2019年高中化学 第4章 化学与自然资源的开发利用 第1节 开发利用金属矿物和海水资源作业 新人教版必修2.doc

2019年高中化学 第4章 化学与自然资源的开发利用 第1节 开发利用金属矿物和海水资源作业 新人教版必修21化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是A. “从沙滩到用户”，计算机芯片材料是指单质硅B. 从海水中提取物质不都通过化学反应才能实现C. 煤经过气化、液化等化学变化可转变为清洁燃料D. 新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子【答案】D 2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(KClMgCl26H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是A. 用 B. 用 C. 用 D. 用【答案】B【解析】A、火烧孔雀石炼铜采用焦炭还原的方法，即用，选项A正确；B、湿法炼铜是活泼金属置换法，即用，选项B不正确；C、铝热冶炼铬是采用铝热反应将铬从其化合物中置换出来，即用，选项C正确；D、光卤石炼镁则采用电解的方法，即用，选项D正确。答案选B。3xx年世界环境日中国主题是：“污染减排和环境友好型社会”，下列有关环境问题说法不正确的是（ ）A. 正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0B. 严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染C. 使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白食品对人体健康产生损害D. 使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害【答案】A【解析】A正常雨水中因为溶解了一定量的二氧化碳而显酸性，pH约为5.6，酸雨是因为溶解了二氧化硫或氮氧化物使溶液酸性增强，pH小于5.6，故A错误；B汽车尾气中含有CO、氮氧化物等有害气体，严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染，故B正确；C二氧化硫对人体有害，不能用来漂白食物，主要用于工业漂白，故C正确；D氯气能与有机物发生加成或取代反应生成有机氯化物，有害于人体健康，故D正确；故选：A。4化学与生产、生活、社会等密切相关，下列说法正确的是A. 二氧化硫具有漂白性，可用来增白纸浆、草帽辫、食品等，还可用于杀菌消毒B. 采取“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”等方法，可提高空气质量，符合绿色化学思想C. 废旧钢材焊接前，分别用饱和Na2CO3、NH4Cl溶液处理焊点D. 明矾常用于水体净化以及杀菌消毒【答案】C【解析】A、二氧化硫不能漂白食品，选项A错误；B、A、采取“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法，减少了空气污染物，提高空气质量，但绿色化学”是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物，选项B错误；C、饱和Na2CO3、NH4Cl溶液水解后呈碱性、酸性，可处理金属表面，选项C正确；D、明矾常用于水体净化但不能起到杀菌消毒，选项D错误。答案选C。5下列说法正确的是（ ）A. 实验室从海带提取单质碘的方法是：取样灼烧溶解过滤萃取B. 用乙醇和浓硫酸制备乙烯时，可用水浴加热控制反应的温度C. 用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率D. 金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关【答案】C6化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是（ ）A. 铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B. 二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料C. 可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气D. 酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒【答案】B【解析】A、铁表面镀锌，锌的金属性比铁强，若形成原电池，锌作负极，保护铁不易腐蚀，增强其抗腐蚀性，选项A正确；B、晶体硅是将太阳能转变为电能的常用材料，选项B错误；C、可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气，若漏气，则产生白烟，选项C正确；D、酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，选项D正确。答案选B。7下列说法错误的是A. 青铜、不锈钢、硬铝都是合金B. 金属元素的单质在常温下均为固体C. 工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D. 铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀【答案】B 8化学与生产、生活等密切相关，下列说法正确的是A. 纤维素进入人体内会完全水解为葡萄糖从而为人体提供能量B. 含有食品添加剂的食物对人体均有害C. 硫酸铝可除去水体中的悬浮杂质并起到消毒杀菌的作用D. 含氮、磷元素的化合物大量排入江河湖泊中会导致水体富营养化【答案】D【解析】A、人体中没有分解纤维素的酶，因此纤维素在人体内不能完全水解成葡萄糖，故A错误；B、像食醋、食盐等属于食品添加剂，对人体无害，故B错误；C、硫酸铝净水的原因是Al3水解成氢氧化铝胶体，吸附水中悬浮杂质达到净水的目的，但硫酸铝不具有消毒杀菌的作用，故C错误；D、N、P是生物必须物质，含氮、磷元素的化合物排入江河湖泊会导致水体富营养化，产生水华或赤潮，故D正确。9下列冶炼金属的原理中，属于热还原法的是A. 2Ag2O4Ag+O2 B. Fe 2O3+3CO2Fe+3CO2C. Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D. MgCl2Mg+Cl2【答案】B【解析】A冶炼银采用热分解法，所以该方法为热分解法，故A错误；B冶炼铁采用热氧化还原反应法，故B正确；C该反应属于湿法冶炼铜，故C错误；D冶炼镁等活泼金属采用电解法冶炼，所以该方法属于电解法，故D错误；故选B。