2023-2024學(xué)年人教版必修第二冊 第八章 第一節(jié) 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 海水資源的開發(fā)利用 學(xué)案

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用課程標(biāo)準(zhǔn)1.了解金屬在自然界中的存在形式，掌握金屬冶煉的一般方法和原理。2．以海水資源為例，形成工業(yè)上提取物質(zhì)的一般思路和方法。3．以海水資源、金屬礦物的開發(fā)利用為例，了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源的方法，體會(huì)化學(xué)對促進(jìn)人與自然和諧相處的意義。分點(diǎn)突破(一)金屬礦物的開發(fā)利用化學(xué)科學(xué)的發(fā)展是推動(dòng)人類文明進(jìn)步的重要推動(dòng)力。金屬冶金技術(shù)的進(jìn)步，是人類文明進(jìn)步的一個(gè)體現(xiàn)。1．圖1中工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理是什么？提示：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。2．圖2中工業(yè)上冶煉鋁的反應(yīng)是什么？還有哪些金屬冶煉方法同鋁的類似？提示：電解法：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑。活潑金屬，如鈉、Mg等冶煉也采用電解法。3．在金屬的冶煉中，一些活潑的金屬也可作還原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來。例如鋁熱反應(yīng)即是一個(gè)典型。(反應(yīng)如圖所示)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂條劇烈燃燒；②氧化鐵和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)；③反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光；④紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入細(xì)沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論在高溫下，Al與Fe2O3發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱(1)寫出鋁熱反應(yīng)的原理。(用化學(xué)方程式表示)提示：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。(2)該實(shí)驗(yàn)中，Mg條和氯酸鉀的作用分別是什么？提示：Mg條燃燒，提供能量，作為引發(fā)劑，KClO3是助燃劑。(3)利用鋁熱反應(yīng)，鋁也可以將Cr置換出來(反應(yīng)物是Cr2O3)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr。1．自然界中金屬元素的存在形態(tài)2．金屬的冶煉(1)概念：將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來，用于生產(chǎn)各種金屬材料的過程。(2)實(shí)質(zhì)：將金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài)。(3)反應(yīng)的一般表達(dá)式：Mn＋＋ne－=M。3．金屬冶煉的方法方法適用對象冶煉原理(舉例)熱分解法不活潑金屬：金屬活動(dòng)性順序排在Cu之后的金屬2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑熱還原法較活潑金屬：金屬活動(dòng)性順序排在Al之后和Hg之前的大多數(shù)金屬2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OFe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(高爐煉鐵)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3(鋁熱法煉鐵)電解法非?；顫姷慕饘伲航饘倩顒?dòng)性順序排在Zn之前的金屬2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑4．合理開發(fā)和利用金屬資源的主要措施eq\a\vs4\al(|名師點(diǎn)撥|)(1)利用鋁熱反應(yīng)不能冶煉還原性比Al強(qiáng)的金屬，如Mg、Na等。(2)金屬冶煉的其他方法①物理法：適用于極少數(shù)不活潑、以游離態(tài)存在于地殼中的金屬，如Au常用水洗法獲得。②濕法冶金：利用溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，對原料中的金屬進(jìn)行提取和分離的方法，如濕法煉銅：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。③火法煉銅：Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2。(3)金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系eq\a\vs4\al()1．下列金屬冶煉原理錯(cuò)誤的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO2D．2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑解析：BNa、Mg通常用電解法制取，F(xiàn)e通常用熱還原法制取，Hg通常用熱分解法制??；Mg的活動(dòng)性比H強(qiáng)，H2不能置換出Mg，B錯(cuò)誤。2．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法、②水煤氣(或氫氣、一氧化碳)法、③活潑金屬置換法、④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅，(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻，(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是()A．