1、第一节第一节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用 第第 1 1 课时课时 金属矿物、海水资源的开发利用金属矿物、海水资源的开发利用 A 组 基础对点练 题组一 金属冶炼的原理与方法 1有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是( ) A肯定发生的是置换反应 B肯定发生的是分解反应 C肯定发生的是还原反应 D只能用金属作还原剂冶炼金属 答案 C 解析 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质，发生了还原反应，即：Mn ne =M，发生的反应可能是置换反应，如：2AlFe 2O3= 高温 Al2O32Fe，也可能是分解反 应，如 MgCl2(熔融)= 电解 MgCl2，也可能是其他类型反应，如：
2、Fe2O33CO= 高温 2Fe 3CO2。 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金属的化合价高低 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顺序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中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( ) A用胆矾炼铜 B用铁矿石炼铁 C烧结黏土制陶瓷 D打磨磁石制指南针 答案 D 解析 胆矾为 CuSO4 5H2O，冶炼得到 Cu 的过程中发生氧
3、化还原反应，A 项错误；铁矿石的 主要成分为铁的化合物，炼铁也需要发生氧化还原反应，B 项错误；烧制陶瓷过程中发生复 杂的物理和化学变化，C 项错误；打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化，D 项正确。 4在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( ) ANa、Ca、Mg、Al、K BNa、K、Zn、Fe、Hg CZn、Fe、Cu、Ag、Sn DMg、Al、Zn、Fe、Pb 答案 A 解析 A 项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。 5化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是( ) A人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关 B人类解决吃、穿、
4、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品 C工业上可用电解熔融态的 MgCl2、AlCl3来制备 Mg、Al D工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备 CuSO4 答案 D 解析 选项 A，人类对金属的认识与其在自然界中的分布有着密切的关系；选项 B，石油是 不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法； 选项 C，AlCl3是共价化合物，电解熔融 AlCl3得不到 Al；选项 D，将铜粉放在稀硫酸中，不 断通入空气，加热即可生成 CuSO4。 题组二 铝热反应与特殊金属的冶炼方法 6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
5、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 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断， 锂的金属性介于钠和镁之间， 应该与钠、镁的冶炼方法相同，用电解法才能得到金属锂。 7铝用来焊接钢轨是利用( ) A铝与氧气反应生成稳定的保护层 B铝是热的良导体 C铝是强还原剂，铝热反应放热 D铝合金强度大 答案 C 解析 铝是强还原剂， 铝热反应放出大量的热， 可达到很高的温度， 生成了 Al2O3和液态铁， 从而将钢轨焊接在一起。 题组三 海水资源的利用、海水提溴 8若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理
6、上完全不可行的是( ) A加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B利用太阳能使海水蒸馏淡化 C利用电渗析法可以获取淡化的饮用水 D将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子 答案 A 解析 明矾在溶液中能生成胶体， 不能与盐(MgCl2等)反应， 不能使海水中的盐分沉淀而淡化， 故 A 错误；太阳能提供水蒸气需要的能量，则利用太阳能使海水蒸馏淡化，故 B 正确；利用 电渗析法可以除去海水中的某些阳离子(Mg2 、Na、K)和阴离子(Cl、SO2 4)从而获取淡化 的饮用水， 故 C 正确； 通过离子交换树脂， 使某些离子被选择吸收， 而达到海水淡化的目的， 故 D 正确。 9利用海水提取溴和镁的过程如下
7、，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 Cl2 B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 因需要两次氧化溴离子，若提取 1 mol Br2，至少需要标准状况下 44.8 L 的 Cl2，A 正 确；金属镁在工业上利用电解熔融 MgCl2冶炼，B 正确；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，C 正确；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，D 错误。 10海洋是生命的摇篮，海
8、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“Br Br 2Br Br 2”，其目的是_。 (6)写出过程和过程相应的离子方程式：_ _。 答案 (1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法) (2)2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2 (3
9、)1 (4)酸化可抑制氯气、溴与水反应 (5)富集溴 (6)Br2SO22H2O=2Br SO2 44H ，2BrCl 2=Br22Cl B 组 综合强化练 1下列反应原理中，不符合工业冶炼金属实际情况的是( ) A2Ag2O= 4AgO2 B2Al2O3(熔融)= 电解 冰晶石4Al3O2 C2MgO= 电解 2MgO2 D4COFe3O4= 高温 3Fe4CO2 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，冶炼银，常用氧化银的分解，符合实际，故 A 错误；电解氧化铝冶炼铝单质，符合实际，故
