人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第1课时课后复习题

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知识梳理
一、金属矿物的开发利用
1．金属元素在自然界中的存在形态
2．金属冶炼的一般原理
(1)基本原理：将金属元素从其 中还原出来。
(2)表示方法： 。
3．金属冶炼的一般方法
(1)依据：金属 不同，将其由化合态还原为 的难易程度不同。
(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式
①热分解法：加热分解HgO： ；加热分解Ag2O：
②热还原法：H2还原CuO： ；高炉炼铁：
铝热反应：
③电解法：冶炼钠： ；冶炼镁： ；
冶炼铝： 。
④其他方式：湿法炼铜： ；火法炼铜： 。
4．合理开发和利用金属矿物资源
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的 。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
二、海水资源的开发利用
1．海水水资源的开发利用
(1)海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。
(2)海水水资源的利用
①
②海水的蒸馏
a．主要仪器：A： ，B： ，C： 。
b．冷凝水的流向：a口 ，b口 。
c．B中加入碎瓷片的目的是防止液体 。
2．海水化学资源的开发利用
(1)海水中的化学元素
(2)海水中提取物质及综合利用
①氯碱工业：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解)) ；制钠和氯气：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解)) ；
制盐酸： 。制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2=== 。
②用KBr制单质溴： 。
③用MgCl2制Mg： 。
典例分析
题型一：常见金属的冶炼
【典例1】化学与人类历史、生产生活密切相关，下列有关说法不正确的是（ ）
A．“新冠抗疫”中，用于消毒的84消毒液的有效成分为氯的含氧酸盐
B．指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是
C．我国科学家首次在实验室利用合成出淀粉[]，该过程涉及氧化还原反应
D．人类利用金属的历史顺序(铜→铁→铝)跟地壳中金属元素的含量有关
【变式练】
1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于（ ）
A．金属的导电性强弱
B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低
D．金属的活动性强弱
2．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是（ ）
A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋
C．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐
D．照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银
题型二：金属腐蚀与防护
【典例2】化学与生产、生活及环境都密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．过氧化氢干雾空气消毒机在抗击新冠疫情中被广泛使用，原理是利用了过氧化氢的氧化性
B．深埋废旧电池，可防止重金属对环境造成污染
C．浙江大学研发的“碳海绵”可用于吸收海上泄漏的原油，该过程发生的是物理变化
D．新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
【变式练】
1．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命会因此大大缩短。所以只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产的顺利进行。下面对金属及其制品的防护措施中错误的是（ ）
A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，浸泡在水中，以隔绝氧气
B．通过特殊工艺，增加铝制品表面氧化膜的厚度
C．对于易生锈的铁制品(如防护网)要定期涂刷防护漆
D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢
2．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极
题型三：铝热反应
【典例3】在生产和生活中，钢铁和铝合金已经成为大量使用的金属材料，下列说法错误的是（ ）
