高中化學(xué)同步講義(必修二)第21講 8.1金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 海水資源的開(kāi)發(fā)利用(教師版)_第1頁(yè)
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第八章化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用第1課時(shí)金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用海水資源的開(kāi)發(fā)利用1.了解金屬在自然界中的存在形式,理解金屬冶煉的一般原理,掌握活潑性不同的金屬冶煉的一般方法。2.了解海水的主要組成元素,了解海水資源及開(kāi)發(fā)利用的主要方式,掌握從海水中提取溴的化學(xué)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)方法。一、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1.金屬元素在自然界中的存在形態(tài)極少數(shù)以游離態(tài)形式存在,如金、鉑等,絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在。2.金屬的冶煉(1)概念:將金屬礦物中的金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)的過(guò)程。(2)原理:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,使金屬離子得到電子被還原成金屬原子,從而獲得金屬單質(zhì)。即Mn++ne-=M。3.金屬的冶煉方法金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下:(1)熱分解法——冶煉不活潑金屬①分解HgO制取Hg:2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg+O2↑②分解Ag2O制取Ag:2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag+O2↑(2)電解法——冶煉活潑金屬①冶煉鈉:2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na+Cl2↑②冶煉鎂:MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg+Cl2↑③冶煉鋁:2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al+3O2↑(3)熱還原法——高溫還原熱還原法常用的還原劑有焦炭、CO、H2、一些活潑金屬等。①高爐煉鐵:CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式為Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2②鋁熱反應(yīng):Al還原Fe2O3的化學(xué)方程式為2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Fe(4)其他方法濕法煉銅:Fe與CuSO4溶液反應(yīng)制取銅的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu4.金屬礦物資源的開(kāi)發(fā)和利用措施(1)提高金屬礦物的利用率。(2)開(kāi)發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法。(3)防止金屬的腐蝕。(4)使用其他材料代替金屬材料,減少金屬的使用量。(5)加強(qiáng)廢舊金屬的回收和再利用。二、海水資源的開(kāi)發(fā)利用1.海水水資源的開(kāi)發(fā)利用(1)利用途徑:海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等。(2)海水淡化:通過(guò)從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去,都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法和膜分離法等。其中蒸餾法的歷史最久。(3)海水的蒸餾①主要儀器:A冷凝管,B蒸餾燒瓶,C錐形瓶。②冷卻水的流向:a口進(jìn),b口出。③B中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。2.海水中化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用(1)海水制鹽從海水中制得的氯化鈉,可以食用,同時(shí)也是生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等的化工原料。①氯堿工業(yè):電解飽和食鹽水,可生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣和氯氣?;瘜W(xué)方程式:2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH+H2↑+Cl2↑。②制鈉和氯氣:2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na+Cl2↑。③制鹽酸:H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl。④制漂白劑(84消毒液):2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O。