(Ⅰ)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④解析：B選擇金屬的冶煉方法要考慮金屬在自然界中的存在形式及金屬的活潑性。(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)發(fā)生的反應(yīng)分別是(Ⅰ)：Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑，符合①；(Ⅱ)：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，符合③；(Ⅲ)：2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr，符合③；(Ⅳ)：先從光鹵石中提取MgCl2，再電解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑，符合④。分點(diǎn)突破(二)海水資源的開發(fā)利用1．海水中的水資源(1)儲(chǔ)量：海水中水的儲(chǔ)量約占地球上總水量的97%。(2)海水中水資源的利用2．海水中的化學(xué)資源(1)海水中化學(xué)資源的特點(diǎn)多樣性含量最多的是H、O兩種元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11種元素；其他元素為微量(＜1%)分散性雖然海水中元素種類很多，總儲(chǔ)量很大，但許多元素的富集程度卻很低(2)海水化學(xué)資源的開發(fā)利用①海水制鹽把海水引到鹽灘上，利用日光和風(fēng)力使水分蒸發(fā)，得到食鹽。食鹽除供食用外，還作為化工原料用于生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等。②制取其他化工產(chǎn)品從海水中制取鎂、鉀、溴及其他化工產(chǎn)品。③海水淡化與化工生產(chǎn)、能源開發(fā)等相結(jié)合已經(jīng)成為海水綜合利用的重要方向。如圖為海水綜合利用的示意圖。1．工業(yè)上常用的一種海水提溴技術(shù)叫做“吹出法”，其過程主要包括氧化(用氯氣氧化海水中的溴離子)、吹出(用空氣將生成的溴吹出)、吸收(用二氧化硫作還原劑使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，以使其與空氣分離)、蒸餾(再用氯氣將氫溴酸氧化為溴后蒸餾分離)等環(huán)節(jié)。(1)上述流程吸收塔中通入二氧化硫和水的目的是什么？寫出吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：通入二氧化硫和水的目的是將吹出塔中吹出的溴蒸氣吸收。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。(2)蒸餾塔中通入氯氣的目的是什么？寫出反應(yīng)的離子方程式。提示：通入Cl2的目的是將HBr氧化成Br2。反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(3)上述流程中，為什么要進(jìn)行兩次Br－eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(氧化))Br2的過程？提示：進(jìn)行兩次Br－eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(氧化))Br2的目的是將海水中的溴富集。2．如圖是海水提鎂的工藝流程：你能用化學(xué)方程式表示出該過程的主要反應(yīng)原理嗎？提示：CaCO3eq\o(=,\s\up7(煅燒))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2＋CaCl2、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCl2＋6H2O、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。1．三種海水淡化方法的原理方法原理蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水反滲透電滲析法在外加直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陽離子、陰離子，得到去離子水2．海水中制取溴——吹出法(1)主要流程(2)主要過程1．下列哪種方法不能實(shí)現(xiàn)海水的淡化()A．蒸餾法 B．反滲透電滲析法C．離子交換法 D．電解法解析：D蒸餾法、反滲透電滲析法和離子交換法都能除去海水中的鹽分，使海水淡化，電解法不能除去海水中的鹽分，會(huì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，不能使海水淡化。2．海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用“吹出法”從海水中提取溴的工藝流程如圖所示：(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________。(2)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________。(3)從理論上考慮，下列物質(zhì)也能充分吸收Br2的是________(填字母)。A．NaOH溶液 B．FeCl2溶液C．Na2SO3溶液 D．H2O(4)步驟⑤蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水分增加；若溫度過低，___________________________________________________。解析：(1)2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。(2)SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。(3)溴單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eCl2、Na2SO3具有強(qiáng)還原性，可吸收Br2；NaOH溶液具有強(qiáng)堿性，可以吸收Br2，故A、B、C正確；H2O和溴單質(zhì)反應(yīng)微弱，不能充分吸收溴單質(zhì)，故D錯(cuò)誤。