A．钢铁的主要成分为铁
B．在地壳中，铝的含量高于铁
C．一定条件下，单质铝可与铁的某种化合物发生置换反应
D．铝餐具可用来长时间存放酸性食物
【变式练】
1．下列说法正确的是（ ）
A．利用铝热反应可以冶炼高熔点金属B．我们常用pH试纸测定新制氯水的pH值
C．食盐的焰色试验是化学变化D．铁盐和铝盐可用作净水剂和消毒剂
2．下列有关单质及其氧化物的说法正确的是（ ）
A．铜和铁与硫在加热条件下反应分别生成硫化亚铜和硫化铁
B．铁与氧化铝组成的铝热剂，可用来焊接钢轨
C．酸性氧化物均为非金属氧化物，均能与水反应生成相应的酸
D．氯气、硫分别与氢氧化钠溶液反应时单质既作氧化剂又作还原剂
题型四：电解法制取铝
【典例4】下列说法不正确的是（ ）
A．通过电解熔融氧化铝的方法冶炼铝
B．SiO2是制光导纤维的主要原料
C．硅酸可由SiO2直接制得
D．SiO2是酸性氧化物，一定条件下可与碱性氧化物或碱反应
【变式练】
1．下列关于金属冶炼的说法正确的是（ ）
A．工业上常用电解AgNO3水溶液制取Ag
B．工业上常用电解氯化钠溶液制取金属钠
C．工业上常用电解熔融AlCl3制取Al
D．工业上常用CO在高温条件下还原Fe2O3制取Fe
2．下列说法不正确的是（ ）
A．有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂
B．用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
题型五：含氧化铝的混合物的提取
【典例5】以铝土矿为原料，提取氧化铝，冶炼铝的工艺流程如图，已知滤渣2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁，试剂B为氢氧化钠溶液。下列说法错误的（ ）
A．试剂A可以是稀硫酸或盐酸B．加入试剂B除去、
C．滤渣1的主要成分是D．试剂C为过量盐酸
【变式练】1．工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是（ ）
A．铝热反应就是指Al与Fe2O3高温条件下发生的反应
B．试剂Y是二氧化碳，它与AlO反应生成氢氧化铝，滤液B中溶质主要是碳酸钠
C．图中所示转化反应中包含1个氧化还原反应
D．滤渣C可溶于稀硫酸，滴加硫氰化钾溶液，将产生血红色沉淀
2．由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．粉碎废渣并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率
B．Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
C．滤液中主要存在的阳离子有：H+、Fe2+、Ca2+、Al3+
D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
题型六：海水提取溴
【典例6】海水晒盐后精制得到，向海水晒盐得到的卤水中通可制溴；从海水提取食盐后的母液(含等离子)中提取溴，其流程如下。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．氧化性：
B．“鼓入热空气”得到粗溴，利用了溴易挥发的性质
C．纯碱溶液吸收的离子反应方程式：
D．控制温度在左右“蒸馏”，既有利于获得溴单质，又可防止水蒸气大量逸出
【变式练】
1．下列关于物质的叙述正确的是（ ）
A．已知溶解度：CaCO3＜Ca(HCO3)2，可以推出溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
B．除去Fe2O3中的杂质Al2O3，用过量的NaOH溶液溶解并过滤
C．Cl2能从NaBr溶液中置换出Br2，可以推出F2能从NaCl溶液中置换出Cl2
D．侯氏制碱法是在饱和的NaCl溶液中先通入过量的CO2，再通入NH3分离出NaHCO3
2．下列有关溴，碘的说法中正确的是（ ）
A．从海带中提取碘，灼烧海带时用到的仪器有酒精灯、蒸发皿、泥三角等
B．单质溴溶解在四氯化碳中呈现紫红色
C．在碘化钾溶液中加入淀粉溶液呈蓝色
D．存放液溴的试剂瓶要用玻璃塞密封并用水封
题型七：海水中碘的提取及检验
【典例7】海水是一个巨大的化学资源宝库。下列有关海水综合利用的说法中，正确的是（ ）
A．从海水中可以获得NaCl，电解NaCl溶液可制备金属钠
B．从海水中提取碘的过程中利用了氧化还原反应原理
C．海水中含有镁元素，只需经过物理变化就可以得到镁单质
D．目前工业上可直接从海水中提取Br2
【变式练】
1．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：
下列关于海水制碘的说法不正确的是（ ）
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
2．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是（ ）