⑤制純堿:NaCl+CO2+H2O+NH3=NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3+CO2↑+H2O。(2)海水提溴①海水提溴的方法(吹出法)濃縮海水曬鹽和海水淡化的過(guò)程中副產(chǎn)物Br-得到濃縮氧化向濃縮的海水中通入Cl2,將Br-氧化成Br2吹出利用溴的揮發(fā)性,通入熱空氣和水蒸氣,吹出溴蒸氣吸收吹出的溴蒸氣用SO2吸收蒸餾再用Cl2將HBr氧化得到產(chǎn)品溴后蒸餾分離②氧化、吸收環(huán)節(jié)主要的離子方程式:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-、SO2+Br2+2H2O=4H++SOeq\o\al(2-,4)+2Br-。3.海水中其他資源的開(kāi)發(fā)利用(1)制備化工產(chǎn)品:制備Mg、K、I2及其他化工產(chǎn)品。(2)獲取能量物質(zhì):提取鈾和重水用來(lái)開(kāi)發(fā)核能。(3)開(kāi)發(fā)利用新型能源:潮汐能、波浪能等。?問(wèn)題一金屬的冶煉原理及應(yīng)用【典例1】金屬元素的原子結(jié)構(gòu)決定了金屬元素的性質(zhì)、在自然界中的存在形式及冶煉方法。(1)金屬的冶煉一般有下列方法:a.焦炭法 b.水煤氣(氫氣和一氧化碳)法c.活潑金屬置換法 d.電解法請(qǐng)從上述四種方法中選擇相應(yīng)的字母填入表中空格:高爐煉鐵濕法煉銅鋁熱法煉鉻工業(yè)上冶煉鋁寫出Al與Cr2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________。(2)銅在地殼中的含量遠(yuǎn)低于鋁,但人類利用銅的歷史遠(yuǎn)早于鋁,這與古代發(fā)生的森林大火有一定的關(guān)系,因?yàn)槿祟愒诖蠡鹬蟮幕覡a中會(huì)發(fā)現(xiàn)紅色發(fā)亮的物質(zhì)?,F(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到,這種物質(zhì)就是孔雀石[主要成分為Cu2(OH)2CO3,熱穩(wěn)定性差]在大火中轉(zhuǎn)化而生成的銅,寫出大火中與銅元素有關(guān)的三個(gè)化學(xué)方程式:__________________________________________。答案:(1)accd2Al+Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Cr(2)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO+H2O+CO2↑、2CuO+Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu+CO2↑、CuO+COeq\o(=,\s\up7(高溫))Cu+CO2解析:(1)高爐煉鐵的反應(yīng)原理是3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2,屬于焦炭法;濕法煉銅的反應(yīng)原理為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,屬于活潑金屬置換法;鋁熱法煉鉻的反應(yīng)原理為2Al+Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Cr,屬于活潑金屬置換法;工業(yè)上冶煉鋁的反應(yīng)原理為2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al+3O2↑,屬于電解法。(2)Cu2(OH)2CO3受熱分解為CuO、CO2、H2O,樹(shù)木燃燒時(shí)會(huì)有CO、C生成,然后C或CO還原CuO生成Cu?!練w納小結(jié)】(1)在金屬活動(dòng)性順序中,金屬的位置越靠后,其陽(yáng)離子越容易被還原,金屬的位置越靠前,其陽(yáng)離子越難被還原。(2)冶煉Mg時(shí)只能電解MgCl2,不能電解MgO(熔點(diǎn)太高)。(3)冶煉Al時(shí)只能電解Al2O3,不能電解AlCl3(共價(jià)化合物,熔融時(shí)不導(dǎo)電)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。【變式練1-1】從本質(zhì)上講,工業(yè)上冶煉金屬的反應(yīng)一定都屬于()A.氧化還原反應(yīng) B.置換反應(yīng)C.分解反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)答案:A解析:金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得電子被還原生成金屬單質(zhì),因此一定屬于氧化還原反應(yīng)?!咀兪骄?-2】鉛的冶煉大致過(guò)程如下:①富集:將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選;②焙燒:2PbS+3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2PbO+2SO2;③制粗鉛:PbO+Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Pb+CO↑;PbO+COeq\o(=,\s\up7(高溫))Pb+CO2。下列說(shuō)法正確的是()A.浮選法富集方鉛礦的過(guò)程屬于化學(xué)變化B.將1molPbS冶煉成Pb理論上至少需要6g碳C.方鉛礦焙燒反應(yīng)中,PbS是還原劑,還原產(chǎn)物只有PbOD.