学年人教版必修2第4章第1节开发利用金属矿物和海水资源作业 1.docx

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学年人教版必修2第4章第1节开发利用金属矿物和海水资源作业1

第1节开发利用金属矿物和海水资源作业

1、在一定条件下发生下列反应，其中反应后固体质量增重的是（）

A.H2还原三氧化钨（W03）B.铝与氧化铁发生铝热反应

C.锌粒投入硫酸铜溶液中D.过氧化钠吸收二氧化碳

2、海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系（部分）如图所示，下列说法不正确的是（）

A.①中可采用蒸馏法

B.②中将MgCl2溶液蒸干即可得到无水MgCl2

C.③中提溴涉及到氧化还原反应

D.④的产品可生产盐酸、漂白液等

3、下列有关说法不正确的是（　　）

A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关

B.金属镁分别能在氮气、氧气、二氧化碳中燃烧

C.工业上主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜

D.二氧化硫能漂白某些物质，能使紫色石蕊试液先变红后褪色

4、我国有着悠久的历史传统文化。

下列有关古诗词（句）中蕴含的化学知识分析正确的是（）

A.“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，说明金在自然界中以游离态存在，其化学性质稳定

B.“春蚕到死丝方尽,蜡炸成灰泪始干”,其中只有化学变化的过程

C.“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧虺似火攻。

”,灿烂的烟花是某些金属的焰色反应,属于化学变化

D.“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”,其中发生的主要化学反应均为氧化还原反应

5、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，如图为海水利用的部分过程。

下列有关说法正确的是（　　）

A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度比较小

B.除去粗盐中杂质（Mg2+、SO42-、Ca2+）,加入的药品顺序为:

NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

C.在第③、④、⑤步骤中，溴元素均被氧化

D.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁

6、利用铝热反应原理焊接钢轨的化学方程式为Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3，关于该反应的叙述错误的是（）

A.属于置换反应

B.A1作还原剂

C.Fe2O3被还原

D.该反应是吸热反应

7、海水是一个巨大的化学资源宝库，在开发利用海水资源的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法和电渗析法