10下列说法正确的是A. SO2与SO3互为同分异构体 B. 氢气是理想的绿色能源C. 单质中不存在化学键 D. 电解饱和氯化钠溶液可能得到金属钠【答案】B【解析】A、同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，SO2和SO3 化学式不同，因此不互为同分异构体，故A错误；B、氢气燃烧放出热量高，且无污染，因此氢气是理想的绿色能源，故B正确；C、单质存在化学键，如O2，氧原子间存在共价键，有些单质不存在化学键，如稀有气体，稀有气体是由单原子组成的分子，故C错误；D、电解饱和食盐水：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，故D错误。11下列从海水中提取镁的工艺流程中，你认为最合理的是A. 海水Mg（OH）2MgB. 海水Mg（OH）2MgCl2MgC. 海水MgCl2MgD. 海水MgCl2Mg【答案】B 12下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A. 2Ag2O4Ag+O2B. 2Al2O3(熔融)4Al+3O2C. 2MgO2MgO2D. 4CO+Fe3O43Fe+4CO2【答案】C【解析】金属冶炼常用电解法、热还原法、热分解法，KAl常用电解法冶炼，ZnCu常用热还原法冶炼，Cu以后的金属常用热分解法冶炼，A、冶炼银，常用氧化银的分解，符合实际，故A错误；B、电解氧化铝冶炼铝单质，符合实际，故B错误；C、工业常电解氯化镁冶炼镁，因为氧化镁的熔点高，熔化时需要消耗大量的能量， 因此电解氧化镁冶炼金属镁，不符合实际，故C正确；D、冶炼铁，用热还原法，符合实际，故D错误。13己知镍的金属活动性介于铁和锡之间。工业上以氧化镍矿为原料制取高纯度的金属镍，最适宜的方法是A. 氧化镍高温分解 B. 电解熔融的氧化镍C. 高温下用焦炭还原氧化镍 D. 高温下用氢气还原氧化镍【答案】D【解析】镍的金属活动性介于铁和锡之间，类似金属铁的冶炼采用热还原法，氧化镍矿为原料制得高纯度的金属镍的冶炼方法为热还原法，答案选D。14海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是（ ）A. 用澄清石灰水可签别NaHCO3和Na2CO3B. 从第步到第步的目的是浓缩C. 在第步中溴元素均被氧化D. 工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁【答案】B15下列金属的冶炼原理中，属于热分解法的是：A. 2HgO 2HgO2 B. Fe3O44CO 3Fe4CO2C. FeCuSO4 CuFeSO4 D. 2NaCl(熔融) 2NaCl2【答案】A【解析】A冶炼Ag、Hg采用热分解法，即该方法为热分解法，故A正确；B冶炼铁采用热氧化还原反应法，故B错误；C该反应属于湿法冶炼铜，故C错误；D冶炼钠等活泼金属采用电解法冶炼，所以该方法属于电解法，故D错误；故选A。16海水中含有的氯化镁是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤，洗涤沉淀物将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤，干燥产物 将得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( )A. 此法的优点之一是原料来源丰富B. 进行步骤的目的是从海水中提取MgCl2C. 以上提取镁的过程中涉及的反应都是非氧化还原反应D. 以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和复分解反应【答案】C 17某学习小组按如下实验过程（固定、加热及盛接仪器略）证明了海带中存在碘元素：下列说法不正确的是A. 步骤需要将干海带放入坩埚中灼烧B. 步骤反应的离子方程式为：2I- +2H+H2O2 =I2+2H2OC. 步骤操作后，观察到试管中溶液变为蓝色，可以说明海带中含有碘元素D. 若步骤仅滴加稀硫酸后放置一会儿，步骤操作后，试管中溶液颜色无明显变化【答案】D【解析】A. 步骤是灼烧干海带，需要将干海带放入坩埚中灼烧，故A正确；B. 步骤是氧化碘离子，反应的离子方程式为：2I- +2H+H2O2 =I2+2H2O，故B正确；C. 步骤是检验生成的碘单质，操作后，可以观察到试管中溶液变为蓝色，可以说明海带中含有碘元素，故C正确；D. 若步骤仅滴加稀硫酸后放置一会儿，空气中的氧气可以将碘离子氧化生成碘单质，步骤操作后，也可以观察到试管中溶液变为蓝色，故D错误；故选D。18利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是（ ）A. 若提取1 mol Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2B. 工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁C. 富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D. 工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去【答案】D19利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是（ ）A. 若提取1 mol Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2B. 工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁C. 富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D. 工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去【答案】D【解析】A、因需要两次氧化溴离子，若提取1molBr2，至少需要标准状况下44.8L的Cl2，正确； B、金属镁在工业上利用电解熔融MgCl2冶炼，正确；C、富集溴元素过程中，利用了溴易挥发的性质使用空气吹出法，正确；D、卤素单质都能与NaOH溶液反应，故除去氯气的同时溴也反应了，错误。答案选D。20用下列装置不能达到有关实验目的的是 A. 用甲图所示装置将溶液定容到100 mLB. 