2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1_1金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用與海水資源的開(kāi)發(fā)利用課后作業(yè)含解析新人教版必修2

1、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用與海水資源的開(kāi)發(fā)利用一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(c)a對(duì)廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用b提煉金屬要經(jīng)過(guò)礦石的富集、冶煉、精煉三步c活潑金屬的冶煉都是通過(guò)電解其鹽溶液d熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等解析：活潑金屬的冶煉是電解其熔融鹽如mgcl2、nacl等，或熔融氧化物如al2o3等制得的，電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì)，c錯(cuò)誤。2將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑，在高溫下恰好完全反應(yīng)，所得固體中含金屬單質(zhì)的質(zhì)量為18 g，則該氧化物粉末可能是(c)acr2o3和v2

2、o5 bmno2和cr2o3cfe2o3和v2o5 dfe3o4和feo解析：9 g鋁參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子。利用極端假設(shè)法判斷，一種金屬元素被還原后其質(zhì)量大于18 g，另一種金屬元素被還原后其質(zhì)量小于18 g，cr2o3中的cr得到1 mol電子，對(duì)應(yīng)生成鉻單質(zhì)的質(zhì)量為17.3 g，v2o5中的v得到1 mol電子，對(duì)應(yīng)生成釩單質(zhì)的質(zhì)量為10.2 g，mno2中的mn得到1 mol電子，對(duì)應(yīng)生成錳單質(zhì)的質(zhì)量為13.75 g，fe2o3中的fe得到1 mol電子，對(duì)應(yīng)生成鐵單質(zhì)的質(zhì)量為18.7 g，a、b錯(cuò)誤，c正確；fe3o4中fe的化合價(jià)可理解為2價(jià)和3價(jià)，1個(gè)氧離子可失去2個(gè)電子，當(dāng)

3、fe3o4中fe得到1 mol電子時(shí)，對(duì)應(yīng)生成的鐵單質(zhì)的質(zhì)量為21 g，feo中的fe得到1 mol電子，對(duì)應(yīng)生成鐵單質(zhì)的質(zhì)量為28 g，故d錯(cuò)誤。3鈦(ti)有“未來(lái)鋼鐵”之稱(chēng)，工業(yè)上常以反應(yīng)ticl42mgti2mgcl2獲得海綿狀鈦，該反應(yīng)在下列哪種環(huán)境中進(jìn)行(a)a稀有氣體中 b空氣中c氮?dú)庵?dco2氣體中解析：因?yàn)殒V可以與氧氣、氮?dú)夂投趸挤磻?yīng)，所以應(yīng)選擇沒(méi)有這些氣體存在的反應(yīng)環(huán)境，故a正確。4下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是(c)冶煉原理方法a2hgo2hgo2熱分解法b2al2o3(熔融)4al3o2電解法ccu2so22cuso2熱分解法dfe2o32al2feal

4、2o3熱還原法解析：活潑金屬k、ca、na、mg、al等用電解法冶煉，中等活潑金屬zn、fe、sn、pb、cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬hg、ag等用熱分解法冶煉，故a、b、d三項(xiàng)正確，c項(xiàng)錯(cuò)誤。5nacl是從海水中提取出來(lái)的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以nacl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是(a)燒堿純堿金屬鈉氯氣鹽酸a bc d解析：從海水中得到的氯化鈉，可作化工原料，工業(yè)上用電解飽和nacl溶液的方法來(lái)制取naoh、cl2和h2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱(chēng)為氯堿工業(yè)。化學(xué)方程式分別為：2nacl2h2o2naohcl2h2，2nacl(熔融)2nacl2，nac

5、lnh3h2oco2=nahco3nh4cl,2nahco3na2co3co2h2o，cl2h22hcl。6水資源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要自然資源。在世界許多地方，對(duì)水的需求已經(jīng)超過(guò)水資源所能負(fù)荷的程度，同時(shí)有許多地區(qū)也瀕臨水資源利用之不平衡。下列關(guān)于水的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(d)a蒸餾法是海水淡化的方法之一b淡水的密度小于海水的密度c融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少d0 以上，溫度越高，水的密度越小解析：海水中溶有na、mg2、cl和so等，這些離子所組成的物質(zhì)的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，可用蒸餾法將其分離，a正確；上述雜質(zhì)的溶入使水溶液的密度增大，b正確；雪和雨水成分相同，是水蒸發(fā)形成的水蒸氣凝結(jié)