10、B 错误；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；冶炼铁，用热还原法，符合实际，故 D 错误。 2(2018 河南周口高一期末)据天工开物记载，我国古代以米炉甘石(主要成分是 ZnCO3) 来升炼倭铅(即锌)，其原理如图 2。已知锌的熔点为 420 、沸点为 906 。则下列说法不正 确的是( ) A升炼倭铅过程包含氧化还原反应 B“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的 C“泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化 D冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体 答案 D 解析 “升炼倭铅”的反应：ZnCO3= 高温 C
11、O2ZnO、CO2C= 高温 2CO、ZnOCO= 高温 Zn(g)CO2，有电子转移的反应是氧化还原反应，根据以上分析知 CO2C= 高温 2CO、ZnO CO= 高温 Zn(g)CO2为氧化还原反应，A 正确；“锌火”是未反应完的 CO 和 Zn 蒸气从 “兜室”逸出燃烧形成的，B 正确；Zn 易被空气氧化，为防止 Zn 被氧化而用“泥封”的方 法隔绝空气，C 正确；反应区温度达到 1 1001 300 时，Zn 变为蒸气与杂质分离，在“兜 室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于 Zn 的熔点)，D 错误。 3氢气可用于冶炼金属，工业冶炼钼的反应为 3H2MoO3= 高温 Mo3H2O，该反应
12、的还原 剂是( ) AH2 BMoO3 CMo DH2O 答案 A 解析 在反应 3H2MoO3= 高温 Mo3H2O 中，氢气失电子，发生氧化反应，属于还原剂， 而 MoO3属于氧化剂，A 正确。 4金属 K 与 Na 金属性相近，用 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： K Na KCl NaCl 熔点/ 63.65 97.8 770 801 沸点/ 774 882.9 1 500(升华) 1 431 根据平衡移动原理可推知，用 Na 与 KCl 反应制 K 的适宜温度是( ) A9
13、7.8770 B770774 C774882.9 D1 4131 500 答案 C 解析 在金属活动性顺序表中，Na 排在 K 的后面，似乎不能从 K 的熔融盐中置换出 K。但 将 Na 与 KCl 共熔，其共熔体中 Na 、K、Cl和 e自由移动，如果继续加热，则 Na、K、 NaCl 和 KCl 先沸腾者先逸出。工业上，就是采用这种原理用 Na 还原 K 的，因为 K 的沸点 比 Na、NaCl、KCl 的沸点都低，且低于 NaCl 的熔点。 5水资源非常重要，海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水 中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐)，其方法较多，如反渗析
14、法、水合物法、电 渗析法、离子交换法和压渗法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是( ) A过滤法 B蒸馏法 C分液法 D萃取法 答案 B 解析 海水淡化就是将海水中的可溶性杂质除去的过程。蒸馏法可把水从海水中分离出来， 得到蒸馏水，即海水淡化。 6(2018 杭州二中期中)从淡化海水中提取溴的流程如下： 淡化海水 通入Cl2 低浓度Br2 通入空气吹出Br2 用X吸收 含Br 等的溶液 通入Cl2 Br2的浓溶液 液溴 下列有关说法不正确的是( ) AX 试剂可用 SO2饱和溶液 B步骤发生的离子反应为 2Br Cl 2=2Cl Br 2 C工业上每获得 1 mol Br2，至少需要消耗
15、Cl2 22.4 L D步骤涉及的操作有萃取、分液和蒸馏 答案 C 解析 SO2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 Cl 2=2Cl Br 2， B 项正确；根据离子方程式 2Br Cl 2=2Cl Br 2可知，每获得 1 mol Br2，步骤和步骤 至少共需要消耗标准状况下 Cl2 44.8 L，C 项错误；从溴水中提取溴涉及的操作有萃取、分 液和蒸馏，D 项正确。 7钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫 酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以
16、冶炼钛，主要有以下五个反应： FeTiO32H2SO4=TiOSO4FeSO42H2O TiOSO42H2O=H2TiO3H2SO4 H2TiO3= TiO2H2O TiO22C2Cl2= TiCl42CO TiCl42Mg= 2MgCl2Ti (1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是_(填字母，下同)。 A反应是非氧化还原反应 B反应生成了两种酸 C反应中的 TiO2是氧化剂 D反应表现了金属镁比金属钛的还原性强 (2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是_。 A钛是像金、铂一样的不活泼金属 B金属钛的表面易形成致密的氧化膜 C钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应 D钛有很高的强度 答案
17、(1)C (2)B 解析 (1)在反应中没有化合价的变化；反应中，钛元素的化合价保持不变，氯气是氧化 剂，碳是还原剂；反应，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。 (2)题目中一开始就指出：钛是一种活泼的金属，但是钛耐腐蚀性强，联系金属铝的性质，铝 表面易形成致密的保护膜，阻止反应继续进行，以此类推钛，很容易选择 B。 8(2019 天津一中高一下学期月考)海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提 取淡水、食盐和溴的过程如下： (1)步骤获得 Br2的化学反应的离子方程式为_ _。 (2)步骤用 SO2水溶液吸收 Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，其反应的化学
18、方程式为_。 在该反应中，氧化剂是_(填化学式)；若反应中生成 2 mol HBr，则消耗_ mol SO2。 (3) 根 据 上 述 反 应 可 判 断 出 SO2、 Cl2、 Br2三 种 物 质 氧 化 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 _。 答案 (1)Cl22Br =2ClBr 2 (2)Br2SO22H2O=H2SO42HBr Br2 1 (3)Cl2Br2SO2 解析 (1)海水淡化可得到 NaCl，电解熔融的 NaCl 可得到 Na 和 Cl2，利用生成的 Cl2氧化浓 缩海水中的 Br 得到 Br 2，发生的离子反应为 Cl22Br =Br 22Cl 。(2)然后通入空气吹出 Br2，再用 SO2水溶液吸收 Br2，发生反应 Br2SO22H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化 剂为 Br2，还原剂为 SO2，反应中每生成 2 mol HBr，则消耗 1 mol SO2，最后再向含 HBr 的 溶液中通入适量 Cl2，蒸馏即可得到 Br2。(3)通过上述过程中的反应可判断出三种物质的氧化 性由强到弱的顺序为 Cl2Br2SO2。
