2024-2025学年新教材高中化学第八章化学与可持续发展第1节第1课时金属矿物的开发利用海水资源的开发利用作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7第1课时金属矿物的开发利用海水资源的开发利用A组·基础达标1．金属冶炼的实质是()A．金属元素失去电子B．金属元素获得电子C．金属元素被氧化了D．金属元素可能被氧化了，也可能被还原了【答案】B【解析】大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，其化合价为正价，在冶炼过程中得电子被还原，B正确。2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A．金属的化合价凹凸 B．金属的活动性强弱C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少【答案】B【解析】金属开发利用的先后依次与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。3．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()A．电解法 B．热还原法C．热分解法 D．铝热法【答案】A【解析】可以依据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应当与钠、镁的冶炼方法相同，用电解法才能得到金属锂。4．下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是()A．电解MgCl2水溶液制备金属MgB．利用铝热反应制备金属AlC．用加热分解Fe2O3的方法制备金属铁D．用火法或湿法均可制备金属铜【答案】D【解析】应电解熔融的MgCl2冶炼Mg，A错误；铝热反应是Al和某些金属氧化物反应，B错误；铁的冶炼是用CO还原Fe2O3，C错误。5．利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是()A．从海水中获得淡水，历史最久的方法是离子交换法B．试验室中从海带中获得I2，须要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等C．用SO2溶液汲取从苦卤中吹出的单质溴时，发生的离子反应是Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－D．用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时，发生反应的反应类型有化合、分解、置换和复分解反应【答案】C【解析】从海水中获得淡水历史最悠久的方法是蒸馏，A错误；提取海带中的碘元素不须要溶液蒸发，不须要蒸发皿，B错误；用二氧化硫溶液汲取从苦卤中吹出的单质溴时，利用二氧化硫还原性和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸，C正确；海水提取镁单质的过程中发生的反应有CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑，所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应，不涉及置换反应，D错误。6．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A．除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的依次为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸馏法是技术最成熟也是最具有发展前景的海水淡化方法【答案】B【解析】Na2CO3加在BaCl2溶液前会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的海水淡化方法，D错误。7．从海水中可以获得淡水、食盐，也可提取镁和溴等物质。(1)海水淡化的方法主要有_______________________________(填一种)。(2)从海水中提取镁的流程如下图所示：流程中分别出Mg(OH)2沉淀的方法是_______________________________；写出反应②的化学方程式：_______________________________。(3)从海水中提取溴的主要反应原理是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化。试写出该反应的离子方程式：_______________________________。【答案】(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)(2)过滤MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－【解析】(1)海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。(2)从沉淀池中分别出Mg(OH)2沉淀运用过滤方法，反应②的化学方程式为MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。(3)Cl2能氧化Br－得到Cl－和Br2：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。8．工业上对海水资源综合利用的部分工艺流程如下图所示。(1)目前大量制造淡水，大部分运用的方法是________(填序号)。A．蒸馏法 B．凝固法C．离子交换法 D．逆渗透法(2)粗盐中因含有________(填序号)成分而易潮解。A．氯化钠 B．氯化镁C．氯化钙 D．硫酸钙(3)粗盐的提纯有如下试验操作：①加入过量Ba(OH)2溶液，②加入过量NaOH溶液，③加入过量BaCl2溶液，④加入过量Na2CO3溶液，⑤加入过量盐酸，⑥过滤，⑦蒸发结晶。正确的试验操作依次是________(填序号)。A．③②④⑥⑤⑦ B．③④②⑤⑦C．②③④⑤⑥⑦ D．①④⑥⑤⑦(4)试验室中模拟上述操作，在过滤、蒸发的操作中要用到玻璃棒，其目的分别是_______________________________、_______________________________。【答案】(1)A(2)BC(3)AD(4)使过滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止局部过热使液滴或晶体飞溅【解析】(3)物质分别与提纯的原则：不增、不减、易分别、易复原，故Na2CO3肯定要在BaCl2之后加入，HCl肯定要在过滤之后加入，BaCl2与NaOH也可用Ba(OH)2代替。