(4)在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5℃，水的沸點(diǎn)是100℃，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴蒸氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出答案：(1)2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－(2)SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr(3)ABC(4)溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低簡單化工流程題的解題模板(探究與創(chuàng)新)海水是一種豐富的資源，工業(yè)生產(chǎn)可以從海水中提取許多有用的物質(zhì)，這些物質(zhì)廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。如圖是從含碘的CCl4溶液中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程。請回答下列問題：向含碘的CCl4溶液中加入稍過量的Na2SO3溶液，則反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________；該操作將I2還原為I－的目的是__________________________________________________________________。提示：碘具有強(qiáng)氧化性，能將SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，自身被還原為I－，其反應(yīng)的離子方程式為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋I(xiàn)2＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋；將碘還原為I－，目的是使四氯化碳中的I2轉(zhuǎn)化為I－進(jìn)入溶液，以便利用分液法除去四氯化碳。(2)操作X的名稱為________，所用的主要儀器是________。提示：分離互不相溶的液體可采用分液法，四氯化碳和水溶液互不相溶，所以操作X為分液；使用的主要儀器是分液漏斗。(3)氧化時(shí)，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40℃實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是__________________________________________________________________；錐形瓶里盛放的溶液為________。提示：碘不穩(wěn)定，易升華，且溫度高時(shí)氣體難溶解，所以實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是防止碘升華、增大氯氣溶解度；碘能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，所以錐形瓶中的溶液是NaOH溶液。(4)已知：5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O，某含碘溶液(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中的一種或兩種。請補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘溶液中是否同時(shí)含有I－、IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的實(shí)驗(yàn)方案：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：CCl4、稀鹽酸、淀粉溶液。提示：根據(jù)題給反應(yīng)方程式可知，在酸性環(huán)境中，IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))有強(qiáng)氧化性，故可推斷，在酸性環(huán)境中，IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能將I－氧化。因此，檢驗(yàn)含碘溶液中是否同時(shí)含有I－和IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，可先用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水層用淀粉溶液檢驗(yàn)，當(dāng)水層不含碘時(shí)，取少量水層溶液，加入淀粉溶液，再加鹽酸酸化，如果同時(shí)含有I－和IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I2使溶液變藍(lán)色，否則不同時(shí)含有I－和IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))。(5)濃海水提取鎂的工藝流程如圖所示：濃海水的主要成分如下：離子Na＋Mg2＋Cl－SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度/(g·L－1)63.728.8144.646.4該工藝流程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為________，1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為________g。提示：工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，用Ca2＋沉淀SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，反應(yīng)生成CaSO4沉淀，離子方程式為Ca2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=CaSO4↓，采用過濾的方法得到的產(chǎn)品1為CaSO4，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，合成中應(yīng)得到Mg(OH)2沉淀，過濾、干燥的產(chǎn)品2為Mg(OH)2，1L濃海水中m(Mg2＋)＝1L×28.8g·L－1＝28.8g，Mg2＋～Mg(OH)2245828．8gm[Mg(OH)2]m[Mg(OH)2]＝28.8g×eq\f(58,24)＝69.6g。