用乙图装置制备Fe(OH)2C. 用丙图装置可制得金属锰D. 用丁图装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性【答案】A【解析】A、注意时需要玻璃棒引流，最后用胶头滴管定容，A错误；B、煤油不溶于水，密度小于水，可以隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，B正确；C、该装置是铝热反应，可以冶炼金属锰，C正确；D、易分解的碳酸氢钠放在小试管中，用丁图装置可以验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，D正确，答案选A。21金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于( )A. 金属在地壳中的含量多少 B. 金属的熔沸点高低C. 金属的活泼性强弱 D. 金属的导电性强弱【答案】C22xx5月郴州成功举办了第三届中国(湖南)国际矿物宝石博览会。矿博会上展示了色彩缤纷、形状各异的金属矿物，下列金属的冶炼属于热还原法的是（ ）A2NaCl(熔融)2Na+Cl2BWO3+3H2W+3H2OCFe+CuSO4Cu+FeSO4D2Ag2O4Ag+O2【答案】B【解析】A、电解熔融的氯化钠制备金属钠为电解法，错误；B、加热条件下，氢气还原WO3生成W和水，属于热还原法，正确；C、铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，属于湿法炼铜，错误；D、氧化银受热分解生成银和氧气，属于热分解法，错误。23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ACa、Mg BAl、Fe CFe、Cu DHg、Ag【答案】C【解析】ACa、Mg为活泼金属，应用电解氯化物的电解法冶炼；BFe用CO还原法冶炼，Al应用电解法冶炼，通常用电解氧化铝制金属铝；CFe用CO还原法冶炼，Cu可用H2或CO把它们从其对应的化合物中还原出来；DHg、Ag为不活泼金属，可用热分解法冶炼；故选C。24海水中含有氯化镁，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳，在引入海水的水渠中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物，将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、干燥产物，将得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( )A此法的优点之一是原料丰富B进行步骤的目的是从海水中提取MgCl2C第步电解时同时会产生氯气D以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应【答案】D【解析】A海水中富含镁，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，A项正确；B可得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸，可得到氯化镁，B项正确；C第步为电解熔融的氯化镁，生成氯气和镁，C项正确；D反应涉及分解、化合反应反应，反应涉及复分解反应，没有置换反应，D项错误；答案选D。25海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A在第、步骤中，溴元素均被氧化B制取NaHCO3的反应是利用其在此反应所涉及物质中溶解度最小C用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3D工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁【答案】B26下列关于海水资源的说法不正确的是（ ）A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等B.从海水中可以提取铀和重水等核原料C.海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值D.海水中金的储存量约为陆地的170倍，但它的富集程度却很低【答案】C【解析】A、海水淡化的方法是蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故说法正确；B、海水中可以提取铀和重水等核燃料，故说法正确；C、溴和氟元素不是微量元素，故说法错误；D、海水中许多元素富集程度很低，故说法正确。27许多国家十分重视海水资源综合利用下列不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（ ）A食盐、淡水 B氯、溴、碘 C钠、镁、铝 D烧碱、氢气【答案】A28下列反应原理符合工业冶炼金属镁的是A2Na+MgCl2=2NaCl+Mg BMgCl2(熔化) Mg+Cl2C2MgO2Mg+O2 DMgO+CMgO+C 【答案】B【解析】A钠比镁贵重，工业操作要求经济价值较高，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，A项错误；BMg为活泼金属，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，操作相对简便，经济价值较高，宜用于工业上冶炼金属镁，B项正确；CMgO的熔点很高（2800），在加热条件下难以分解，加热分解能耗大，虽操作相对简便，但经济价值非常低，所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁，C项错误；D因为镁的还原性强于碳，只会发生反应2Mg+CO2C +2MgO，D项错误；答案选B。29从海带中提取碘的实验过程中涉及以下操作，其中正确的是【答案】D【解析】A将海带烧成灰要在坩埚中进行，错误；B过滤转移溶液时，要用玻璃棒引流，错误；C苯与水是互不相溶的两层液体，分离水与苯的碘溶液要使用分液的方法分离，由于苯的密度比水小，使用要在上口倒出碘的苯溶液，错误；D碘、苯是沸点不同的物质，可以用蒸馏的方法分离碘和苯并回收苯，正确。30下列说法错误的是加热HgO制取Hg 将钠加入氯化铜溶液中制取铜电解熔融氯化铝制取铝 电解饱和食盐水来制取金属钠不能利用铝热反应制取镁A B C D【答案】C31NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是( )烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸A全部 B C D【答案】A【解析】电解饱和的食盐水即可得到氢气、氯气和氢氧化钠。