B．加入明矾，可以使海水中的盐分沉淀并淡化

C．海水中含镁，将金属钠放入海水中可以置换出镁

D．海底多金属结核矿中含有Fe、Mn、Co、As、B等金属元素

8、化学知识在生产和生活中有着重要的应用。

下列说法中正确的是（　　）

A.依据铝热反应原理，能发生反应2Al+3MgO

3Mg+Al2O3

B.铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝

C.硫酸铁和明矾都可用于净水

D.Na2CO3可以与胃酸反应，可用Na2CO3治疗胃酸过多

9、下列过程中属于物理变化的是（　　）

A．煤的燃烧B．碘的升华C．铜的锈蚀D．铝的冶炼

10、实验室从海带灰中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是（　　）

A．称取5g左右的干海带﹣﹣托盘天平

B．灼烧干海带至完全变成灰烬﹣﹣坩埚

C．过滤煮沸后的海带灰和水的混合物﹣﹣漏斗

D．用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘﹣﹣长颈漏斗

11、某学习小组按如下实验流程探究海带中碘的制取。

甲、乙两种实验方案如下：

已知：

3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O。

（1）分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为_____________。

（2）步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_____________。

（3）下列有关步骤Y的说法，正确的是_____________。

A．应控制NaOH溶液的浓度和体积

B．将碘转化成离子进入水层

C．操作Z的名称是过滤

D．NaOH溶液可以由乙醇代替

12、海水中溴元素以Br﹣形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：

请回答下列问题．

（1）将海水浓缩的方法是__。

（2）步骤①反应的离子方程式是__，1molCl2参加反应，转移电子__mol。

（3）步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的__（填序号）。

A．氧化性B．还原性C．挥发性D．腐蚀性

（4）步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是__，在工业生产中此步骤应解决的问题是__．

13、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。

其工艺流程如下：

（1）步骤①获得Br2的离子反应方程式为：

______________________________________。

（2）步骤③所发生反应的化学方程式为：

________________________________________。

在该反应中，氧化剂是______________（填化学式）；若反应中生成2molHBr，则转移电子数约为_____________个。

（3）根据上述反应可判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是：

_______________。

（4）步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的________。

A．氧化性B．还原性C．挥发性D．腐蚀性

（5）提取溴单质时，蒸馏溴水混合物Ⅱ而不是蒸馏溴水混合物Ⅰ，请说明原因：

________________。

（6）步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃。

温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：

________。

14、目前，世界上生产的镁有60%来自海水，其生产流程图如下：

（1）贝壳的主要化学成分为________________（写化学式）．

（2）写出反应②的离子方程式：

_____________．

（3）根据流程图可知，可循环利用的物质是________________．

（4）Mg与CO2反应时，有白色粉末并有黑色固体生成．请写出Mg与CO2反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向与数目．____________________________．

（5）Na比Mg和Al要活泼．将Na投入到Fe2（SO4）3溶液中会发生剧烈的化学反应，其离子方程式为____________________________．

15、图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物．

已知：

①反应C+G

B+H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；

②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：

2E+

2F+D，F中的E元素的质量分数为60%．

回答问题：

（1）①中反应的化学方程式为；

（2）化合物Ⅰ的电子式为，它的空间构型是；

（3）1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，至少所需铜粉的质量为g；

（4）C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式：

；

（5）实验室中一般检验I存在的试剂和方法是：

．

参考答案

1、【答案】D

【解析】解：

A、H2还原三氧化钨（W03），固体由WO3变成W，质量减少，故A错误；B、铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，固体质量不变，故B错误；C、锌粒投入硫酸铜溶液中生成铜和硫酸锌，相对原子质量锌为65，铜为64，由锌变成铜质量减小，故C错误；D、过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠和氧气，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，1molNa2O2变成1molNa2CO3质量增大，故D正确；故选D。

2、【答案】B

【解析】解：

A项，①为海水淡化工厂，海水可用蒸馏法淡化，正确；B项，在MgCl2溶液中存在水解平衡：

MgCl2+2H2O

Mg（OH）2+2HCl，加热时由于HCl的挥发，水解平衡正向移动，最终MgCl2完全水解成Mg（OH）2，MgCl2溶液蒸干不能得到无水MgCl2，错误；C项，海水中溴元素以Br-存在，要获得Br2必然要加入氧化剂将Br-氧化，一定涉及氧化还原反应，正确；D项，氯碱工业的原理为：

2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑，H2与Cl2反应可生产盐酸，Cl2与NaOH反应可制漂白液，正确；答案选B。

3、【答案】D

【解析】解:

A、钠与氧气反应常温下生成氧化钠，加热或点燃的条件下生成过氧化钠，故A正确；B、镁与氮气燃烧生成氮化镁，与氧气燃烧生成氧化镁，与二氧化碳发生置换反应，生成碳单质和氧化镁，故B正确；C、现代工业主要采用“火法炼铜”，即在高温条件下培烧黄铜矿，故C正确；D、二氧化硫不能漂白石蕊，故D错误。

故选D。

4、【答案】A

【解析】解：

A项，诗句的意思是：

千遍万遍过滤虽然辛苦，但只有淘尽了泥沙，才会露出黄金；可以用物理方法得到黄金，这说明金的化学性质稳定，在自然界中常以单质状态存在，故A正确。

B项，诗句的后半部分“蜡炬成灰泪始干”包括两个过程，蜡烛受热熔化变为蜡油，只是状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化；蜡油受热变为蜡蒸气，与氧气发生反应生成水和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，所以既有物理变化又有化学变化，故B错误；C项，焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，是元素的性质，属于物理变化，故C错误；D项，该诗句出自于谦的《石灰吟》，字面意思说的是大理石变为石灰的过程，大理石主要成分为碳酸钙，焚烧后分解为氧化钙和二氧化碳，该过程中所有元素的化合价都没有变化，没有涉及氧化还原反应，故D错误。