整個(gè)冶煉過(guò)程中,制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子答案:B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;將1molPbS冶煉成Pb的過(guò)程中,根據(jù)化學(xué)方程式得出,2PbS~2PbO~C~2Pb,1molPbS冶煉成Pb理論上至少需要0.5mol碳,即需要6g碳,故B正確;方鉛礦焙燒反應(yīng):2PbS+3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2PbO+2SO2中,PbS中S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C錯(cuò)誤;整個(gè)冶煉過(guò)程中,根據(jù)Pb原子守恒,1molPbS轉(zhuǎn)化為1molPbO,轉(zhuǎn)移電子6mol,1molPbO轉(zhuǎn)化為1molPb,轉(zhuǎn)移電子2mol,所以制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mol電子,故D錯(cuò)誤?!咀兪骄?-3】如圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂,該反應(yīng)_________(填“能”或“不能”)發(fā)生,理由是__________________________。(3)若將所得產(chǎn)品置于足量的NaOH溶液中,可能看到的現(xiàn)象是_______________________________,寫出鋁熱反應(yīng)的一種主要用途:__________________。(4)假設(shè)鋁足量且反應(yīng)充分,設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案,證明本實(shí)驗(yàn)中有單質(zhì)鐵生成:______________________________________________________________________。答案:(1)Fe2O3+2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Fe(2)不能鎂比鋁活潑,鋁不能置換出鎂(3)部分固體溶解,有氣泡產(chǎn)生焊接鋼軌(或冶煉某些熔點(diǎn)高的金屬,合理即可)(4)取適量反應(yīng)后的固體混合物,先用NaOH溶液除去鋁,再加入稀硫酸,有氣泡冒出,說(shuō)明有鐵生成(或用磁鐵靠近固體,有固體可被磁鐵吸引,說(shuō)明有鐵生成)解析:(2)Mg比Al活潑,Al不能從MgO中置換出Mg。(3)若鋁過(guò)量,剩余的鋁及反應(yīng)生成的氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng),可看到部分固體溶解,且溶液中有氣泡產(chǎn)生。(4)可取適量反應(yīng)后的固體混合物,先用NaOH溶液除去鋁,再加入鹽酸或稀硫酸,根據(jù)有氣泡冒出確定有鐵生成;也可用磁鐵靠近固體,根據(jù)固體可被磁鐵吸引判斷有鐵生成。?問(wèn)題二海水資源的開(kāi)發(fā)利用【典例2】海水中溴元素以Br-形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如下圖所示:(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)步驟②中,用熱空氣將Br2吹出,利用溴的性質(zhì)為_(kāi)__________________________,從步驟②到步驟④的目的是_________________________。(4)從理論上考慮,下列物質(zhì)也能充分吸收Br2的是________(填字母)。A.NaOHB.FeCl2C.Na2SO3D.H2O(5)步驟⑤蒸餾過(guò)程中,溫度應(yīng)控制在80~90℃。溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn),若溫度過(guò)高,大量水蒸氣隨溴排出,溴蒸氣中水分增加;若溫度過(guò)低,則_________________________。答案:(1)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(3)易揮發(fā)將溴濃縮,提高Br2的提取率(4)ABC(5)溴不能完全蒸出,產(chǎn)率太低解析:(4)NaOH和Br2反應(yīng)生成NaBr、NaBrO和H2O,可以吸收,A正確;Fe2+有還原性,可以被溴氧化為Fe3+,Br2被還原為Br-,可以吸收Br2,B正確;Na2SO3可以和Br2反應(yīng),將Br2還原為Br-,能吸收Br2,C正確;H2O和Br2反應(yīng)微弱,不能充分吸收Br2,D錯(cuò)誤?!咀兪骄?-1】海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是()A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過(guò)物理變化就能得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中只發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備NaD.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能答案:C解析:鉀為活潑金屬,在海水中沒(méi)有單質(zhì)鉀,無(wú)法用物理方法制得鉀單質(zhì),A錯(cuò)誤;海水蒸發(fā)制海鹽只發(fā)生了物理變化,未發(fā)生化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;Na為活潑金屬,電解熔融的NaCl可制備Na,C正確;潮汐發(fā)電是將海水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤?!