1．工藝流程題的基本結(jié)構(gòu)及知識(shí)體系2．化學(xué)工藝流程類題的解題模板(1)抓首尾，看中間：從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序試題，其關(guān)鍵點(diǎn)是認(rèn)真分析對比原材料與產(chǎn)品的組成，從中得出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所含雜質(zhì)的基本原理和所用工藝。(2)用交叉，看分流：有些化工生產(chǎn)選用多組原料，解題關(guān)鍵在于找準(zhǔn)中間產(chǎn)品和相互交叉的流水生產(chǎn)線，在分析過程中，抓住中間產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)作用，逐一破解。(3)明目的，讀流程：化工工藝流程綜合題目一般是關(guān)于物質(zhì)制備，首先明確題目目的是制取什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)，并結(jié)合基本概念和反應(yīng)原理分析流程圖試題中的元素及化合物知識(shí)，從質(zhì)量守恒原理的角度分析未知物質(zhì)，尋找解題的突破口?！啊鼻笆峭读?反應(yīng)物)，“→”后是生成物。(4)看控制，找分離：物質(zhì)制備工藝都涉及物質(zhì)的分離提純，注意制備過程中所需的原料和條件的控制以及物質(zhì)分離方法的選擇(如過濾、萃取分液、蒸餾等)，盡可能寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理。若出現(xiàn)工藝評價(jià)內(nèi)容，從成本、環(huán)保、現(xiàn)實(shí)等多角度考慮分析即可。硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)是一種重要的化工原料。以菱鎂礦(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性雜質(zhì))為原料制取硫酸鎂晶體的過程如下：MgCO3溶于稀硫酸的離子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧化”步驟中，加入H2O2溶液的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。(3)部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Mg2＋Fe2＋Fe3＋開始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2“沉淀”步驟中，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是________。(4)“過濾”所得濾液中主要存在的陽離子是________。解析：(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸鎂、水和二氧化碳，離子方程式是MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O。(2)加入H2O2溶液的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(3)用氨水調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋沉淀除去，不能影響Mg2＋，由題給數(shù)據(jù)可知，pH＝3.2時(shí)Fe3＋沉淀完全，pH＝9.1時(shí)Mg2＋開始沉淀，則用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是3.2～9.1。(4)因“沉淀”步驟中使用氨水，使Fe3＋沉淀除去，而Mg2＋沒有沉淀，則過濾所得濾液中主要存在的陽離子是Mg2＋和NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。答案：(1)MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O(2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(3)3.2～9.1(4)Mg2＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))1．金屬使用的發(fā)展歷程如下：由此得出的下列結(jié)論中正確的是()A．金屬越活潑被發(fā)現(xiàn)越早B．金屬發(fā)現(xiàn)的早晚與其在地殼中的含量有關(guān)C．金屬的化合價(jià)越高，被發(fā)現(xiàn)的越晚D．金屬越活潑，其金屬單質(zhì)越難冶煉解析：D金屬越活潑，其金屬單質(zhì)越難冶煉，被發(fā)現(xiàn)越晚。2．冶煉是一種提煉技術(shù)，是指用焙燒、熔煉、電解以及使用化學(xué)藥劑等方法把礦石中的金屬提取出來；減少金屬中所含的雜質(zhì)或增加金屬中某種成分，煉成所需要的金屬。下列說法錯(cuò)誤的是()A．加熱HgO制取HgB．電解熔融氧化鋁制取鋁C．電解飽和食鹽水來制取金屬鈉D．不能利用鋁熱反應(yīng)制取鎂解析：CHg是不活潑金屬，加熱HgO制取Hg，A正確；氯化鋁是共價(jià)化合物，要用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁，B正確；電解熔融氯化鈉來制取金屬鈉，C錯(cuò)誤；Mg活潑性大于Al，所以不能利用鋁熱反應(yīng)制取鎂，D正確。3．下列說法錯(cuò)誤的是()A．對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)過礦石的富集、冶煉、精煉三步C．活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液D．熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等解析：C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)。4．已知海水提取鎂的主要步驟如下：(1)關(guān)于加入試劑①作沉淀劑，有以下幾種不同方法，請回答下列問題。方法是否正確簡述理由方法1：直接往海水中加入沉淀劑不正確a方法2：加熱蒸發(fā)海水后，再加入沉淀劑bc你認(rèn)為最合理的其他方法是da.________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________；c．