人教版-必修二-第八章 化學與可持續(xù)發(fā)展-第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用“十校聯(lián)賽”一等獎

《自然資源的開發(fā)利用》同步練習一、選擇題1．下列關(guān)于金屬冶煉的說法正確的是()A．由于Al的活潑性強，故工業(yè)上采用電解熔融AlCl3的方法生產(chǎn)AlB．可以用鈉加入氯化鎂溶液中制取鎂C．煉鐵高爐中所發(fā)生的反應都是放熱的，故無需加熱D．金屬冶煉的方法由金屬的活潑性決定2．下列物質(zhì)能與鋁粉組成鋁熱劑的是（）A． B． C． D．3．下列化學工藝流程不可行的是()A．實驗室從海帶中提取單質(zhì)碘：取樣→灼燒→溶解→過濾→萃取→蒸餾B．石英砂粗硅高純硅C．D．鋁土礦4．為了除去MgO中混有的少量雜質(zhì)Al2O3，可選用的試劑是()A．KOH溶液 B．氨水 C．稀鹽酸 D．稀醋酸5．下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB．加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)CuC．在通電條件下，電解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制備單質(zhì)AlD．工業(yè)上用Al和Fe2O3冶煉大量單質(zhì)鐵6．下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是()A．用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液制得鈉B．用海水為原料，經(jīng)過一系列過程制得氧化鎂固體，電解熔融氧化鎂制得鎂C．以赤鐵礦為原料，用CO還原氧化鐵制得鐵D．從鋁土礦中獲得氧化鋁再制得氯化鋁固體，電解熔融氯化鋁制得鋁7．下列關(guān)于合金的說法錯誤的是()A．合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)B．鎂鋁合金的熔點比鎂和鋁都高C．在合金中加入適量的稀土金屬能大大改善合金的性能D．青銅、硬鋁、鋼都是合金8．下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()①可以通過電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉②可以將鈉加入飽和氯化鎂溶液中制取鎂③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁④高爐煉鐵時所發(fā)生的反應都是放熱反應，故無需加熱A．②③ B．①③ C．①② D．②③④9．下列有關(guān)說法不正確的是()A．《天工開物》中有“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”，其中涉及的基本反應類型是分解反應B．《舊唐書》中有“朝壇霧卷，曙嶺煙沉”，其中的“霧”是一種膠體，能產(chǎn)生丁達爾效應C．《肘后備急方》中有“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”，該過程屬于化學變化D．《呂氏春秋·別類篇》中有“金柔錫柔，合兩柔則為剛”，這體現(xiàn)了合金的硬度大于其成分金屬的硬度10．下列說法正確的是A．高碳鋼的含碳量大于2% B．生鐵既可鑄造也可鍛造C．生鐵和鋼都屬于鐵合金 D．生鐵是用途最廣的合金11．下列說法中不正確的是A．生鐵是鐵的一種合金B(yǎng)．合金是混合物C．一般地說合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都高D．鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性或堿性食物12．金屬和合金是生活中常用的材料。下列說法正確的是A．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素B．鑭鎳（La-Ni）合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料C．目前世界上使用量最大的合金是鋁合金D．常溫下，鐵粉可以和水發(fā)生置換反應得到氫氣13．下列說法正確的是A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見的新型合金C．新型合金主要應用于航天航空﹑生物工程等領域D．碳纖維復合材料屬于新型合金材料14．下列說法不正確的是()A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等化合物，這些物質(zhì)可以通過煤的干餾，從煤焦油中蒸餾而得B．