5、【答案】A

【解析】解：

本题考查海水资源的综合应用，涉及金属冶炼、氧化还原反应及海水提碘、海水提溴的反应原理等知识。

6、【答案】D

【解析】解：

A、反应符合一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，为置换反应，选项A正确；B、反应中Al元素化合价由0价升高到+3价，被氧化，Al为还原剂，选项B正确；C、Fe元素化合价由+3价降低到0价，Fe2O3为氧化剂，被还原，选项C正确；D、该反应是放热反应，反应时放出大量的热使铁为液态，选项D错误。

答案选D。

7、【答案】A

【解析】B项，明矾水解生成的Al（OH）3胶体只能吸附水中悬浮的固体颗粒形成沉淀，使水澄清，但不能使海水中的盐沉淀，即不能使海水淡化，故B错；C项，钠可与水剧烈反应，故C错；D项，As（砷）、B（硼）是非金属元素，故D错。

8、【答案】C

【解析】解：

本题考查金属的冶炼、盐类水解的应用及胃酸的中和等。

A．镁的活泼性大于铝，所以铝不能置换镁，且活泼金属采用电解的方法冶炼，故A错误；B．一般来说，活泼金属用电解法；铝是活泼金属，所以采用电解法冶炼，故B错误；B．铝主要是通过电解氧化铝获得，故B错误；C．硫酸铁和明矾溶于水均能生成胶体，可用于净水，故C正确；D．NaHCO3可以与胃酸反应，可用NaHCO3治疗胃酸过多，而不用Na2CO3，故D错误，答案为C。

9、【答案】B

【解析】解：

本题考查物理变化与化学变化的区别与联系．

A．煤的燃烧生成二氧化碳、一氧化碳等，有新物质生成属于化学变化，故A错误；

B．只是物质状态的变化，即由固态碘转变成气态碘的过程，并没有新物质的生成，所以属于物理变化，故B正确；

C．铜与水、氧气充分接触时容易生锈，生成碱式碳酸铜，有新物质生成，属于化学变化，故C错误；

D．铝的冶炼是利用电解熔融氧化铝的方法得到金属单质，属于化学变化，故D错误；

故选B．

10、【答案】D

【解析】解：

A．粗略称量干海带可用托盘天平，故A正确；

B．灼烧干海带至完全变成灰烬用坩埚，故B正确；

C．过滤煮沸后的海带灰水混合液可用漏斗分离，故C正确；

D．用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘，用萃取，使用分液漏斗，故D错误．

故选D．

11、【答案】

（1）向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水

（2）液体分上下两层，下层呈紫红色

（3）ABC

【解析】解：

（1）分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为：

向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。

（2）碘单质易溶于有机溶剂，微溶于水，且四氯化碳的密度大于水溶液，所以步骤X向含有碘单质的水溶液中加入四氯化碳后，混合液会分为上下两层，下层为四氯化碳的碘溶液，则下层呈紫红色。

（3）A．发生反应3I2+6NaOH═5NaI+NaIO3+3H2O中，需要浓氢氧化钠溶液，所以应控制NaOH溶液的浓度和体积，故A正确；B．根据反应3I2+6NaOH═5NaI+NaIO3+3H2O可知，步骤Y将碘转化成离子进入水层，故B正确；C、步骤Z将碘单质和水分离，由于碘单质不溶于水，可通过过滤操作完成，操作Z的名称是过滤，故C正确；D、乙醇易溶于水和四氯化碳，将氢氧化钠换成乙醇，仍然无法分离出碘单质，故D错误；故选ABC。

12、【答案】

（1）蒸发

（2）Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2；2

（3）C

（4）Br2；吸收尾气，防止污染空气

【解析】解：

海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液，利用热空气吹出Br2，被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯气氧化得到溴单质，富集溴元素得到含Br2的混合溶液Ⅱ，蒸馏得到溴单质，则

（1）海水通过蒸发浓缩得到浓缩海水，将海水浓缩的方法是蒸发；

（2）步骤①是氯气氧化溴离子得到溴单质，反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，依据元素化合价变化计算1molCl2参加反应，转移电子物质的量为2mol；

