碘的苯溶液，加热蒸馏得到单质碘。【详解】（1）海带中含有碘离子，经操作①灼烧和操作②浸泡后，可使海带中的碘离子溶于水，则步骤①②的实验目的是将海带中的溶解到水中，故答案为：将海带中的溶解到水中；（2）固体和溶液分离采用过滤操作，步骤③是将海带灰的悬浊液过滤得到含有碘离子的溶液，则步骤③中实验操作的名称为过滤，故答案为：过滤；（3）氯气或溴单质与含有碘离子的溶液反应生成的含碘溶液中含有氯离子或溴离子，而过氧化氢的还原产物是水，酸性条件下与含有碘离子的溶液反应生成的含碘溶液中不含有其他杂质，则步骤④中将碘离子氧化得到含有单质碘溶液最合适的试剂是含有硫酸的过氧化氢溶液，故答案为：(含稀硫酸)；（4）步骤⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃仪器是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；（5）苯的沸点低，易挥发，而碘为固体，分离碘的苯溶液应用水浴蒸馏的方法分离碘和苯，d正确，故答案为：d。19．BDE过滤萃取、分液使I-转化为I2CCl4(答案合理即可)CCl4不溶于水，且溶解碘的能力强于水(与前一问照应)CBDAHGEF保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下漏斗下口[与(4)照应]取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，溶液不变蓝，说明没有I2剩余，反之则有I2剩余【分析】将海带灰悬浊液过滤可得固体残渣和含有I-的溶液，然后向溶液中通入适量Cl2，发