石油催化裂化是為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量與質(zhì)量，裂化制得的汽油能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色C．石油、煤、天然氣屬于不可再生能源D．沼氣的主要成分是甲烷15．在驗證海帶中含有碘元素的實驗操作過程中，下列操作不涉及的是()ABCDA．A B．B C．C D．D二、實驗題16．海帶灰中富含以I-形式存在的碘元素。實驗室提取I2的途徑如圖所示：干海帶海帶灰濾液I2(1)灼燒海帶所用的主要儀器名稱是__(填序號)。a.坩堝b.試管c.蒸發(fā)皿d.燒杯(2)向酸化的濾液中加過氧化氫溶液，寫出該反應的離子方程式：__。(3)反應結(jié)束后，加入CCl4作萃取劑，采用萃取分液的方法從碘水中提取碘，主要操作步驟如圖所示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3步實驗操作中，不正確的是__(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。三、計算題17．有一鎂鋁合金共51g，把其加入到1L5mol·L－1的鹽酸中，恰好反應完。(1)關(guān)于合金的下列說法正確的有________。A．合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成B．合金的硬度一般比其組成成分金屬的硬度大C．鎂鋁熔成合金的過程是一個化學過程D．合金的熔點一般比其組成成分的熔點低E．合金具備金屬的特性(2)該合金中鎂鋁的質(zhì)量分別為________g、________g。(3)反應中共收集到標況下的氫氣的體積為___________L。(4)向反應后的溶液中逐滴加入5mol·L－1的NaOH溶液，若要使沉淀恰好達到最大值，需要加入NaOH________L。四、原理綜合題18．美國計劃2028年再次登陸月球，并在月球上建立永久性基地，為人類登陸新的行星做好前期準備。為了解決基地人員的供氧問題，科學家設想利用月球富氧巖石制取氧氣。其提氧原理是：用氫氣還原富氧巖石獲取水，再利用太陽能電池電解水得到氫氣和氧氣。玄武巖(含鈦鐵礦)是月球的主要巖石之一，其質(zhì)地堅硬，鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)。用上述提氧原理，理論上，從1kgFeTiO3中可獲取約。(1)寫出FeTiO3與H2反應的化學方程式：___。(2)研究表明，月球上平均直徑為40微米的小圓珠形成的堆積物(富含F(xiàn)e2TiO4)是最適合提氧的礦物。這種堆積物作為提氧原料的優(yōu)點是___。(3)研究人員查閱文獻后，得知鈦鐵礦在高溫下還能被炭粉還原：2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2↑，通過植物的光合作用可吸收CO2獲得O2。他們設計了兩套實驗裝置來測定鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分數(shù)。研究人員用圖1裝置從鈦鐵礦中提取氧，實驗中得出的可提取氧的質(zhì)量分數(shù)大于理論值，產(chǎn)生這種情況的原因可能是___；用圖2裝置進行實驗的過程中，稱得反應前鈦鐵礦的質(zhì)量為m1g，炭粉的質(zhì)量為m2g，鈦鐵礦完全反應后，測得生成CaCO3的質(zhì)量為m3g，則鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分數(shù)表達式為___。(4)在鈦鐵礦提氧過程中科學家們常選用H2而不用其他還原劑，其主要原因是__。參考答案1．D【詳解】A、由于Al的活潑性強，工業(yè)上采用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁，AlCl3在熔融狀態(tài)下不導電，所以不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁，A錯誤；B、鈉是很活潑的金屬，將Na加入氯化鎂溶液中，Na先和水反應生成NaOH，NaOH再和氯化鎂發(fā)生復分解反應，所以得不到Mg單質(zhì)，可以采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉Mg，B錯誤；C、煉鐵高爐中發(fā)生的反應不都是放熱反應，C錯誤；D、活潑金屬如鈉、鎂一般采用電解法冶煉，不活潑的金屬如汞一般采用熱分解法冶煉，鐵、銅等金屬采用熱還原法冶煉，因此金屬冶煉的方法由金屬的活潑性決定，D正確;答案選Ｄ。