（3）通入热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性，故选C；

（4）用SO2的水溶液吸收Br2，氧化剂为溴单质，二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中，应进行尾气吸收。

13、【答案】

（1）Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

（2）Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；Br2；1.204×1024

（3）Cl2>Br2>SO2

（4）C

（5）将溴水混合物Ⅰ转变为溴水混合物Ⅱ是Br2的富集浓缩过程，蒸馏溴水混合物Ⅱ可提高效率，减少能耗，降低成本

（6）若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低

【解析】解：

（1）步骤①获得Br2的离子反应是氯气氧化溴离子生成溴单质，反应的离子方程式Cl2+2Br-═Br2+2Cl-；

（2）步骤③所发生反应是溴单质和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：

Br2+SO2+2H2O═2HBr+H2SO4，反应中元素化合价降低的物质做氧化剂，负值溴单质中溴元素化合价降低，所以Br2为氧化剂，依据电子守恒和化学方程式定量关系计算电子转移总数，若反应中生成2molHBr，转移电子物质的量为2mol，则转移电子数约为2mol×6.02×1023/mol=1.204×1024；

（3）根据以上分析可知，氯气能够将溴离子氧化成溴单质，溴单质能够氧化二氧化硫，则说明氧化性强弱为：

Cl2＞Br2＞SO2；

（4）步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是液溴易挥发，故选C，答案为C；

（5）海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩，：

“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低；

（6）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。

14、【答案】

（1）CaCO3

（2）Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O

（3）盐酸或者氯气

（4）

（5）6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe（OH）3↓+6Na++3H2↑

【解析】解：

本题考查海水资源的综合利用。

海水晒盐得到的卤水中加入煅烧贝壳得到的氧化钙溶于水生成的氢氧化钙石灰乳，用来沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁加入盐酸溶解富集镁元素得到氯化镁，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中脱水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁和氯气；

（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，其化学式为CaCO3；

（2）氢氧化镁和稀盐酸发生复分解反应生成氯化镁和水，离子反应方程式为：

Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O；

（3）根据流程图中可以知道盐酸或转化盐酸的氯气既是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用；

（4）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，该反应中Mg元素化合价由0价变为+2价、C元素化合价由+4价变为0价，转移电子数为4，用单线桥标出电子转移的方向与数目为：

；

（5）Na比Mg和Al要活泼．将Na投入到Fe2（SO4）3溶液中先钠和水反应，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，生成的氢氧化钠与铁离子反应，总反应为：

6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe（OH）3↓+6Na++3H2↑。

15、【答案】

（1）2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe；

（2）

；直线型；

（3）0.64；

（4）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al（OH）3↓；

（5）把CO2通入澄清石灰水中，若溶液出现浑浊说明有CO2存在．

【解析】解：

A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物，

①反应C+G

B+H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接，该反应为铝热反应，则C为Al，B为Fe，G为Fe2O3，H为Al2O3，

②I是一种常见的温室气体，则I为CO2，它和E可以发生反应：

2E+I

2F+D，F中的E元素的质量分数为60%，则E为Mg，D为C，F为MgO，由图中转化可知，A为O2．

（1）①中反应的化学方程式为2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe，故答案为：

2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe；

（2）I为二氧化碳，其电子式为

，为直线型分子，故答案为：

；直线型；

（3）1.6gG其物质的量为

=0.01mol，由Fe2O3～2Fe3+～Cu可知，需要Cu的质量为0.01mol×64g/mol=0.64g，故答案为：

0.64；

（4）C与过量NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的化学方程式为AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al（OH）3↓，

故答案为：

2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；AlO2﹣+CO2+2H2O=HCO3﹣+Al（OH）3↓；

（5）I为CO2，实验室中一般检验I存在的试剂是，方法是澄清石灰水：

把CO2通入澄清石灰水中，若溶液出现浑浊说明有CO2存在，故答案为：

试剂：

澄清石灰水，方法：

把CO2通入澄清石灰水中，若溶液出现浑浊说明有CO2存在．