6、而成的，含礦物質(zhì)很少，而深井中的水不斷地與硅酸鹽礦物質(zhì)接觸，其中溶有許多礦物質(zhì)，c正確；由于水在4 時(shí)密度最大，在04 之間時(shí)，密度增大，而在4 以上時(shí)水的密度減小，d錯(cuò)誤。7如果實(shí)行海水淡化來(lái)供給居民飲用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(a)a加明礬使海水中的鹽沉淀出來(lái)而淡化b利用太陽(yáng)能使海水升溫，通過(guò)蒸餾而使其淡化c將海水緩慢降溫凝固以獲取淡水d將海水通過(guò)離子交換樹(shù)脂以除去各種離子解析：海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法。選項(xiàng)a，加明礬，明礬的主要成分是kal(so4)2·12h2o，不能使海水中的鹽沉淀出來(lái)，所以不能使海水淡化。8在熔融狀態(tài)下，na與kcl存在可逆

7、反應(yīng)：nakclnaclk，通過(guò)調(diào)整溫度，可利用金屬na來(lái)制取k。物質(zhì)knakclnacl熔點(diǎn)()63.697.8770801沸點(diǎn)()7748831 5001 413根據(jù)上表的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，確定由na與kcl反應(yīng)制取k的合適溫度為(c)a770 b801 c850 d770801 解析：k、na的活潑性相近，要從上述可逆的置換反應(yīng)中制取k，主要是利用k的沸點(diǎn)比na的低而控制溫度使k汽化。其余三種物質(zhì)均為液體，便于生成的k蒸氣不斷逸出，使反應(yīng)向生成k的方向進(jìn)行而制得k，故應(yīng)在801883 間合理。二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得6分，

8、選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9下列關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是(bc)a工業(yè)上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵b金屬鈉、鋁用電解法制備，銅可用熱還原法制備cco還原磁鐵礦得到9 mol鐵時(shí)共轉(zhuǎn)移24 mol電子d電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂解析：用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵成本高、經(jīng)濟(jì)效益差，工業(yè)冶煉金屬鐵常用熱還原法，原料為鐵礦石、焦炭和石灰石，a錯(cuò)誤；金屬鈉、鋁活潑性強(qiáng)，用電解法制備，銅可用熱還原法制備，b正確；磁鐵礦的化學(xué)成分為fe3o4，根據(jù)反應(yīng)4cofe3o43fe4co2知，co還原磁鐵礦得到9 mol鐵時(shí)共轉(zhuǎn)移24 mol電子，c正確；電解飽和氯化鎂溶液生成氫氧化鎂沉淀、氫氣和氯氣

9、，金屬鎂的冶煉方法為電解熔融的氯化鎂，d錯(cuò)誤。10從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，涉及下列操作，其中正確的是(d)解析：物質(zhì)的灼燒應(yīng)該選用耐高溫的坩堝，a錯(cuò)；過(guò)濾操作中，向漏斗中加液體要用玻璃棒引流，b錯(cuò)；碘的苯溶液在上層，應(yīng)由分液漏斗的上口倒出，c錯(cuò)；固液分離可以用蒸餾法分離，d對(duì)。11從海水中提取部分物質(zhì)的過(guò)程如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(bc)a過(guò)程需要加入化學(xué)試劑、沉淀、過(guò)濾等操作b“母液無(wú)水mgcl2”一系列變化中涉及氧化還原反應(yīng)c工業(yè)上一般用電解氯化鎂溶液的方法制取鎂單質(zhì)d過(guò)程和均可由反應(yīng)：2brcl2=br22cl實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)解析：粗鹽中含有na2so4、cacl2、m

