高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第1课时课时训练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第1课时课时训练，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
　金属矿物的开发利用  海水资源的开发利用一、选择题1.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用,下列关于金属的说法不正确的是　(　　)A.越活泼的金属越难冶炼B.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的【解析】选D。金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子,因此金属越活泼,对应金属阳离子氧化性越弱,则金属越难冶炼,A、C正确;合金要比各成分金属的熔、沸点低,硬度大,B正确;因AlCl3为共价化合物,其熔融态不导电,因此不能用电解AlCl3的方法来冶炼铝,而通常用Al2O3。2.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(氢气或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热冶炼铬;(Ⅳ)从光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是　(　　)A.(Ⅰ)用①　　　　　　B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③    D.(Ⅳ)用④【解析】选B。(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是用树木煅烧孔雀石,孔雀石分解后产生CuO,树木变成焦炭后还原CuO得到Cu:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,2CuO+C2Cu+CO2↑,符合①。(Ⅱ)湿法炼铜是从铜的化合物溶液中置换出铜:Fe+Cu2+Fe2++Cu,符合③。(Ⅲ)铝热法炼铬:2Al+Cr2O32Cr+Al2O3,符合③。(Ⅳ)从光卤石中炼镁是先从光卤石中得到MgCl2,再电解熔融的MgCl2得到Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,符合④。【补偿训练】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是　(　　)A.Mg　　　B.Cu　　　C.Ag　　　D.H2【解析】选C。根据金属活动性顺序,可以判断,还原性强弱:Mg>H2>Cu>Ag,则离子氧化性强弱为Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,所以首先析出Ag。3.(2020·洛阳高一检测)如图是铝热反应的实验装置,有关该反应的下列说法中一定正确的是　(　　)A.a为镁条B.b为氧化铁与铝粉的混合物C.2 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个(设NA为阿伏加德罗常数)D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2【解析】选A。铝与氧化铁的铝热反应为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。A项,a为镁条,起引燃作用,故A正确;B项,b为氯酸钾,作氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应,其中C为氧化物与铝粉的混合物,故B错误;C项,2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应中氧化剂是氧化铁,2 mol氧化剂参与反应则电子转移12NA个,故C错误;D项,该反应中还原剂是铝,氧化产物是氧化铝,还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1,故D错误。4.(双选)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18 g,则该氧化物粉末可能是　(　　)A.Fe2O3和MnO2　　　　 B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5    D.Fe3O4和FeO【解析】选A、D。n(Al)==mol,Al完全反应时,转移电子的物质的量为mol×3=1 mol。A项,Fe2O3中Fe为+3价,得到1 mol电子对应生成的铁单质的质量约为18.67 g,MnO2中Mn为+4价,得到1 mol电子对应生成的锰单质的质量为13.75 g,故A项可能;B项,V2O5中V为+5价,得到1 mol电子对应生成的钒单质的质量为10.2 g,故B项不可能;C项,Cr2O3中Cr为+3价,得到1 mol电子对应生成的铬单质的质量约为17.33 g,故C项不可能;D项,铝完全反应时生成铁的质量大于18 g,当氧化物粉末不足量时,生成的金属可能为18 g,故D项可能。5.下列反应中,反应后固体物质增重的是　(　　)A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液【解析】选B。A中氧化铜变为铜,质量减少;B中Na2O2变为Na2CO3,质量增加;C中铝热反应前后固体质量不变;D中锌置换出铜,质量减少。6.铅的冶炼大致过程如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+CPb+CO↑;PbO+COPb+CO2。下列说法正确的是　(　　)A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbOC.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子D.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳【解析】选D。浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;方铅矿焙烧反应2PbS+3O22PbO+2SO2中,PbS中硫元素化合价升高,是还原剂,氧元素化合价降低,还原产物有PbO和SO2,故B错误;整个冶炼过程中,1 mol PbS转化为PbO转移电子是6 mol,1 mol PbO转化为Pb转移电子是2 mol,所以制取1 mol Pb共转移8 mol电子,故C错误;将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中,根据方程式得出:2PbS～2PbO～C～2Pb,1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol的碳,即需要6 g碳,故D正确。7.(2020·长沙高一检测)海水中含有氯化镁,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳,②在引入海水的水渠中加石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物,③将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、干燥产物,④将得到的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是　(　　)A.此法的优点之一是原料丰富B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2C.第④步电解时同时会产生氯气D.以上提取镁的过程中不涉及氧化还原反应和置换反应【解析】选D。A项,海水中富含镁,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,A项正确;B项,①②可得到氢氧化镁沉淀,③加入盐酸,可得到氯化镁,B项正确;C项,第④步为电解熔融的氯化镁,生成氯气和镁,C项正确;D项,反应④为氧化还原反应,D项错误。8.(2020·沈阳高一检测)利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是　(　　)A.从海水中获取淡水,历史最久的方法是离子交换法B.从海带中获得I2需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等C.用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时,发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O 4H++S+2Br-D.用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时,发生反应的反应类型有化合、分解、置换和复分解【解析】选C。A项,从海水中获取淡水历史最悠久的方法是蒸馏,故A错误;B项,提取海带中的碘元素不需要溶液蒸发,不需要蒸发皿,故B错误;C项,用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时,利用二氧化硫还原性和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸,发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-,故C正确;D项,海水提取镁单质的过程中发生的反应有CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2OCa(OH)2、MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2、Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应,不涉及置换反应,故D错误。