自然资源的开发利用第1课时练习 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物和海水资源的开发利用◆知识点一金属的冶炼1.[2024·江苏盐城期中]我国夏代已经有青铜器,传说夏禹铸九鼎,史料中更有夏禹之子夏启炼铜的记载。冶铁技术大约出现在西周(公元前1046年~公元前771年)时期,冶炼出生铁使我国成为世界上最早发明和使用生铁的国家。下列有关金属冶炼的说法中不正确的是 ()A.金属的冶炼先后,主要取决于金属的活动性强弱B.炼铁时,加入石灰石的作用是用于除去铁矿石中的二氧化硅C.金属冶炼的过程就是被冶炼的金属得电子被还原的过程D.工业上用电解氯化镁溶液的方法冶炼金属镁2.下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是 ()选项金属存在形式冶炼方法A金游离态金子比沙子的密度大,利用水洗法直接分离B汞化合态汞的金属性弱,用加热HgO的方法冶炼C铁化合态用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物D钠化合态钠的金属性强,一般还原剂很难将其还原出来,所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼3.[2024·浙江宁波期中]下列常见金属的冶炼原理不合理的是 ()A.还原法炼铝:3H2+Al2O32Al+3H2OB.加热法炼汞:2HgO2Hg+O2↑C.铝热法炼铁:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3D.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO24.蓝铜矿主要含2CuCO3·Cu(OH)2,还含有少量Fe、Si的化合物,与焦炭在高温下生成铜、二氧化碳和水。工业上以蓝铜矿为原料制备Cu及CaCO3,具体方法步骤如下:下列说法中不正确的是 ()A.检验溶液A中含有的Fe2+可选用酸性KMnO4溶液B.从滤液C中获得Cu,可加入活泼金属C.制备CaCO3时,要向CaCl2溶液中先通入CO2后通入NH3D.蓝铜矿与焦炭高温下发生反应为2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O◆知识点二海水资源的利用5.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是 ()A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.海底多金属结核矿中含有铁、锰、钴等多种金属元素D.无论是海水波浪发电还是潮汐发电都是将化学能转化为电能6.海水是一座巨大的资源宝库,工业提取金属镁的部分流程如图所示:“海水”Mg(OH)2物质AMg下列说法不正确的是 ()A.此“海水”指用海水提取NaCl后剩余的母液B.试剂1是Ca(OH)2、操作1是过滤C.物质A是MgCl2、条件1是电解D.以上生产过程中涉及的所有反应都是氧化还原反应7.[2024·浙江金华一中检测]某同学设计如图实验方案,从海带中提取I2。下列说法正确的是 ()A.操作①是萃取B.②中双氧水作还原剂C.③的离子方程式是5I-+IO3-+3H2O3I2+6OHD.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集,便于分离提纯8.从淡化海水中提取溴的流程如下:淡化海水低浓度Br2含Br-等的溶液Br2的浓溶液液溴下列有关说法不正确的是 ()A.X试剂可用SO2饱和溶液B.步骤Ⅲ发生的离子反应为2Br-+Cl22Cl-+Br2C.工业上每获得1molBr2,至少要消耗Cl222.4LD.步骤Ⅳ涉及的操作有蒸馏9.[2024·江苏泰州期中]铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示:下列说法正确的是 ()A.碱溶①后,溶液中主要含有的阳离子为Na+和Al3+B.酸化②通足量的CO2反应的离子方程式为2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+CO32-+HC.Al(OH)3受热分解,生成高熔点物质和水,常用作塑料的阻燃剂D.灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石(Na3AlF6),目的是增强导电性10.海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是 ()A.物质X常选用石灰乳B.第①步中为了得到干燥的MgCl2·6H2O固体,应采用高温烘干C.操作1中玻璃棒的作用是引流D.第②步中反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-11.[2024·河北沧州期中]镁元素又称“国防元素”,可用于制造汽车、飞机、火箭等,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如图所示。下列说法正确的是 ()A.上述流程中各反应均不涉及氧化还原反应B.工业上通过电解熔融氯化镁的方法得到单质镁C.工业生产为控制生产成本经常用烧碱代替石灰乳D.反应①的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)212.铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等)是工业上制备金属铝的主要原料,工业上提取铝的工艺流程如下:(1)沉淀A的化学式是,试剂a为。

(2)步骤③中通入过量CO2,产生沉淀C的离子方程式为。

(3)步骤③中通入过量CO2而不加入过量盐酸的理由是。

(4)工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝,化学方程式为。

(5)在生活中,常利用Al与Fe2O3的铝热反应来进行焊接钢轨。除了Fe2O3,铝粉还可以与很多金属氧化物组成铝热剂。下列氧化物中不能与铝粉组成铝热剂的是。

a.MgO b.V2O5 c.Fe3O4 d.MnO213.海洋约占地球表面积的71%,海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。(1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过溶解、、可除去粗盐中的不溶性杂质。(填具体操作名称)

(2)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:①为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂a可以选用。

②试从节约能源、提高金属镁纯度的角度分析,以下适宜的冶炼镁方法是。

A.Mg(OH)2MgOMgB.Mg(OH)2MgOMgC.Mg(OH)2MgCl2MgD.Mg(OH)2MgCl2Mg(3)溴及其化合物用途十分广泛,我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作。工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):①A装置中通入a气体的目的是(用离子方程式表示)。