干海带海带灰悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液……碘的悬浊液单质碘
A．碘水中如果加入苯得到的碘的苯溶液位于下层
B．含I-的滤液中加入氯水后，碘元素发生氧化反应
C．反萃取过程中发生了至少两个氧化还原反应
D．流程中的氯水可以换成H2O2
题型八：海水提取镁
【典例8】下列关于金属冶炼的说法错误的是(设为阿伏加德罗常数的值)（ ）
A．可用直接加热的方法冶炼制备Ag
B．用海水为原料制得MgO固体，再用还原MgO来制备Mg
C．在电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素被还原
D．用Al和反应冶炼铁，1 ml氧化剂参与反应，转移电子数为6
【变式练】
1．海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．海水提镁时，向海水中加入氢氧化钙，然后过滤得到氢氧化镁，再灼烧得MgO，电解熔融的MgO就可以得单质Mg
B．利用海水制盐，制得的NaCl溶于水，然后电解可以生产金属钠、氯气等化工产品
C．海水提溴时，向海水中通入氯气，然后加入CCl4萃取、分液蒸馏就可以得到
D．海带提碘时，需先将海带在坩埚中灼烧，然后用水溶解，过滤，然后再进行其它操作
2．一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常月电解熔融制备金属镁
C．氯化过程中发生的反应为：
D．氯化过程中，生成95g时，理论上消耗
跟踪训练
一、单选题
1．下列有关合金的说法正确的是（ ）
A．硬币的材质属于合金B．常见合金的硬度比其成分金属的小
C．生铁可以完全溶解在足量的盐酸中D．钛铁合金中铁显负价、钛显正价
2．下列关于合金的说法中，错误的是（ ）
A．由于生铁和钢的含碳量不同，钢和生铁在性能上有很大的差异
B．目前世界上用途最广、使用量最大的合金是铝合金
C．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质相同
D．合金的硬度一般比其各组成成分金属的硬度高，熔点一定比其各组成成分金属的熔点低
3．溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中有广泛应用，溴的元素符号是（ ）
A．FB．RbC．BrD．B
4．海水晒盐后精制得到；氯碱工业电解饱和溶液得到和；向海水晒盐得到的卤水中通可制溴；从海水中还能提取镁；海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力，从海带中可以提取碘。从海水提取食盐后的母液(含等离子)中提取溴，其流程如下。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．氧化性：
B．“鼓入热空气”得到粗溴，利用了溴易挥发的性质
C．纯碱溶液吸收的离子反应方程式：
D．控制温度在左右“蒸馏”，既有利于获得溴单质，又可防止水蒸气大量逸出
5．ⅠA族、ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍及其化合物的性质与铝十分相似。工业上制备下列物质的生产流程合理的是（ ）
A．饱和食盐水制备纯碱：NaCl溶液
B．从海水中提取镁：海水
C．工业上制备漂白粉：浓盐酸漂白粉
D．黄铁矿制备硫酸：发烟硫酸
6．下列除杂质的操作中不正确的是（ ）
A．铝粉中混有铁粉：用磁铁吸引除去
B．FeCl2溶液中混有FeCl3加入过量铁粉充分反应后过滤
C．Fe2O3中混有Al2O3：加入足量NaOH溶液后过滤
D．NaHCO3固体中混有少量Na2CO3：加入适量稀盐酸
7．工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是（ ）
A．制纯碱：饱和食盐水
B．制取镁：海水Mg
C．制溴：浓缩海水HBr溶液
D．制碘：干海带浸出液碘水
8．工业上可通过电解生产金属钠，流程如下。有关说法错误的是（ ）
A．粗钠中含有金属钙
B．过程I发生的是置换反应
C．过程Ⅱ控制温度可分离出液态粗钠
D．过程Ⅱ的化学方程式为：
9．下列实验能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
10．铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝，主要的工艺流程如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为和
B．步骤②通入足量反应的离子方程式为：
C．受热分解，生成高熔点物质和水，该高熔点物质常用作高温耐火材料
D．灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石()，目的是增强导电性
11．铝土矿的主要成分是Al2O3，还有部分SiO2、Fe2O3以及少量不溶于酸碱溶液的其他杂质。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺：