9.(2020·牡丹江高一检测)下列说法正确的是　(　　)A.海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应B.海水晒盐的过程发生复分解反应C.从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一D.将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一【解析】选C。A项,镁是活泼的金属,海水中提取镁的过程涉及氧化还原反应,A错误;B项,海水晒盐是物理变化,不发生复分解反应,B错误;C项,从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一,C正确;D项,明矾可以净水,但不能淡化海水,D错误。10.在空气吹出法的工艺中,有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的,也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的,下列有关说法正确的是　 (　　)A.两种吸收过程中,Br2只作氧化剂B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应C.用纯碱溶液作吸收剂时,纯碱作还原剂D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应【解析】选B。①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3+3Br25NaBr+NaBrO3+3CO2↑;②SO2作吸收剂的反应为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr。分析以上两个反应可知:①中Br2既作氧化剂,又作还原剂,②中Br2只作氧化剂。二、非选择题11.海水是巨大的资源宝库。如图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图。　回答下列问题:(1)操作A是________(填实验基本操作名称)。要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是________。a.分析氯化钠含量b.测定溶液密度c.观察是否有沉淀析出(2)操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是__________________________。a.氢氧化钠溶液　　　　　b.澄清石灰水c.石灰乳      d.碳酸钠溶液(3)图中虚线框内流程的主要目的是 ________________________________。写出溴水中通入SO2时反应的离子方程式 __________________________。(4)图中虚线框内流程也可用替代,请将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:Br2+Na2CO3NaBrO3+________+______ (5)已知苦卤的主要成分如下:离子Na+Mg2+Cl-S浓度/(g·L-1)63.728.8144.646.4理论上,1 L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为______g。【解析】(1)海水得到粗盐的操作是蒸发结晶、过滤。盐水的浓度越大密度越大,要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是测定溶液密度。(2)苦卤获得氢氧化镁固体,需加入碱溶液,氢氧化钠价格高、石灰水的浓度小,最合适的是石灰乳。(3)虚线框内是提取溴的流程,主要目的是富集Br2;溴水中通入SO2时反应的离子方程式Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-。(4)Br2与Na2CO3反应的化学方程式3Br2+3Na2CO3NaBrO3+5NaBr+3CO2↑。(5)设1 L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为xMg2+    Mg(OH)224       5828.8 g x　　解得x=69.6 g答案:(1)蒸发结晶、过滤　b(2)c(3)富集Br2Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-(4)3　3　1　5　NaBr　3　CO2↑(5)69.612.现有镁条、铝粉、铜片、氧化铝、氧化铁、氯酸钾及其他常用的实验用品和仪器,根据现有药品,请你设计简单实验验证铝、铁金属单质的还原性强弱。依据你设计的实验方案,回答下列问题:(1)实验原理: _____________________________________(用化学方程式表示);实验中所需的化学仪器为__________________________________________。(2)引发实验的操作方法为 __________________________________________。(3)实验探究:取少量反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,并说明理由______________________________(理由用离子方程式说明)。【解析】(1)实验验证铝、铁金属单质的还原性强弱的实验原理:活动性强的能够把活动性弱的置换出来。用方程式表示是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;实验中所需的化学仪器为铁架台(带铁圈)、蒸发皿。(2)引发实验的操作方法为用燃着的木条点燃插在KClO3中的镁条。(3)取少量反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,这不能说明固体混合物中无Fe2O3,原因是Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+)。答案:(1)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3铁架台(带铁圈)、蒸发皿(2)用燃着的木条点燃插在KClO3中的镁条(3)不能　Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+)【补偿训练】钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下,钛不和非金属、强酸反应;红热时,却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是__________________________________,该反应的还原剂是________。第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。(1)此反应的化学方程式是__________________________________________。(2)简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤: ______________________。【解析】TiO2(金红石)与炭粉及Cl2在高温下反应生成TiCl4及可燃性气体,由元素守恒判断该可燃性气体为CO;TiCl4与镁在氩气气氛和加热条件下可以制得钛,反应的化学方程式为TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。由于加入的Mg过量故得到的是Mg和Ti的混合物,根据信息,Ti与强酸(如盐酸)不反应,而Mg与盐酸反应,故可用盐酸除去Ti中的Mg。答案:第一步:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO　炭粉第二步:(1)TiCl4+2MgTi+2MgCl2(2)加入足量盐酸,除去过量金属镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体得金属钛13. (能力挑战题)冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(H2或CO)法;③活泼金属置换法或铝热法;④电解法。四种方法各有优缺点,在工业上均有应用。(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为________(填字母,下同)。A.O2、CO2　　　　　　　 B.O2、COC.CO2、CO      D.CO、CO2(2)下列说法错误的是________。A.对废旧金属最好的处理方法是回收、再利用B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等(3)钛(Ti)有“未来钢铁”之称,工业上常以TiCl4+2MgTi+2MgCl2获得海绵状钛,该反应在下列哪种环境中进行________。A.稀有气体中   B.空气中C.氮气中     D.CO2气体中【解析】(1)和氧化铜反应的气体为一氧化碳,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以选C。(2)A项,废旧金属可以回收利用,故正确;B项,提炼金属要经过富集、冶炼和精炼,故正确;C项,活泼的金属要用电解法,但不一定是电解其盐溶液,故错误;D项,热还原法中常用的还原剂为碳、一氧化碳、氢气和活泼的金属等,故正确。(3)因为镁可以和氧气或氮气或二氧化碳反应,所以选A。答案:(1)C　(2)C　(3)A