2．A【詳解】鋁熱劑是由鋁粉與活動性比弱的金屬的氧化物組成的，引燃后能將其他金屬從其氧化物中置換出來。故答案選A。3．A【詳解】A．海帶中碘以離子形式存在，需要氧化為單質(zhì)，再萃取、蒸餾，工藝不可行，選A；B．石英砂中的二氧化硅與碳在高溫下反應生成粗硅，粗硅與氯化氫反應生成，再用氫氣還原生成純硅，是工業(yè)上制高純硅的流程，工藝可行，不選B；C．在空氣中煅燒生成二氧化硫，二氧化硫經(jīng)催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫被水%的硫酸)吸收生成硫酸，工藝可行，不選C；D．鋁土礦中的氧化鋁被過量的氫氧化鈉溶解生成偏鋁酸鈉，過濾除去不溶物得到偏鋁酸鈉溶液，在偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，煅燒后得到氧化鋁，電解熔融的氧化鋁可以冶煉鋁，工藝可行，不選D。故選：A。4．A【分析】要除去MgO中混有的少量雜質(zhì)Al2O3，所加試劑只能與Al2O3反應而不能與MgO反應，反應完全后過濾即可。【詳解】A.KOH溶液能與Al2O3反應生成偏鋁酸鉀和水，而與MgO不反應，故A正確；B.氨水既不與Al2O3反應也不與MgO反應，故B錯誤；C.稀鹽酸既能與MgO反應，也能與氧化鋁反應，故C錯誤；D.稀醋酸既能與MgO反應，也能與氧化鋁反應，故D錯誤；答案：A【點睛】根據(jù)Al2O3為兩性氧化物進行分析。5．C【分析】金屬冶煉的方法根據(jù)金屬活動性來確定，非?；顫姷慕饘?如鈉、鎂、鋁等)用電解法冶煉，通過電解相應的熔融金屬化合物來制備金屬單質(zhì)，較活潑金屬(如鐵、銅等)用熱還原法冶煉，利用還原劑(如、、等)在高溫下還原相應的金屬化合物來制備金屬單質(zhì)，不活潑金屬(如銀、汞等)用熱分解法冶煉，利用加熱的方法分解相應的金屬化合物來制備金屬單質(zhì)。除了選擇正確的方法，還要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)實際選擇合適的原料，如工業(yè)煉鐵常用還原的方法，而不用鋁熱反應，因為利用鋁熱反應煉鐵成本較高且得到的往往是金屬粉混合物，難以分離?！驹斀狻緼．制備單質(zhì)Mg應用電解熔融MgCl2的方法，A項錯誤；B．制備Cu用熱還原法制備，B項錯誤；C．制備單質(zhì)Al，在通電條件下，電解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物，C項正確；D．工業(yè)煉鐵常用還原的方法，而不用鋁熱反應，因為利用鋁熱反應煉鐵成本較高且得到的往往是金屬粉混合物，難以分離，D項錯誤；答案選C。6．C【分析】金屬鈉、鎂、鋁均為非常活潑的金屬，常采用電解法冶煉，鐵為較活潑金屬，可以采用熱還原法冶煉?！驹斀狻緼．冶煉金屬鈉的方法是電解熔融的，電解溶液得不到金屬鈉，A項錯誤；B．熔點很高，熔融時消耗能量很多，冶煉成本較高，故工業(yè)上常采用電解熔點相對較低的的方法，以降低生產(chǎn)成本，B項錯誤；C．高爐煉鐵的原理為(以赤鐵礦為例)，C項正確；D．為共價化合物，熔融時不導電，故冶煉金屬鋁采用電解熔融和(冰晶石)混合物的方法，D項錯誤；答案選C。7．B【詳解】A．根據(jù)合金的定義：合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，故A說法正確；B．鎂鋁合金的熔點比鎂和鋁都低，故B說法錯誤；C．在合金中加入適量稀土金屬能大大改善合金的性能，故C說法正確；D．青銅、硬鋁、鋼都是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì)，屬于合金，故D說法正確；答案為B。【點睛】青銅是銅熔化后放錫，主要成分是錫、銅；黃銅是銅熔化后放鋅，主要成分是鋅、銅。8．D【詳解】①常用電解熔融的方法冶煉金屬，①項正確；②非?；畈ǎ瑢⒓尤腼柡腿芤褐?，先與反應生成和，再與反應生成沉淀，②項錯誤；③為共價化合物，熔融狀態(tài)下不導電，故冶煉鋁使用的是，③項錯誤；④高爐煉鐵時所發(fā)生的反應有些是放熱反應，如碳燃燒，但仍需要加熱，④項錯誤；綜上所述，②③④錯誤，D滿足題意；答案選D。9．C【詳解】A.《天工開物》中有“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”，其中涉及的是碳酸鈣的分解反應，故A正確；B.霧是一種膠體，能產(chǎn)生丁達爾效應，故B正確；C.C項中的提取過程中沒有新物質(zhì)的生成，屬于物理變化，故C錯誤；D.“金(即銅)柔錫柔，合兩柔則為剛”體現(xiàn)了合金硬度方面的特性，即合金的硬度大于其成分金屬的硬度，故D正確；答案選C。10．C【詳解】A．高碳鋼屬于鋼中的碳素鋼，鋼的含碳量%~2%，小于2%，故A錯誤；B．