下列说法正确的是（ ）
A．沉淀Ⅰ只有SiO2
B．①～⑤中包含两个氧化还原反应
C．步骤②发生的反应为Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D．溶液Ⅲ中溶质主要为NaHCO3
12．下列说法中正确的是（ ）
A．电解 NaCl 溶液、 熔融态的氯化镁可制得相应的金属单质
B．可利用热还原法制取Fe、 Cu
C．铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如 K、 Ca、 Cr、 Mn 等
D．工业电解熔融态的 Al2O3 制 Al 时，加冰晶石的主要作用是提高 Al 的产量
二、实验题
13．(一)含硫物质燃烧会产生大量烟气(主要成分是SO2，CO2，N2，O2)。某研究小组在实验室利用如图装置制备模拟烟气，并侧定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。
I.模拟烟气的制备
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_______。将A中产生的气体与空气一起通过B装置混合均匀，从而获得模拟烟气用于后续实验。
Ⅱ.测定烟气中的体积分数
(2)将部分模拟烟气缓慢通过C，D装置，其中C、D中盛有的药品分别是_______。(填序号)。
①酸性KMnO4溶液 ②饱和 NaHSO3溶液 ③饱和 Na2CO3溶液 ④饱和 NaHCO3溶液
C装置中可观察到的现象是_______
(3)甲同学认为测定烟SO2的体积分数的装置中存在缺陷，应进行的改进措施是_______
(二)铝热反应如图
(4)镁条的作用_______
(5)KClO3的作用_______
(6)镁条引燃后发生反应的化学方程式_______
三、工业流程题
14．溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，空气吹出法是海水提溴的常用方法，其工艺流程如图所示，回答下列问题:
(1)在实验室若想达到步骤①的目的，需要的仪器有:酒精灯、三脚架、_______ 、__________。
(2)步骤②为工业上电解饱和食盐水制备Cl2的方法，该过程还同时生产__________(填化学式)。
(3)步骤④通入热空气吹出Br2，利用了溴的_______ (填标号，下同)；步骤⑤中SO2为吸收剂，利用了SO2的_______。
A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．漂白性
(4)步骤⑥中反应的离子方程式为_______________。
(5)步骤⑦蒸馏过程中，蒸气冷凝后得到下层为液溴、上层为溴水的混合物，继续分离它们的操作名称是______________。
(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物II”而不是蒸馏“溴水混合物I”，请说明原因：___________________。
15．海洋资源的开发与利用 海洋资源具有广阔的应用场景。请结合下图，回答以下问题：
(1)海水晒盐使用的盐田法，相当于化学中的_______。
(2)粗盐中存在 Ca2+、Mg2+、SO等可溶性杂质离子，要除去这些离子加入沉淀剂的顺序正确的是_______ (填序号)。①过量的 Na2CO3溶液 ②过量的 BaCl2溶液 ③过量的NaOH 溶液
A．①②③ B．②①③ C．③②①
(3)某同学利用食盐进行化学实验，按照图 1 连接好线路发现灯泡不亮，按照图 2连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是_______。
A．NaCl 固体不导电，不是电解质
B．图 2 中 NaCl 在电流作用下电离出了大量自由移动的离子
C．图 2 中水是电解质，电离产生大量的H+和 OH-
D．电解质本身不一定能导电
(4)我国著名实业家吴蕴初建设的天原化工厂为我国第一个氯碱厂，其生产原理即为电解饱和食盐水，阴极产物为_______。
(5)过程b用于海水提溴。主要工业生产流程如下图所示。
①吹出塔中通入热空气吹出 Br2，利用了 Br2的_______，吸收塔中吸收Br2，利用了 Br2的_______(填序号)。
A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．易溶于水
②吸收塔中反应的离子方程式是_______。
③母液可用于海水提镁。试用电子式表示氯化镁的形成_______。
(6)海带中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示：
①向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式_______。
②选择 CCl4作萃取剂的原因是_______，现象为_______。
A．观察钾元素的焰色反应实验
B．实验室制备Fe(OH)2
C．配制100mL0.1ml·L-1NaCl溶液
D．利用铝热反应原理焊接钢轨