利用氢氧化钠即可以生成碳酸钠，另外电解熔融的氯化钠则生成钠和氯气，答案选A。32工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。采用的不同的冶炼方法。你认为选择的原则主要是依据 ( ） A金属熔点的高低 B金属阳离子得电子的能力C金属在自然界的存在形式 D金属元素在地壳中的含量【答案】B【解析】不同的金属应选用不同的冶炼方法，金属的冶炼方法是根据金属的活动性强弱确定，即金属阳离子得电子的能力，答案选B。33下列说法正确的是 ( ）A海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应 B海水晒盐的过程发生复分解反应C从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一D将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一 【答案】C【解析】A镁是活泼的金属，海水中提取镁的过程涉及氧化还原反应，A错误；B海水晒盐是物理变化，不能发生复分解反应，B错误；C从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一，C正确；D明矾可以净水，但不能淡化海水，D错误。答案选C。34从海水中提取部分物质的过程如下图所示，下列有关说法错误的是A过程需要加入化学试剂、沉淀、过滤等操作B由“母液无水MgCl2”一系列变化中未涉及氧化还原反应C工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质D反应和均可由下列反应实现：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，该反应属于置换反应【答案】C 35某同学设计实验从海带中提取碘滴加稀硫酸和双氧水 在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌； 加四氯化碳并振荡 过滤 分液。该实验的合理操作顺序是A . B C D【答案】C【解析】按反应顺序分析：先将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；再过滤，取滤液滴加稀硫酸和双氧水，然后加入CCl4振荡，最后用分液漏斗分液即合理的操作顺序为，选项C正确。36海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。根据上述流程图回答下列问题：（1）海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_。(写出1种即可)（2）写出反应化学反应方程式_。（3）标准状况下22.4 L Cl2气体发生反应，转移的电子数是_NA。（4）反应中硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_。（5）过程到过程的变化为“BrBr2BrBr2”，其目的是_。【答案】 离子交换膜法(也可写成电渗析法或反渗析法) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 1 酸化可抑制氯气、溴与水反应 富集溴 37目前，世界上生产的镁有60%来自海水，其生产流程图如下（1）贝壳的主要化学成分为_（写化学式）（2）写出反应的离子方程式：_（3）根据流程图可知，可循环利用的物质是_（4）Mg与CO2反应时，有白色粉末并有黑色固体生成请写出Mg与CO2反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向与数目_（5）Na比Mg和Al要活泼将Na投入到Fe2（SO4）3溶液中会发生剧烈的化学反应，其离子方程式为_【答案】 CaCO3 Mg（OH）2+2H+Mg2+2H2O 盐酸或者氯气 6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe（OH）3+6Na+3H2；（5）Na比Mg和Al要活泼将Na投入到Fe2(SO4)3溶液中先钠和水反应，2Na+2H2O=2NaOH+H2，生成的氢氧化钠与铁离子反应，总反应为：6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe(OH)3+6Na+3H2。38富铁铝土矿（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可用于制备净水剂明矾KAl（SO4)212H2O和补血剂FeSO47H2O。工艺流程如下（部分操作和产物略去）： （1）操作1的名称是_。 （2）反应中是氧化还原反应的是_（填写编号）。 （3）综合考虑，金属X最好选择的试剂是_，写出该反应离子方方程式_。 （4）反应的离子方程式是_、_。 （5）溶液D中含有的金属阳离子是_，检验方法是_。 （6）用含铝元素27的上述矿石10吨，通过上述流程最多生产明矾_吨。【答案】 过滤 Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Fe2+ 取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，无现象；再滴入几滴氯水，若变红；证明含有Fe2+ 47.4 39综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等钩质，其流程示意图如下：（1）在上述反应中，没有涉及的化学反应类型是_。A分解反应 B化合反应C复分解反应 D置换反应（2）写出反应的离子方程式_。（3）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：溶解；依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、_；过滤；_；蒸发结晶。其中加入过量氯化钡溶液的目的是_。（4）X溶液中的主要阳离子是Na+和_。（5）检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是_。【答案】 D Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O Na2CO3溶液 在滤液中加适量盐酸调节溶液pH至7 使溶液中SO42-转化为沉淀而除去 NH4+ AgNO3溶液、稀硝酸