生鐵可鑄但不可鍛，故B錯誤；C．鐵合金通常包括生鐵和鋼兩大類，故C正確；D．鋼是用途最廣的合金，故D錯誤；答案選C。11．C【詳解】A.生鐵是鐵和碳的一種合金，故A正確；B.合金是一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的混合物，故B正確；C.一般地說合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低，硬度比成分金屬的大，故C錯誤；D.鋁與酸、堿都能反應放出氫氣，鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性或堿性食物，故D正確。答案選C。12．B【詳解】A.不銹鋼中含碳元素，所以A選項錯誤；B.鑭合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來，可作儲氫材料，B選項正確；C.目前世界上使用量最大的合金是鋼鐵，C選項錯誤；D.鐵粉和水在高溫條件下才能發(fā)生置換反應得到氫氣，D選項錯誤；答案選B。13．C【詳解】A．儲氫合金是指一類能夠大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料，故A錯誤；B．不銹鋼屬于鐵合金，故B錯誤；C．新型合金有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高等優(yōu)點，是用于航空和艦艇的理想材料主要應用于航天航空﹑生物工程等領域，故C正確；D．合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的混合物，碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，故D錯誤；答案選C。14．A【詳解】A．煤的干餾的條件是隔絕空氣加強熱，屬于化學變化，煤中不含苯、甲苯、二甲苯，A錯誤；B．石油催化裂化的目的是得到更多的輕質(zhì)油，制得的汽油中含有不飽和烴，能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；C．石油、煤、天然氣均屬于不可再生能源，C正確；D．沼氣的主要成分為甲烷，D正確。故選A。15．C【詳解】驗證海帶中含有碘元素，先把海帶灼燒成灰，然后浸泡、過濾，得到含碘離子的溶液，然后在溶液中加稀硫酸酸化的過氧化氫溶液，再加幾滴淀粉溶液檢驗單質(zhì)碘，不涉及的操作為蒸發(fā)，選C。16．a(chǎn)2H++2I-+H2O2=I2+2H2OⅢ【詳解】(1)灼燒海帶時所用的主要儀器名稱是坩堝；(2)加入和的作用為將氧化為，發(fā)生反應的離子方程式為；(3)振蕩、靜置分層操作均合理，而分離時應先讓下層液體從分液漏斗的下口流出，然后將上層液體從分液漏斗的上口倒出，故操作Ⅲ不合理。17．BDE24g27g561【分析】(1)合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)融合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金的硬度一般比成分金屬大，熔點一般比成分金屬低。(2)鎂鋁合金共51g，把其加入到1L5mol·L－1的鹽酸中，恰好反應完，則反應后所得溶液為MgCl2和AlCl3的混合液；設合金中鎂的物質(zhì)的量為amol、鋁的物質(zhì)的量為bmol，則24a+27b=51；另外反應后MgCl2和AlCl3的混合液為電中性，則：2a+3b=5；(3)根據(jù)電子守恒即可解得反應中生成氫氣的物質(zhì)的量。(4)向反應后的溶液中逐滴加入5mol·L－1的NaOH溶液，當沉淀恰好達到最大值時，所得溶液為NaCl，由電荷守恒可知n(Cl-)=n(Na+)?！驹斀狻?1)A．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)融合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì)，故A錯誤；B．合金的硬度一般比成分金屬大，故B正確；C．鎂鋁熔成合金的過程是一個物理過程，故C錯誤；D．合金的熔點一般比成分金屬低，，故D正確；E．合金是具有金屬特性的物質(zhì)，故E正確；故答案為BDE；(2)鎂鋁合金共51g，把其加入到1L5mol·L－1的鹽酸中，恰好反應完，則反應后所得溶液為MgCl2和AlCl3的混合液；設合金中鎂的物質(zhì)的量為amol、鋁的物質(zhì)的量為bmol，則24a+27b=51；另外反應后MgCl2和AlCl3的混合液為電中性，則：2a+3b=5；解方程組24a+27b=51、2a+3b=5得：a=b=1，故鎂鋁合金中Mg的質(zhì)量為1mol×24g/mol=24g、A