(4)过滤时玻璃棒起引流的作用，蒸发时用于搅拌。B组·实力提升9．下列关于金属冶炼的说法不正确的是()A．热分解法适用于制备不活泼金属B．热还原法的常用还原剂是C、H2、CO、Al等C．熔融电解法适用于制备不活泼金属D．水溶液中置换法适用于较活泼金属制取不活泼金属【答案】C【解析】熔融电解法适用于制备活泼金属，热还原法适用于制备较活泼的金属，热分解法适用于制备不活泼金属。10．下列化工生产原理错误的是()①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝④炼铁时，高炉中所发生的反应都是放热反应，故无须加热A．只有②③ B．只有①③C．①②③ D．②③④【答案】D【解析】钠特殊活泼，加入氯化镁溶液时，钠先与水反应生成NaOH和H2，Mg2＋和OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错误；冶炼铝运用的是Al2O3，③错误；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但仍须要高温条件，④错误。11．海水淡化可采纳膜分别技术，如下图所示。对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加压后淡化膜右侧海水成分的改变进行分析，正确的是()A．溶质质量增加 B．溶液质量不变C．溶剂质量削减 D．溶质质量分数不变【答案】C【解析】右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量削减，溶质质量分数增大。12．从淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(①))eq\x(\a\al(低浓,度Br2))eq\o(→,\s\up7(通入空气吹出Br2，用X汲取),\s\do5(②))eq\x(\a\al(含Br－等,的溶液))eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(③))eq\x(\a\al(Br2的,浓溶液))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(④))eq\x(液溴)下列有关说法不正确的是()A．X试剂可用饱和Na2SO3溶液B．步骤①的离子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，须要消耗Cl244.8LD．步骤④包含萃取、分液和蒸馏【答案】C【解析】由流程图知，X试剂具有还原性，能把Br2还原为Br－，X试剂可用饱和Na2SO3溶液，A正确；Cl2的氧化性强于Br2，能把Br－从溶液中置换出来，B正确；C中未指明Cl2所处的状态，C错误；从Br2的浓溶液中提取Br2可采纳萃取、分液和蒸馏的方法，D正确。13．(2024·甘肃天水一中期末)海洋资源的利用具有广袤前景。(1)无须经过化学改变就能从海水中获得的物质是________(填序号)。A．Cl2 B．淡水C．烧碱 D．食盐(2)下图是从海水中提取镁的简洁流程。①工业上常用于沉淀Mg2＋的试剂A是________，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是________________________________________________。②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是___________________________________。(3)海带灰中富含以I－形式存在的碘元素。试验室提取I2的途径如下所示：①灼烧海带时所用的主要仪器名称是________。②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式______________________。【答案】(1)BD(2)①石灰乳(浆)[或Ca(OH)2]Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O②MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑(3)①坩埚②2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O【解析】(2)①工业上常用石灰乳或生石灰沉淀Mg2＋，CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水。②镁是活泼的金属，熔融状态下电解氯化镁冶炼镁。(3)①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚。②加入氢离子和氧化剂过氧化氢，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。14．(2024·天津静海一中期末)某化学探讨性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要试验装置(夹持装置略去)：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：(1)试验室中采纳固液加热制备氯气的化学方程式为_____________________。(2)步骤②中鼓入热空气的作用为__________________________________。(3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为_______________________________。(4)此试验中尾气可用______(填字母)汲取处理。a．水 b．浓硫酸c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)使A中生成的Br2随空气流进入B中(3)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(4)c【解析】(1)试验室采纳加热MnO2和浓盐酸制备氯气。(2)热空气可以将溴蒸气吹出，步骤②中鼓入热空气的作用是使A中生成的Br2随空气流进入B中。(3)二氧化硫具有还原性，能被溴氧化，则步骤③中发生的主要反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。(4)氯气等气体可以用氢氧化钠溶液汲取，c正确。15