咀兪骄?-2】從海帶中提取碘單質(zhì),工藝流程如下。下列關(guān)于海帶制碘的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()干海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(浸泡))懸濁液eq\o(→,\s\up7(過(guò)濾))濾液eq\o(→,\s\up7(H+),\s\do5(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))I2的CCl4溶液A.實(shí)驗(yàn)室灼燒干海帶在坩堝中進(jìn)行B.沸水浸泡的目的是使I-充分浸出C.由濾液獲得碘水,發(fā)生的離子反應(yīng)為2I-+H2O2=I2+2OH-D.可以用淀粉溶液檢驗(yàn)碘水中的I2答案:C解析:干海帶灼燒得到海帶灰,海帶灰溶于沸水,過(guò)濾得到含有碘離子的濾液,加入酸化的過(guò)氧化氫溶液氧化碘離子生成碘單質(zhì),加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液。固體灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,A正確;沸水浸泡海帶灰的目的是加快I-的溶解,并使之溶解更充分,B正確;由濾液獲得碘水,正確的離子方程式為2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,C錯(cuò)誤;淀粉遇I2變藍(lán),D正確?!净A(chǔ)強(qiáng)化】1.我國(guó)古代煉丹家魏伯陽(yáng)所著《周易參同契》是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著。書中描寫到:“金入于猛火,色不奪精光?!边@句話的意思是指黃金的性質(zhì)在強(qiáng)熱條件下()A.活潑B.穩(wěn)定C.易氧化D.易還原答案:B解析:金的性質(zhì)穩(wěn)定,在強(qiáng)熱條件下也不反應(yīng)。2.下列金屬冶煉的反應(yīng)原理不正確的是()A.MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg+Cl2↑B.Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2C.2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg+O2↑D.2AlCl3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Al+3Cl2↑答案:D解析:金屬鎂可通過(guò)電解熔融的MgCl2得到,A正確;高爐煉鐵的主要原理是用CO在高溫條件下還原Fe2O3得到Fe,B正確;Hg是較不活潑金屬,其單質(zhì)可通過(guò)熱分解法得到,即加熱分解HgO得到Hg,C正確;AlCl3熔融狀態(tài)下不會(huì)電離,不能導(dǎo)電,無(wú)法通過(guò)電解AlCl3得到Al,D不正確。3.海水淡化可采用膜分離技術(shù)。如圖所示,對(duì)淡化膜右側(cè)的海水加壓,水分子可以透過(guò)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(guò)淡化膜,從而得到淡水。對(duì)加壓后右側(cè)海水成分變化分析正確的是()A.溶質(zhì)質(zhì)量增加 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)減小答案:B解析:根據(jù)題目信息“對(duì)淡化膜右側(cè)的海水加壓,水分子可以透過(guò)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(guò)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。4.鈦(Ti)有“未來(lái)鋼鐵”之稱,工業(yè)上常以反應(yīng):TiCl4+2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti+2MgCl2獲得海綿狀鈦,該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)是在()A.稀有氣體中B.空氣中C.氮?dú)庵蠨.CO2氣體中答案:A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。5.下列化學(xué)反應(yīng)在金屬冶煉工業(yè)中還沒(méi)有得到應(yīng)用的是()A.2NaCl(熔融)eq\o(=====,\s\up7(電解),\s\do5())2Na+Cl2↑B.Al2O3+3Ceq\o(========,\s\up7(2125℃),\s\do5())2Al+3CO↑C.Fe2O3+3COeq\o(=====,\s\up7(高溫),\s\do5())2Fe+3CO2D.2Ag2Oeq\o(=====,\s\up7(△),\s\do5())4Ag+O2↑答案:B解析:目前金屬鋁的制備方法是電解氧化鋁;其他選項(xiàng)中所涉及的內(nèi)容均符合理論和生產(chǎn)實(shí)際。6.海洋又被稱為綠色寶庫(kù),下列關(guān)于海洋的說(shuō)法正確的是()A.海洋約占地球表面積的71%B.海水中元素僅為有限的十幾種C.蒸餾是海水淡化的唯一方法D.