第10章第35课时开发利用金属矿物和海水资源课件

第十章第十章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第第 课时课时1一、选择题(每小题7分，共49分)1.下列可被工业上采用的冶金方法是()A电解熔融的氯化铝制铝B电解熔融的氯化镁制镁C电解氯化钠溶液制钠B22.冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或氢气，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()火烧孔雀石炼铜；()湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；()从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的是()A()用 B()用C()用 D()用B33.溴、碘主要在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示：干海带焙烧海带灰水水溶液氧化AB碘单质4下列有关叙述正确的是()A碘元素在海水中也有游离态存在B在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C操作A是结晶或重结晶DB是提纯操作，常用蒸馏或分馏 B 碘在海水中只以化合态(I)存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D都是错误的。故选B。54.从海水中提取金属镁的生产步骤有：浓缩结晶；加熟石灰；加盐酸；过滤；熔融电解，正确的生产顺序是()A BC DC65.用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是()AMnO2 BWO3CCr2O3 DCo3O4D 金属单质与铝之间的关系式如下：Mn4e4/3Al、W6e2Al、Cr3eAl，Co8/3e8/9Al，故消耗铝最少的是Co3O4。故选D。76.金属K与Na金属性相近，用金属K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔沸点如下：KNaKClNaCl熔点()63.6597.8770801沸点()774882.9 1500(升华)14138根据平衡移动原理，可推知，用Na与KCl反应制取K的适宜温度是()A97.8 770 B770 774 C774 882.9 D1413 1500 9由题意可知，由Na与KCl反应制K的反应方程式为NaKCl=KNaCl，欲使该反应进行，且Na与K分离，从数据可知：使K成为气体，温度高于774，Na不成为气体，温度低于882.9，这样K成为蒸气离开熔融体，K浓度降低，反应可向右进行。因此需将温度控制在774882.9之间。C107.海水淡化可采用膜分离技术，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，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是()11A溶质质量增加 B溶液质量不变C溶剂质量减少 D溶质质量分数不变 C 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，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。故选C。12二、非选择题(有4小题，共51分)8.(12分)铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如图：13(1)写出得到单质铁的化学方程式：_。(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：_。高温高温Fe2O33CO 2Fe3CO2 取取少少量量粉粉末末放放于于试试管管中中，加加少少量量盐盐酸酸，若若产产生生无无色色、无无味味气气体体，则则证证明明生生成成了单质铁了单质铁14(3)装置末端气球的作用为_，实验结束时，应该先停止 加 热 还 是 先 停 止 通 入 CO，原 因 是_。收集收集CO，先停止加热先停止加热,防止污染空气防止污染空气防止生成的铁再次被氧化防止生成的铁再次被氧化15检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色、无味气体(H2)，则生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入CO会导致铁又被氧化，所以应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。169.(13分)以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来，湿法炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在酸性溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐：4CuFeS2 2H2SO4 17O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O 17某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下：18回答下列问题：(1)固体A的成分为_(写化学式)。(2)写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 _。(3)试剂a为_，试剂b为_。(4)欲从溶液中获得绿矾晶体，分离操作应 为 _、_、_。CuSO4Fe CuFeSO4稀稀H2SO4Fe(OH)3、CuO铁粉铁粉蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤1910.(12分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在、实验室里从海藻中提取碘的流程如下：20(1)指出提取碘的过程中有关实验操作名称：_；_；写出过程中有关反应的离子方程式：_。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是(提示：甘油易溶于水)()A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油 2ICl2=2ClI2过滤过滤萃取萃取B21(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是_。分液漏斗分液漏斗22(1)海藻中的I在晒干、灼烧过程中不发生变化，浸泡后进入溶液，将其与固体悬浮物分离开的操作为过滤，含I的溶液通入适量Cl2发生如下反应：2ICl2=2ClI2，将含碘水溶液变为含碘有机溶液，需加入有机物萃取，故为萃取。23(2)萃取剂必须是不溶于水的，A中酒精，C中乙酸，D中甘油都易溶于水，所以可将这三项排除，B为答案。(3)萃取过程要用力振荡，一般是在分液漏斗中进行的，所缺仪器是分液漏斗。24 11.(14分)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，按要求回答相关问题：25背景材料1：如表所示为海水中各元素含量情况(mg/L)元素浓度(mg/L)元素浓度(mg/L)钠10770氯19350镁1290硫885钾380溴67钙400碘0.0626背景材料2：部分化学试剂的市场价格如下表所示：试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格(元/吨)5238.002300.001200.00700.0027请回答下列问题：(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：加热蒸发海水后再加入沉淀剂；方案三：在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。28你认为方案_最合理。不选方案_的理由是_。不选方案_的理由是_。三三一一二二 海海水水中中镁镁离离子子浓浓度度太太低低，要要沉沉淀淀必必须须加加入入大大量量的的沉沉淀淀剂剂，浪费原料浪费原料要加热海水需耗费很多的能源要加热海水需耗费很多的能源(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩，然后加入沉淀剂，显然方案一浪费原料，方案二浪费能量，最合理的是方案三。29(2)应该选择_试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用，沉淀相同的质量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格之比为_。CaO230 49(2)根据市场价格，CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子，需要氢氧化钠和氧化钙的价格之比为2a402300(a56700)23049。30(3)为了节省成本，你可考虑以海边的贝壳为 原 料，试 简 述 其 理 由：_。贝贝壳壳中中含含碳碳酸酸钙钙，加加热热分分解解生生成成的的氧氧化化钙钙可可用作沉淀剂，节省了成本用作沉淀剂，节省了成本(3)贝壳的主要成分为碳酸钙，可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙，作为镁离子的沉淀剂，降低成本。31