________________________________________________________________________；d．________________________________________________________________________。(2)框圖中加入的試劑①應(yīng)該是________(填化學(xué)式)；加入的試劑②是________(填化學(xué)式)；工業(yè)上由無水MgCl2制取鎂的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________。解析：試劑①應(yīng)是石灰乳，發(fā)生的反應(yīng)是MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2＋CaCl2；試劑②應(yīng)是鹽酸，反應(yīng)是Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，然后濃縮、結(jié)晶、脫水得無水MgCl2，再電解熔融的MgCl2便可制得Mg：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。答案：(1)a.海水中鎂離子濃度較小，沉淀劑用量大，不經(jīng)濟(jì)b．不正確c．能源消耗大，不經(jīng)濟(jì)d．向海水曬鹽后得到的苦鹵中加入沉淀劑(2)Ca(OH)2HClMgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑[課時(shí)跟蹤檢測]1．《五金·鐵》中記載：“若造熟鐵，則生鐵流出時(shí)，相連數(shù)尺內(nèi)，低下數(shù)對，筑一方塘，短墻抵之。其鐵流入塘內(nèi)，數(shù)人執(zhí)柳木排立墻上……眾人柳棍疾攪，即時(shí)炒成熟鐵?！币韵抡f法不正確的是()A．金屬冶煉方法由金屬活動(dòng)性決定B．熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差C．炒鐵是為了降低鐵水中的碳含量D．該法與近代往生鐵水中吹空氣煉鋼異曲同工解析：B活潑性不同的金屬，其冶煉方法不同，即金屬冶煉方法由金屬活動(dòng)性決定，故A正確；熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，且延展性更好，故B錯(cuò)誤；炒鐵過程中降低了鐵水中的碳含量，從而將生鐵轉(zhuǎn)化成熟鐵，故C正確；該冶煉方法和近代往生鐵水中吹空氣煉鋼，都是利用空氣中的氧氣將生鐵中C元素氧化，其原理基本相同，故D正確。2．氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是()A．電解熔融NaCl制取金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被還原，氯離子被氧化B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C．用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1molFe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9mole－D．鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化解析：C電解熔融NaCl制取金屬鈉，同時(shí)生成氯氣，鈉離子被還原，氯離子被氧化，A正確；金屬冶煉，金屬元素被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；Fe3O4中3個(gè)Fe共顯＋8價(jià)，故1molFe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移8mole－，C錯(cuò)誤；鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化，D正確。3．下列關(guān)于鋁熱反應(yīng)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe的說法不正確的是()A．該反應(yīng)中Al作還原劑B．該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中冶煉1molFe轉(zhuǎn)移2mol電子D．該反應(yīng)可用于焊接鋼軌解析：C由題中化學(xué)方程式可知，反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)由＋3價(jià)降為0價(jià)，則冶煉1molFe應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子。4．(雙選)在開發(fā)利用金屬礦物和海水資源的過程中，下列說法正確的是()A．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備金屬NaB．從海水中只能提取溴、碘等非金屬C．海水蒸發(fā)制粗鹽的過程中只發(fā)生了物理變化D．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)解析：AC海水蒸發(fā)可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備金屬Na，A正確；從海水中還能提取鎂等金屬，B錯(cuò)誤；海水蒸發(fā)制粗鹽的過程中只發(fā)生了物理變化，C正確；要得到單質(zhì)鉀，KCl→K必須經(jīng)過化學(xué)變化，D錯(cuò)誤。5．下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項(xiàng)冶煉原理方法A2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑熱分解法B2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑電解法CCu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2熱分解法DFe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3熱還原法解析：C活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，較活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag利用熱分解法冶煉，故A、B、D正確；C項(xiàng)為火法煉銅，錯(cuò)誤。