10、gcl2、泥沙等雜質(zhì)，所以過(guò)程需要通過(guò)加入化學(xué)試劑、沉淀、過(guò)濾等操作除去雜質(zhì)，a正確；“母液無(wú)水mgcl2”一系列變化中元素的化合價(jià)未發(fā)生變化，未涉及氧化還原反應(yīng)，b錯(cuò)誤；工業(yè)上制取單質(zhì)mg常采用電解熔融mgcl2的方法，電解mgcl2溶液不能得到金屬鎂，c錯(cuò)誤；過(guò)程和均可由反應(yīng)：2brcl2=br22cl實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，d正確。12鉛的冶煉大致過(guò)程如下：富集：將方鉛礦(pbs)進(jìn)行浮選；焙燒：2pbs3o22pbo2so2；制粗鉛：pbocpbco；pbocopbco2。下列說(shuō)法正確的是(cd)a浮選法富集方鉛礦的過(guò)程屬于化學(xué)變化b方鉛礦焙燒反應(yīng)中，pbs是還原劑，還原產(chǎn)物只有pb

11、oc整個(gè)冶煉過(guò)程中，制取1 mol pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子d將1 mol pbs冶煉成pb理論上至少需要6 g碳解析：浮選法富集方鉛礦的過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故a錯(cuò)誤；方鉛礦焙燒反應(yīng)2pbs3o22pbo2so2中，pbs中硫元素化合價(jià)升高，是還原劑，氧元素化合價(jià)降低，還原產(chǎn)物有pbo和so2，故b錯(cuò)誤；整個(gè)冶煉過(guò)程中，1 mol pbs轉(zhuǎn)化為pbo轉(zhuǎn)移電子是6 mol，1 mol pbo轉(zhuǎn)化為pb轉(zhuǎn)移電子是2 mol，所以制取1 mol pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子，故c正確；將1 mol pbs冶煉成pb的過(guò)程中，根據(jù)方程式得出：2pbs2pboc2pb，1 mol pbs冶煉

12、成pb理論上至少需要0.5 mol的碳，即需要6 g碳，故d正確。三、非選擇題：共52分。13(16分)黃銅礦(cufes2)是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制備硫和鐵的化合物。(1)冶煉銅的反應(yīng)為：8cufes221o28cu4feo2fe2o316so2。若cufes2中fe的化合價(jià)為2，反應(yīng)中被還原的元素是cu、o(填元素符號(hào))。(2)上述冶煉過(guò)程產(chǎn)生大量so2。下列處理方案中合理的是b、c(填代號(hào))。a高空排放 b用于制備硫酸c用純堿溶液吸收制na2so3 d用濃硫酸吸收(3)利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含fe2o3、feo、sio2、al2o3)可制備fe2o3。方法為：用稀鹽

13、酸浸取爐渣，過(guò)濾。濾液先氧化，再加入過(guò)量naoh溶液，過(guò)濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得fe2o3。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：a除去al3的離子方程式是al34oh=alo2h2o。b選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有feo。提供的試劑：稀鹽酸稀硫酸kscn溶液kmno4溶液naoh溶液碘水所選試劑為稀硫酸、kmno4溶液。證明爐渣中含有feo的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得溶液使kmno4溶液褪色。解析：(1)分析方程式中各元素化合價(jià)可知，氧元素、銅元素在反應(yīng)中被還原。(2)二氧化硫污染環(huán)境，不能排入空氣中，濃硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“變廢為寶”制硫酸，也可以用純堿吸收制

14、亞硫酸鈉。(3)al3與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液，而fe3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾，將al3除去。反應(yīng)的離子方程式為：al34oh=alo2h2o。若要證明爐渣中含有feo需要首先將其溶解，生成可溶性的亞鐵鹽，結(jié)合試劑分析可知，將該溶液加入到高錳酸鉀溶液中，亞鐵離子具有強(qiáng)還原性，因此，可以使高錳酸鉀溶液褪色。選用的試劑是稀硫酸和高錳酸鉀溶液。14(10分)孔雀石的主要成分為cuco3·cu(oh)2，某同學(xué)設(shè)計(jì)從孔雀石中冶煉金屬銅的方案如下：將孔雀石粉碎后加過(guò)量的稀硫酸將反應(yīng)后的混合物過(guò)濾向?yàn)V液中加入一種金屬粉末根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，試回答：(1)第步反應(yīng)中

