2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)第1課時金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7第1課時金屬礦物的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用A組·基礎(chǔ)達標(biāo)1．金屬冶煉的實質(zhì)是()A．金屬元素失去電子B．金屬元素獲得電子C．金屬元素被氧化了D．金屬元素可能被氧化了，也可能被還原了【答案】B【解析】大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合態(tài)形式存在，其化合價為正價，在冶煉過程中得電子被還原，B正確。2．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()A．金屬的化合價凹凸 B．金屬的活動性強弱C．金屬的導(dǎo)電性強弱 D．金屬在地殼中的含量多少【答案】B【解析】金屬開發(fā)利用的先后依次與金屬冶煉的難易程度有關(guān)，而金屬冶煉的難易程度取決于金屬的活動性強弱。3．金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子，故常用來制造高能量電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則下列能冶煉出金屬鋰的方法是()A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法【答案】A【解析】可以依據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來推斷，鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，應(yīng)當(dāng)與鈉、鎂的冶煉方法相同，用電解法才能得到金屬鋰。4．下列有關(guān)金屬冶煉的方法敘述正確的是()A．電解MgCl2水溶液制備金屬MgB．利用鋁熱反應(yīng)制備金屬AlC．用加熱分解Fe2O3的方法制備金屬鐵D．用火法或濕法均可制備金屬銅【答案】D【解析】應(yīng)電解熔融的MgCl2冶煉Mg，A錯誤；鋁熱反應(yīng)是Al和某些金屬氧化物反應(yīng)，B錯誤；鐵的冶煉是用CO還原Fe2O3，C錯誤。5．利用海洋資源獲得的部分物質(zhì)如圖所示。下列說法正確的是()A．從海水中獲得淡水，歷史最久的方法是離子交換法B．試驗室中從海帶中獲得I2，須要用到的主要儀器有蒸發(fā)皿、漏斗、燒杯、分液漏斗等C．用SO2溶液汲取從苦鹵中吹出的單質(zhì)溴時，發(fā)生的離子反應(yīng)是Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－D．用石灰石、鹽酸等從苦鹵中提取鎂時，發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型有化合、分解、置換和復(fù)分解反應(yīng)【答案】C【解析】從海水中獲得淡水歷史最悠久的方法是蒸餾，A錯誤；提取海帶中的碘元素不須要溶液蒸發(fā)，不須要蒸發(fā)皿，B錯誤；用二氧化硫溶液汲取從苦鹵中吹出的單質(zhì)溴時，利用二氧化硫還原性和溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴化氫和硫酸，C正確；海水提取鎂單質(zhì)的過程中發(fā)生的反應(yīng)有CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑，所以涉及的反應(yīng)有化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和分解反應(yīng)，不涉及置換反應(yīng)，D錯誤。6．海洋是一座巨大的化學(xué)資源寶庫，如下圖所示為從海水中提取若干種化學(xué)物質(zhì)的流程圖，則下列說法正確的是()A．除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，①中加入試劑的依次為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸B．②中包含制取MgCl2溶液、無水MgCl2及電解熔融狀態(tài)的MgCl2幾個階段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸餾法是技術(shù)最成熟也是最具有發(fā)展前景的海水淡化方法【答案】B【解析】Na2CO3加在BaCl2溶液前會導(dǎo)致Ba2＋無法除盡，A錯誤；單質(zhì)鎂是通過電解熔融MgCl2的方法制取的，B正確；流程圖中的第④步中溴元素被還原，C錯誤；蒸餾法會消耗大量的能源，不是最具有發(fā)展前景的海水淡化方法，D錯誤。7．從海水中可以獲得淡水、食鹽，也可提取鎂和溴等物質(zhì)。(1)海水淡化的方法主要有_______________________________(填一種)。(2)從海水中提取鎂的流程如下圖所示：流程中分別出Mg(OH)2沉淀的方法是_______________________________；寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：_______________________________。(3)從海水中提取溴的主要反應(yīng)原理是向濃縮的海水中通入氯氣，將溴離子氧化。試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______________________________?！敬鸢浮?1)蒸餾法(或電滲析法、離子交換法等)(2)過濾MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－【解析】(1)海水淡化的常用方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。(2)從沉淀池中分別出Mg(OH)2沉淀運用過濾方法，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。(3)Cl2能氧化Br－得到Cl－和Br2：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。8．工業(yè)上對海水資源綜合利用的部分工藝流程如下圖所示。(1)目前大量制造淡水，大部分運用的方法是________(填序號)。A．蒸餾法 B．凝固法C．離子交換法 D．逆滲透法(2)粗鹽中因含有________(填序號)成分而易潮解。A．氯化鈉 B．氯化鎂C．氯化鈣 D．硫酸鈣(3)粗鹽的提純有如下試驗操作：①加入過量Ba(OH)2溶液，②加入過量NaOH溶液，③加入過量BaCl2溶液，④加入過量Na2CO3溶液，⑤加入過量鹽酸，⑥過濾，⑦蒸發(fā)結(jié)晶。正確的試驗操作依次是________(填序號)。A．③②④⑥⑤⑦ B．③④②⑤⑦C．②③④⑤⑥⑦ D．①④⑥⑤⑦(4)試驗室中模擬上述操作，在過濾、蒸發(fā)的操作中要用到玻璃棒，其目的分別是_______________________________、_______________________________?！敬鸢浮?1)A(2)BC(3)AD(4)使過濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑攪拌，防止局部過熱使液滴或晶體飛濺【解析】(3)物質(zhì)分別與提純的原則：不增、不減、易分別、易復(fù)原，故Na2CO3肯定要在BaCl2之后加入，HCl肯定要在過濾之后加入，BaCl2與NaOH也可用Ba(OH)2代替。(4)過濾時玻璃棒起引流的作用，蒸發(fā)時用于攪拌。B組·實力提升9．下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是()A．