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1、开发利用金属矿物和海水资源金属矿物的开发利用 一、选择题(每小题4分，共48分，每题有12个选项符合题意)CDDCD DAADC BD 1下列说法错误的是( ) A对废旧金属的最好处理方法是回收、再用B提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步 C活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等 2不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是( ) A金属在自然界中的分布不同 B金属在自然界中的含量不同 C金属在自然界中的存在形式不同 D金属的活动性不同 3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、
2、铝的认识与其在自然界分布无关 B人类解决吃、穿、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 4实验室欲使1.6 g Fe2O3完全被还原，事先应准备的H2气体在标准状况下的体积为 ( ) A672 mL B336 mLC大于672 mL D小于336 mL 5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 DCo3O4 6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
3、有先后，主要取决于( ) A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性大小 7分别用氢气和金属做还原剂冶炼金属，下列有关所得金属纯度的说法正确的是( ) A用氢气的纯度高 B用金属的纯度高C二者相同 D无法比较 8在冶金工业上，下列均不能用通常化学还原剂制得的金属是( ) AK、Ca、Na、Al BK、Na、Zn、FeCZn、Fe、Cu、Ag DMg、Al、Zn、Fe 9铝能用于冶炼一些金属(如：钒、铬、锰等)，这是因为铝( ) A既能与酸反应，又能与碱反应B导电性好 C熔点低D还原性较强，在冶炼反应中放出大量的热量 高温10下列关于铝热反应2AlFe2O3=2F
4、eAl2O3的说法不正确的是( ) A该反应中Al作还原剂B该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为12 C该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子D该反应可用于焊接钢轨 11已知工业上真空炼铷的化学方程式为2RbClMgMgCl22Rb(g)，对此反应能够进行的正确解释是 ( ) ARb比Mg的金属性强B铷的沸点比镁低，把铷的蒸气抽走后，平衡向正反应方向移动 CMgCl2的热稳定性比RbCl弱D高温下Mg2的得电子能力比Rb弱 12湿法冶金中，把质量为m g的铁片放入CuSO4溶液中，过一会儿取出干燥，铁片的质量变为n g，则被氧化的铁的质量是 ( )A8(nm)g B8(mn)gC
5、7(mn)g D7(nm)g 二、非选择题(共52分) 13(10分)冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作还原剂；用活泼金属Na、Mg等还原；利用铝热反应还原；电解法；热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳？(用序号填写下列空白) (1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：_。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属：_。 (3)Hg、Ag等不活泼金属：_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属：_。 (5)K、Rb、Cs、Ti等金属：_。 14(12分)将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都是四层，把内层纸漏斗取出，在底部剪一个孔，用水湿润，再与另一纸漏斗套在一起，架在铁架台的
6、铁圈上，下面放有盛有细沙的蒸发皿，将5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中插一根镁条，用燃着的木条点燃镁条。完成下列问题。 (1)上述反应的实验现象为_，因此，铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。 (2)上述反应的化学方程式为_，此反应称为_反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为_，铝热反应可用于_。(填写一种用途)。 (3)铝粉可以和铁、铬、锰的氧化物粉末发生铝热反应，铝变成氧化铝，铁、铬、锰等金属的氧化物变成相应的金属单质。写出下面反应的化学方程式。AlMnO2：_；AlCr2O3：_。 15(12分)粉末状试样A是由等物质的量的Mg
7、O和Fe2O3组成的混合物。现进行如下实验： 取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成； 另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C； 将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B； 用KSCN溶液检验时，溶液D不变色； 请填空： (1)中引发铝热反应的实验操作是_。产物中的单质B是_。 (2)中所发生反应的化学方程式是_。 (3)中所发生的各反应的离子方程式是_。 (4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。 1 约250约600约1 00016(8分)有资料表明，氧
8、化铁在高炉内被一氧化碳还原时，是按Fe2O3Fe3O4FeOFe的顺序分步进行的，请就此回答下列问题： (1)分阶段写出氧化铁转化为铁的化学方程式： _； _； _。 (2)从铁元素的性质方面来说，铁能分步被还原的主要原因是 _。 13答案：(1) (2) (3) (4) (5) 14答案：(1)当外部镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的白光，产生大量的烟；纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上；液珠冷却后变为黑色固体 高温(2)2AlFe2O3=Al2O32Fe 铝热 铝热剂 焊接钢轨(或冶炼Cr、Mn等难熔的金属) 高温高温(3)4Al3MnO2=2Al2
9、O33Mn 2AlCr2O3=Al2O32Cr 15答案：(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O (3)Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL1 2.3 molL1 约250约60016答案：(1)3Fe2O3CO=2Fe3O4CO2Fe3O4CO=3FeOCO2 约1 000FeOCO=FeCO2(2)铁元素有不同的化合价，化合价越低氧化性越弱，还原所需要的温度越高 17(10分)铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。 (1)试从铝粉跟氧化
10、铁的反应出发，思考铝热反应为什么可以应用于冶炼这些金属？ (2)请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式，指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂，并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。 V2O5AlAl2O3V Co3O4AlAl2O3Co 高温17答案：(1)铝粉跟氧化铁的反应为Fe2O32Al=2FeAl2O3，该反应称为铝热反应，在反应过程中放出大量的热，放出的热量足以使高熔点金属熔融成液态，这样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。 (2)根据原子守恒配平化学方程式，判断两个反应均为氧化还原反应，根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂，所含元素化合价降低的物
11、质是氧化剂”进行判断： 高温高温3V2O510Al=5Al2O36V氧化剂 还原剂3Co3O48Al=4Al2O39Co氧化剂 还原剂 24 g纯铝。 海水资源的开发利用 一、选择题(每小题4分，共48分，每题有12个选项符合题意)CBDDC CCCAD AA 1某浓缩海水样品中主要含有Cl、Na、Mg2等离子，如果忽略其他离子的存在，则有关样品中各元素质量分数的大小关系可能正确的是 ( )AHONaMg BOMgClNaCOHClNa DNaClOH 2目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右，常用的方法之一是用氧化剂把Br氧化成单质溴，再通入热空气将溴蒸气吹出，这一反应中常用的氧化