15、的現(xiàn)象為固體溶解，有無(wú)色氣體生成，溶液變成藍(lán)色。(2)第步加入的金屬粉末是fe，理由是鐵比銅活潑，可從溶液中置換出銅。(3)向?yàn)V液中加入過(guò)量生石灰后，過(guò)濾，將沉淀加熱后通入氫氣氣體，可得到較純凈的銅和水。解析：孔雀石主要成分是堿式碳酸銅，當(dāng)加入過(guò)量稀硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)，固體逐漸溶解，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、水和硫酸銅；為冶煉金屬銅，可加入過(guò)量的鐵粉，把銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)；向?yàn)V液中加入過(guò)量生石灰后生成氫氧化銅，過(guò)濾，將沉淀氫氧化銅加熱后生成氧化銅，通入氫氣生成銅和水。15(12分)海藻中含有豐富的碘元素(以i形式存在)。實(shí)驗(yàn)室中提取碘的流程如下：(1)實(shí)驗(yàn)操作的名稱(chēng)是萃取、分液，所用主要儀器名稱(chēng)為分

16、液漏斗。(2)提取碘的過(guò)程中，可供選擇的有機(jī)試劑是bd(填序號(hào))。a酒精(沸點(diǎn)78 ) b四氯化碳(沸點(diǎn)77 )c甘油(沸點(diǎn)290 ) d苯(沸點(diǎn)80 )(3)在操作中，溶液中生成少量icl(icl的性質(zhì)類(lèi)似于氯氣)，為消除此雜質(zhì)，使碘全部游離出來(lái)，應(yīng)加入適量(填序號(hào))c溶液，反應(yīng)的離子方程式icli=i2cl。akio3 bhclo cki dbr2(4)利用碘的有機(jī)溶液得到單質(zhì)i2的方法是蒸餾法。解析：從碘水中提取碘單質(zhì)應(yīng)加入有機(jī)萃取劑如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取劑，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有機(jī)溶液，再?gòu)牡獾挠袡C(jī)溶液中提取碘并回收溶劑，采用水浴加熱蒸餾，其中在操作中

17、，為使少量的icl中的碘全部游離出來(lái)，應(yīng)加入還原劑，故只有c項(xiàng)符合，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為iclki=i2kcl。16(14分)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程從濃縮的海水中提取液溴，查閱資料知：br2的沸點(diǎn)為59 ，微溶于水，有毒性。該小組設(shè)計(jì)了如下操作步驟及主要實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)：連接裝置a與b，關(guān)閉活塞b、d，打開(kāi)活塞a、c，向a中緩慢通入氯氣至反應(yīng)結(jié)束；關(guān)閉a、c，打開(kāi)b、d，向a中鼓入足量熱空氣；進(jìn)行步驟的同時(shí)，向b中通入足量so2；關(guān)閉b，打開(kāi)a，通過(guò)a向b中緩慢通入足量cl2；將b中所得液體進(jìn)行蒸餾，收集液溴。請(qǐng)回答：(1)步驟中鼓入熱空氣的作用為使a中生成的br2隨空氣進(jìn)入b中。(2)步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為br2so22h2o=4h2brso。(3)此實(shí)驗(yàn)中尾氣可用c(填序號(hào))吸收處理。a水 b濃硫酸cnaoh溶液 d飽和nacl溶液(4)若直接連接a與c，進(jìn)行步驟和，充分反應(yīng)后，向錐形瓶中滴加稀硫酸，再經(jīng)步驟，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，c中反應(yīng)生成了nabro3等物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3br23na2co3=5nabrnabro33co2。(5)與b裝置相比，采用c裝置的優(yōu)點(diǎn)為操作簡(jiǎn)單、污染小。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)是模擬工業(yè)上空氣吹出法制溴的流程。第步吹入熱空氣的目的是使生成的溴單質(zhì)被空氣吹入到吸收裝置中。(2)向溶液中通