熱分解法適用于制備不活潑金屬B．熱還原法的常用還原劑是C、H2、CO、Al等C．熔融電解法適用于制備不活潑金屬D．水溶液中置換法適用于較活潑金屬制取不活潑金屬【答案】C【解析】熔融電解法適用于制備活潑金屬，熱還原法適用于制備較活潑的金屬，熱分解法適用于制備不活潑金屬。10．下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()①可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉②可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁④煉鐵時，高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，故無須加熱A．只有②③ B．只有①③C．①②③ D．②③④【答案】D【解析】鈉特殊活潑，加入氯化鎂溶液時，鈉先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，Mg2＋和OH－反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，②錯誤；冶煉鋁運用的是Al2O3，③錯誤；高爐煉鐵中所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但仍須要高溫條件，④錯誤。11．海水淡化可采納膜分別技術(shù)，如下圖所示。對淡化膜右側(cè)的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進入左側(cè)淡水池，而海水中的各種離子不能通過淡化膜，從而得到淡水，對加壓后淡化膜右側(cè)海水成分的改變進行分析，正確的是()A．溶質(zhì)質(zhì)量增加 B．溶液質(zhì)量不變C．溶劑質(zhì)量削減 D．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變【答案】C【解析】右側(cè)海水中水分子能通過淡化膜進入左側(cè)淡水池，而各種離子不能通過淡化膜，故溶質(zhì)質(zhì)量不變，溶劑質(zhì)量削減，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。12．從淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up7(氯氣),\s\do5(①))eq\x(\a\al(低濃,度Br2))eq\o(→,\s\up7(通入空氣吹出Br2，用X汲取),\s\do5(②))eq\x(\a\al(含Br－等,的溶液))eq\o(→,\s\up7(氯氣),\s\do5(③))eq\x(\a\al(Br2的,濃溶液))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(④))eq\x(液溴)下列有關(guān)說法不正確的是()A．X試劑可用飽和Na2SO3溶液B．步驟①的離子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，須要消耗Cl244.8LD．步驟④包含萃取、分液和蒸餾【答案】C【解析】由流程圖知，X試劑具有還原性，能把Br2還原為Br－，X試劑可用飽和Na2SO3溶液，A正確；Cl2的氧化性強于Br2，能把Br－從溶液中置換出來，B正確；C中未指明Cl2所處的狀態(tài)，C錯誤；從Br2的濃溶液中提取Br2可采納萃取、分液和蒸餾的方法，D正確。13．(2024·甘肅天水一中期末)海洋資源的利用具有廣袤前景。(1)無須經(jīng)過化學(xué)改變就能從海水中獲得的物質(zhì)是________(填序號)。A．Cl2 B．淡水C．燒堿 D．食鹽(2)下圖是從海水中提取鎂的簡潔流程。①工業(yè)上常用于沉淀Mg2＋的試劑A是________，Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2的離子方程式是________________________________________________。②由無水MgCl2制取Mg的化學(xué)方程式是___________________________________。(3)海帶灰中富含以I－形式存在的碘元素。試驗室提取I2的途徑如下所示：①灼燒海帶時所用的主要儀器名稱是________。②向酸化的濾液中加H2O2溶液，寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________?！敬鸢浮?1)BD(2)①石灰乳(漿)[或Ca(OH)2]Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O②MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑(3)①坩堝②2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O【解析】(2)①工業(yè)上常用石灰乳或生石灰沉淀Mg2＋，CaO和H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2，Ca(OH)2和鎂離子反應(yīng)生成Mg(OH)2；氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)得到氯化鎂和水。②鎂是活潑的金屬，熔融狀態(tài)下電解氯化鎂冶煉鎂。(3)①灼燒固體時所用的主要儀器名稱是坩堝。②加入氫離子和氧化劑過氧化氫，將碘離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，離子方程式為2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。14．(2024·天津靜海一中期末)某化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組為了模擬工業(yè)流程從濃縮的海水中提取液溴，查閱資料知：Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性。設(shè)計了如下操作步驟及主要試驗裝置(夾持裝置略去)：①連接A與B，關(guān)閉活塞b、d，打開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束；②關(guān)閉a、c，打開b、d，向A中鼓入足量熱空氣；③進行步驟②的同時，向B中通入足量SO2；④關(guān)閉b，打開a，再通過A向B中緩慢通入足量Cl2；⑤將B中所得液體進行蒸餾，收集液溴。請回答：(1)試驗室中采納固液加熱制備氯氣的化學(xué)方程式為_____________________。(2)步驟②中鼓入熱空氣的作用為__________________________________。(3)步驟③B中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。(4)此試驗中尾氣可用______(填字母)汲取處理。a．水 b．濃硫酸c．NaOH溶液 d．飽和NaCl溶液【答案】(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)使A中生成的Br2隨空氣流進入B中(3)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(4)c【解析】(1)試驗室采納加熱MnO2和濃鹽酸制備氯氣。(2)熱空氣可以將溴蒸氣吹出，步驟②中鼓入熱空氣的作用是使A中生成的Br2隨空氣流進入B中。(3)二氧化硫具有還原性，能被溴氧化，則步驟③中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。(4)氯氣等氣體可以用氫氧化鈉溶液汲取，c正確。15