②A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气。通入热空气的目的是。

③反应过程中,B装置中有SO42-生成,检验SO④C装置的作用是。

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物和海水资源的开发利用1.D[解析]金属活动性越强越难冶炼,金属活动性越弱,越容易冶炼,故金属的冶炼先后,主要取决于金属的活动性强弱,A正确;炼铁时,石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去铁矿石中的二氧化硅,B正确;金属冶炼就是金属化合物变为金属单质的过程,就是金属得电子被还原的过程,C正确;工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁,不能在水溶液中进行,D错误。2.D[解析]金的活泼性很弱,在自然界中以游离态形式存在,根据密度的不同,可以采用水洗法分离得到金单质,A正确;汞在自然界中主要以化合态形式存在,汞的金属性弱,可用加热HgO的方法冶炼,B正确;铁在自然界中以化合态形式存在,CO具有还原性,用焦炭和空气反应生成的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物,C正确;钠的性质很活泼,极易和氧气、水等反应,所以在自然界中以化合态形式存在,一般还原剂很难将其还原出来,所以用电解熔融NaCl的方法冶炼,D错误。3.A[解析]Al的还原性大于氢气,氢气不能与氧化铝反应制Al,A错误;Hg为不活泼金属,通常直接加热其化合物冶炼Hg,B正确;Al的还原性大于Fe,可利用铝热反应将Fe从其氧化物中还原出来,C正确;Cu为不活泼金属,Cu2S与氧气高温条件下反应可制得Cu,D正确。4.C[解析]溶液A中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+,由于Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,可以用KMnO4溶液来检验Fe2+,A正确;滤液C中含有Cu2+,可加入活泼金属置换出铜,B正确;CO2微溶于水,NH3易溶于水,且HCl的酸性强于H2CO3,CO2与CaCl2溶液不能直接反应,故制备CaCO3时,要向CaCl2溶液中先通入NH3后通入CO2,C错误;蓝铜矿与焦炭在高温下生成铜、二氧化碳和水,结合原子守恒和得失电子守恒可得,反应为2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O,D正确。5.C[解析]海水中含有钾离子,从钾离子变成钾单质一定是化学变化,A错误;海水中含有氯化钠,经过蒸发结晶的物理变化就可以得到,B错误;海底多金属结核矿中含有铁、锰、钴等多种金属元素,是一种重要资源,C正确;潮汐发电是将势能转化为电能,D错误。6.D[解析]工业提取金属镁常用海水晒盐后的卤水即海水提取NaCl后剩余的母液作为原料提取镁,故A正确;向海水提取NaCl后剩余的母液中加入氢氧化钙,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁,经过滤得到氢氧化镁固体,则试剂1是氢氧化钙、操作1是过滤,故B正确;氢氧化镁中加入稀盐酸得到氯化镁溶液,经过在氯化氢气流中加热得到氯化镁晶体,氯化镁在熔融状态下电解得到镁单质,物质A为氯化镁,条件1为电解,故C正确;“海水”中加入氢氧化钙的反应、氢氧化镁转化为氯化镁晶体的反应均为非氧化还原反应,电解熔融氯化镁得到镁单质的反应为氧化还原反应,故D错误。7.D[解析]由流程可知,海带灰用热水溶解后,过滤,滤液中含碘离子,加过氧化氢氧化碘离子生成碘单质,加入试剂a萃取,a为苯或四氯化碳,分液得到含碘的有机溶液,再加入NaOH与碘反应生成I-和IO3-,分液后向含I-和IO3-的溶液中加稀硫酸发生反应5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,过滤提取得到粗碘。操作①是分离溶液与不溶性杂质,为过滤,故A错误;向滤液中加入双氧水是将I-氧化为I2,体现H2O2的氧化性,故B错误;向含I-和IO3-的溶液中加稀硫酸发生反应5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,故C错误;由图可知,含I2的溶液经3步转化为I8.C[解析]H2SO3可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应,故可以用SO2饱和溶液来吸收溴单质,A项正确;氯气具有氧化性,可将溴离子氧化为溴单质,即2Br-+Cl22Cl-+Br2,B项正确;根据离子方程式2Br-+Cl22Cl-+Br2可知,每获得1molBr2,步骤Ⅰ和步骤Ⅲ至少共需要消耗标准状况下Cl244.8L,C项错误;从Br2的浓溶液中提取溴涉及的操作有蒸馏,D项正确。9.C[解析]碱溶①后,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,溶液中主要含有的阳离子为Na+,A错误;酸化②通足量的CO2应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子,正确的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-,B错误;Al(OH)3受热分解,生成高熔点的Al2O3和水,常用作塑料的阻燃剂,C正确;灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石(Na3AlF6),目的是降低Al2O3熔融温度,D10.B[解析]苦卤中加OH-沉淀Mg2+生成氢氧化镁,物质X常选用石灰乳,便宜易得,且Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶,工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,A正确;MgCl2·6H2O固体高温烘干会脱去结晶水,B错误;操作1是过滤,其中玻璃棒的作用是引流,C正确;第②步SO2作还原剂,SO2与Br2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,11.B[解析]电解熔融MgCl2制取Mg的反应属于氧化还原反应,A错误;电解熔融氯化镁生成镁和氯气,工业上通过电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁,B正确;工业生产中为控制成本,一般不选择烧碱,而选用石灰乳,C错误;反应①中反应物为石灰乳,其离子方程式为Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,D错误。12.(1)SiO2NaOH溶液(2)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-(3)Al(OH)3溶于过量盐酸(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(5)a[解析]铝土矿的主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等,步骤①中加入过量稀盐酸溶解,SiO2不反应,过滤后得到的沉淀A为SiO2。滤液甲中含有AlCl3、FeCl3、HCl等,步骤②中加入的过量试剂a为NaOH溶液,AlCl3转化为Na[Al(OH)4],FeCl3则生成Fe(OH)3沉淀,故过滤后沉淀B为Fe(OH)3。滤液乙中含有Na[Al(OH)4]、NaOH等,步骤③中通入过量CO2,Na[