海水因有腐蝕性而不能冷卻循環(huán)使用答案:A解析:迄今已發(fā)現(xiàn)的海水中的元素總計(jì)含有80多種,B項(xiàng)錯(cuò)誤;海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;海水水資源的利用,主要包括海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.據(jù)報(bào)道,挪威和荷蘭正在開(kāi)發(fā)一種新能源——鹽能。當(dāng)海水和淡水混合時(shí),溫度將升高0.1℃,世界所有入??诘倪@種能源相當(dāng)于電力需求的20%。海水和淡水混合時(shí),溫度升高最可能的原因是()A.發(fā)生了鹽分解反應(yīng) B.發(fā)生了水分解反應(yīng)C.由于濃度差產(chǎn)生放熱 D.鹽的溶解度增大答案:C解析:海水與淡水混合時(shí),不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高可以使鹽的溶解度增大,而鹽的溶解度增大不可能使溫度升高,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。8.如圖所示,NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是()A.石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑又是還原劑B.25℃時(shí),NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大C.Cl2與過(guò)量的鐵反應(yīng)生成FeCl2D.圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案:A9.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,還有少量的Fe2O3等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過(guò)程如下:(1)Ⅰ和Ⅱ步驟中分離溶液和沉淀的操作為_(kāi)_________,所用到的玻璃儀器是_____________。(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有________,固體N是________。(3)濾液X中,含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_________,它屬于________(填“酸”“堿”或“鹽”)類物質(zhì)。(4)實(shí)驗(yàn)室里常往AlCl3溶液中加入__________(填“氨水”或“NaOH溶液”)來(lái)制取Al(OH)3。答案:(1)過(guò)濾燒杯、漏斗、玻璃棒(2)Fe2O3Al2O3(3)NaAlO2鹽(4)氨水解析:鋁土礦中加入濃NaOH溶液,F(xiàn)e2O3和氫氧化鈉不反應(yīng),氧化鋁與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,步驟Ⅰ利用過(guò)濾除去Fe2O3等不溶物,沉淀M為氧化鐵等不溶物,濾液X含有偏鋁酸鈉;步驟Ⅱ通入二氧化碳將AlOeq\o\al(-,2)轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,過(guò)濾得氫氧化鋁,加熱分解氫氧化鋁得到氧化鋁。(1)Ⅰ和Ⅱ步驟中分離固體與溶液的方法為過(guò)濾,所用到的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒。(2)由工藝流程可知,沉淀M中還含有Fe2O3,固體N為Al2O3。(3)由工藝流程可知,濾液X中,含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為NaAlO2,NaAlO2屬于鹽。(4)氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿,實(shí)驗(yàn)室通常用氨水與氯化鋁制備氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。10.海水是巨大的資源寶庫(kù),可以進(jìn)行綜合利用。從海水中提取淡水、食鹽和溴的過(guò)程如下:(1)步驟Ⅰ獲得Br2的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________。(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達(dá)到富集的目的,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________,在該反應(yīng)中氧化劑是______________(填化學(xué)式);若反應(yīng)中生成2molHBr則消耗________molSO2。(3)根據(jù)上述反應(yīng)可判斷出SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是______________________。答案:(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2(2)Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBrBr21(3)Cl2>Br2>SO2解析:海水淡化可得到NaCl,電解熔融的NaCl可得到Na和Cl2,利用生成的Cl2氧化濃縮海水中的Br-得到Br2,發(fā)生的離子反應(yīng)為Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,然后通入空氣吹出Br2再用SO2水溶液吸收Br2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,該反應(yīng)中氧化劑為Br2,還原劑為SO2,反應(yīng)中每生成2molHBr則消耗1molSO2,最后再向含HBr的溶液中通入適量Cl2,蒸餾即可得到Br2。