6．從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A．X試劑可用Na2SO3飽和溶液B．步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗44.8LCl2D．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾解析：CNa2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，A正確；步驟Ⅲ利用Cl2的氧化性大于Br2，可以利用置換反應(yīng)制取Br2，B正確；反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均使用到Cl2，故制取1molBr2消耗2mol氯氣，但未標(biāo)明氯氣所處的溫度和壓強(qiáng)，無法計(jì)算消耗氯氣的體積，C錯(cuò)誤；從濃溴水中提取溴，可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有機(jī)溶液，再經(jīng)蒸餾可得到純凈的溴，D正確。7．制取非金屬單質(zhì)(如O2、Br2、I2、Cl2等)與制取金屬單質(zhì)的化學(xué)原理類似。下列敘述不正確的是()A．分解法制O2：2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋O2↑＋MnO2B．電解法制Cl2：電解飽和的食鹽水可得到Na和Cl2C．置換法制I2：如2I－＋Cl2=I2＋2Cl－，可用淀粉溶液檢驗(yàn)I2的生成D．制取O2、Br2、I2、Cl2都利用氧化還原反應(yīng)解析：B2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，電解飽和食鹽水得不到Na，電解熔融的NaCl可以得到Na和Cl2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。8．海水綜合利用的工藝流程如圖所示(粗鹽中的可溶性雜質(zhì)有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．過程①加入的藥品順序?yàn)镹a2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→過濾后加鹽酸B．從過程③到過程⑤的目的是濃縮富集溴C．火力發(fā)電廠燃煤排放的含SO2的煙氣經(jīng)處理后可用在過程④反應(yīng)中D．在過程③或⑤反應(yīng)中每氧化0.2molBr－需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCl2解析：A過程①的提純中需除去鎂離子、鈣離子、硫酸根離子，碳酸鈉一定在氯化鋇之后，可除去過量的鋇離子，故A錯(cuò)誤；溴離子被氧化為溴單質(zhì)后，被二氧化硫吸收生成溴離子，加入氧化劑氧化溴離子為溴單質(zhì)，富集溴元素，從過程③到過程⑤的目的是濃縮富集溴，故B正確；火力發(fā)電廠燃煤排放的含SO2的煙氣經(jīng)處理后可以吸收氧化得到的溴單質(zhì)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到HBr，通入氧化劑得到單質(zhì)溴，起到富集溴元素作用，故C正確；過程③或⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，每氧化0.2molBr－需消耗0.1molCl2，0.1molCl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，故D正確。9.海水淡化可采用膜分離技術(shù)。如圖所示，對淡化膜右側(cè)的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進(jìn)入左側(cè)淡水池，而海水中其他各種離子不能通過淡化膜，從而得到淡水。對加壓后右側(cè)海水成分變化分析正確的是()A．溶質(zhì)質(zhì)量增大 B．溶劑質(zhì)量減小C．溶液質(zhì)量不變 D．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小解析：B根據(jù)題目信息“對淡化膜右側(cè)的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進(jìn)入左側(cè)淡水池，而海水中其他各種離子不能通過淡化膜”可知，加壓后右側(cè)溶劑質(zhì)量減小，溶質(zhì)質(zhì)量不變，溶液質(zhì)量減小，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。10．礦石中金的含量很低，金的性質(zhì)又相當(dāng)穩(wěn)定，只能用濕法冶金——氰化法提煉，即采用稀的NaCN溶液處理已粉碎的礦石，把少量的金浸入溶液中，然后用金屬鋅作還原劑將金從溶液中置換析出。其反應(yīng)原理為①4Au＋8NaCN＋O2＋2H2O=4Na[Au(CN)2]＋4NaOH；②2Na[Au(CN)2]＋Zn=2Au＋Na2[Zn(CN)4]。以下有關(guān)氰化法提煉金的說法中正確的是()A．Na[Au(CN)2]不溶于水B．化合物Na[Au(CN)2]中金元素的化合價(jià)為＋1C．金元素在地殼中能以化合態(tài)的形式存在D．在提煉過程中含金元素的物質(zhì)始終作氧化劑解析：B鈉鹽都是易溶于水的，A錯(cuò)誤；鈉的化合價(jià)為＋1，氰根離子為－1，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可知金的化合價(jià)為＋1，B正確；金在自然界中是以游離態(tài)的形式存在的，C錯(cuò)誤；在反應(yīng)①中，金化合價(jià)升高，作還原劑，D錯(cuò)誤。11．某研究性學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開研究，對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351565沸點(diǎn)/℃246729802750…(1)某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物可能是鐵鋁合金。理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________