12、剂是 ( )AO2 BCl2C浓硫酸 D浓硝酸 3某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是 ( ) A取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成 B取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素 C取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素 4由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是( ) A BCD 5从海水中提取的粗盐主要成分是NaCl，现要除
13、去NaCl中少量的CaCl2、ZnCl2、Na2SO4杂质，下列选用的试剂及其使用顺序正确的是( ) ANa2CO3、BaCl2、HCl BBaCl2、Na2CO3、H2SO4CBaCl2、Na2CO3、HCl DBa(NO3)2、Na2CO3、HCl 6从海水中提取溴的过程中，发生了如下反应：5NaBrNaBrO33H2SO4=3Na2SO43Br23H2O，与此反应在原理上最相似的是( ) A2HBrCl2=2HClBr2B3NaAlO2AlCl36H2O=4Al(OH)33NaCl C2H2SSO2=3S2H2ODCl2H2O=HClHClO 7下列有关工业生产的叙述不正确的是( ) A
14、用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴B在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂 C利用“海水氯化钠金属钠氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱 D利用“海水氢氧化镁氯化镁金属镁”的工艺流程生产金属镁 8从海水可获得的在常温下为液体的单质是( )AMg BKCBr2 DI2 9下列关于海水资源利用的认识，错误的是( ) A海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素 B海底多数金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素 C通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化 D海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应 10广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是( ) 2 A从海带中提取碘单质的
15、过程涉及氧化还原反应 B往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输 C赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 D海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 11如果实行海水淡化来供给居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是( ) A加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化 C将海水缓慢降温凝固以获取淡水D将海水通过离子交换树脂以除去各种离子 12海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的是( ) A海水中的元素种类很多，富集程度大 B海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析
16、法、离子交换法等 C海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源 D由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物 二、非选择题(共52分) 13(12分)某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水，现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步： A把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中； B把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞； C检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； D倒转分液漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞把分液漏斗放正； E旋开活塞，用烧杯接收溶液； F
17、从分液漏斗上口倒出上层水溶液； G将分液漏斗上口的玻璃塞打开并使塞上凹槽对准漏斗口上的小孔； H静置、分层。 就此实验，完成下列填空。 (1)正确的操作顺序为( )( )( )AG ( ) EF。 (2)上述E步骤的操作中应注意_。 上述G步骤操作的目的是_。 (3)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_ _。 (4)酒精不能作为萃取碘水中碘的萃取剂，原因是( ) A酒精易挥发 B酒精密度小 C酒精有毒 D酒精与水互溶 14(12分)海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示： (1)若在空气中加热MgCl26H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式 _； 用电解法制
18、取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl26H2O时，能得到无水氯化镁，其原因是_。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。 _。 (3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都用到了玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的。 溶解时：_； 过滤时：_； 蒸发时：_。 15(18分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采取下面的工艺流程生产单质碘。 试回答下列问题： (1)乙、丁中溶质的化学式为_、_。 (2)第步操作中的主要反应的离子方程式是_(填序号)。 AFe2Ag=Fe22Ag BFe3Ag=F
19、e33Ag CFe2AgI=Fe22Ag2I DFe3AgI=Fe33Ag3I (3)第步骤操作中用稀硫酸浸洗的目的是_。 3 (4)第步操作的反应原理：3Ag4HNO3=3AgNO3NO2H2O，其中，HNO3的作用是( ) A氧化性 B还原性 C酸性 D催化剂 (5)第步操作可供提纯I2的两种方法是_和_(不要求写具体步骤)。 (6)检验得到I2的方法是_。 16(10分)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下： 请回答下列问题： (1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是_，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：_ _。 (2)石灰乳是生石灰与水形成的化合
20、物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的_。 (3)操作A是_，操作B是_。 (4)加入的足量试剂a是_(填化学式)。 (5)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为_，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于_。 13答案：(1)C B D H (2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出 使漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里液体能够流出 (3)CCl4与水不互溶，而碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的大很多 (4)D 14答案：(1)MgCl26H2O=Mg(OH)ClH
21、Cl5H2O；MgCl26H2O=MgO2HCl5H2O或Mg(OH)Cl=MgOHCl 在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl26H2O受热产生的水分，故能得到无水MgCl2 (2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀，用水洗涤 (3)搅拌，加速溶解 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒 搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。 15答案：(1)FeI2 FeCl3 (2)C(3)用稀硫酸除去银中过量铁屑 (4)AC(5)升华法 溶剂萃取法 (6)取少量加入淀粉溶液，若变蓝，说明得到了单质碘，若不变蓝，则没有得到单质碘 16答案：(1)沉淀Mg2或使Mg2形成Mg(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2(2)贝壳(或牡蛎壳等)(3)过滤 加热浓缩(或通电蒸发结晶) (4)HCl(5)MgCl2(熔融)=MgCl2 制盐酸，循环使用 4