通過(guò)上述過(guò)程中的反應(yīng)可判斷出三種物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l2>Br2>SO2?!灸芰μ嵘?.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.①②中除加試劑外,還需要進(jìn)行過(guò)濾操作B.a(chǎn)、b中鋁元素的化合價(jià)相同C.③中需要通入過(guò)量的氨氣D.④進(jìn)行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁答案:C解析:反應(yīng)①后的體系中含有固體SiO2,需要過(guò)濾除去,反應(yīng)②后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,需要過(guò)濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2的形式存在,其中鋁元素的化合價(jià)都是+3價(jià),B正確;由NaAlO2制備Al(OH)3需要通入過(guò)量CO2,C錯(cuò)誤;由Al(OH)3制備Al2O3,加熱即可,D正確。2.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為①2MoS2+7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2MoO3+4SO2②MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O③(NH4)2MoO4+2HCl=H2MoO4↓+2NH4Cl④H2MoO4eq\o(=,\s\up7(高溫))MoO3+H2O⑤用還原劑將MoO3還原成金屬鉬則下列說(shuō)法正確的是()A.MoS2煅燒產(chǎn)生的尾氣可直接排放B.MoO3是金屬氧化物,也是堿性氧化物C.H2MoO4是一種強(qiáng)酸D.利用H2、CO和Al分別還原等量的MoO3,所消耗還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶3∶2答案:D解析:A項(xiàng),生成物SO2對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,不符合題意;B項(xiàng),根據(jù)②可知,MoO3與堿反應(yīng)生成鹽和水,故MoO3不屬于堿性氧化物,不符合題意;C項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)③H2MoO4是一種不溶性酸,溶液中c(H+)不可能很大,故H2MoO4不可能是強(qiáng)酸,不符合題意;D項(xiàng),1molH2、1molCO和1molAl作還原劑時(shí),失去的電子數(shù)分別為2NA、2NA和3NA,還原等量的MoO3時(shí),則H2、CO和Al轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,此時(shí)n(H2)∶n(CO)∶n(Al)=3∶3∶2,符合題意。3.從海帶中提取I2的實(shí)驗(yàn)方案如下。下列說(shuō)法中不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)方案中2次使用到過(guò)濾操作B.向?yàn)V液中加入雙氧水的作用是將I-氧化為I2C.I-和IOeq\o\al(-,3)在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為I-+I(xiàn)Oeq\o\al(-,3)+2H+=I2+H2OD.含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是富集碘元素答案:C解析:根據(jù)分析可知,海帶灰加熱水后過(guò)濾得到濾液,I2的懸濁液過(guò)濾,分離得到粗碘,因此實(shí)驗(yàn)方案中2次使用到過(guò)濾操作,A正確;I-具有還原性,在酸性條件下被H2O2氧化為I2,B正確;I-和IOeq\o\al(-,3)在酸性條件下發(fā)生反應(yīng),正確的離子方程式為5I-+I(xiàn)Oeq\o\al(-,3)+6H+=3I2+3H2O,C錯(cuò)誤;含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是提高I2的濃度,達(dá)到富集碘元素的目的,D正確。4.據(jù)《天工開(kāi)物》記載,我國(guó)古代以爐甘石(主要成分是ZnCO3)來(lái)升煉倭鉛(即鋅),其原理如圖2。已知鋅的熔點(diǎn)為420℃、沸點(diǎn)為906℃。則下列說(shuō)法不正確的是()A.升煉倭鉛過(guò)程包含氧化還原反應(yīng)B.“鋅火”是鋅蒸氣和一氧化碳在空氣中燃燒形成的C.“泥封”的目的是防止得到的鋅被氧化D.冶煉時(shí)鋅變?yōu)檎魵庠诙凳依淠秊楣腆w答案:D解析:“升煉倭鉛”的反應(yīng):ZnCO3eq\o(=====,\s\up7(高溫),\s\do5())CO2↑+ZnO、CO2+Ceq\o(=====,\s\up7(高溫),\s\do5())2CO、ZnO+COeq\o(=====,\s\up7(高溫),\s\do5())Zn(g)+CO2。A

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