人教版 (2019)必修 第二册自然资源的开发利用课堂检测

这是一份人教版 (2019)必修 第二册自然资源的开发利用课堂检测，共8页。试卷主要包含了下列关于金属的说法不正确的是，海水淡化可采用膜分离技术，海水提镁的主要流程如下， 冶炼金属常用以下几种方法等内容，欢迎下载使用。
1.中华文化博大精深,蕴含了很多化学原理和规律,下列文中描述的变化过程与金属冶炼原理无关的是( )
A.《浪淘沙》:“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”
B.《天工开物》:“炉甘石(ZnCO3)与煤饼混合,密封加热”
C.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”
D.《抱朴子》:“丹砂(HgS)烧之成水银”
2.金属锂是密度最小的金属,等质量的不同金属,锂可以释放出更多的电子,故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采用的方法是( )
A.电解法 B.热还原法
C.热分解法D.铝热法
3.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )
A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液
B.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁
C.制铁:以铁矿石、焦炭为原料,用焦炭经一系列反应产生的CO还原得铁
D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融氯化铝得到铝
4.海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法不合适的是( )
A.电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B.采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C.针对能源现状,大力开发潮汐能
D.从海水中提取铀用于核工业
5.(2024·安徽宿州高一检测)下列关于金属的说法不正确的是( )
A.在Ar气氛中发生反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti,是为了防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气、二氧化碳等作用
B.古代炒钢技术是将生铁加热成半液体和液体状,加入铁矿粉不断搅拌,即成熟铁。该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
C.中国银行发行的中国航天普通纪念币,材质为双色铜合金,该纪念币能完全溶解于稀硫酸中
D.C919国产大飞机采用了大量先进的复合材料和第三代铝锂合金,其中铝单质在工业上采用电解熔融氧化铝制取
6.(2024·济南高一检测)钛(Ti)有“未来钢铁”之称,工业上常以反应:TiCl4+2MgTi+2MgCl2获得海绵状钛,该反应进行时是在( )
A.稀有气体中B.空气中
C.氮气中D.CO2气体中
7.海水淡化可采用膜分离技术。如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中其他各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是( )
A.溶质质量增大B.溶剂质量不变
C.溶液质量不变D.溶质质量分数增大
8.(2024·江苏如皋高一调研)海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂从海水中制得精盐并用于生产烧碱、氯气等的工业流程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.步骤②所加试剂的顺序可为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
B.步骤③发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤④用到的仪器有酒精灯、玻璃棒、坩埚等
D.步骤①中涉及化学变化
9.海水提镁的主要流程如下:
下列说法正确的是( )
①试剂M是盐酸 ②流程中的反应全部都是非氧化还原反应 ③操作b只是过滤 ④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2 ⑤电解熔融MgCl2比电解熔融MgO制金属镁更节约能量
A.①②③④⑤B.②③
C.④⑤D.①④⑤
10. (11分)冶炼金属常用以下几种方法:①以C、CO或H2作还原剂还原 ②利用铝热反应原理还原
③电解法 ④热分解法
下列金属各采用哪种方法还原最佳?填序号。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 。
(3)Hg等不活泼金属 。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属 。
11. (12分)(2024·广东肇庆高一检测)浩瀚的大海具有丰富的可以开发和利用的化学资源。根据如图所示流程回答下列问题:
(1)①操作A是 (填实验操作名称)和过滤。
②粗盐中常含有少量泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质离子,除杂步骤中试剂①~③可行的添加顺序有 (填字母)。
A.①Na2CO3 ②BaCl2 ③NaOH
B.①BaCl2②NaOH③Na2CO3
C.①NaOH②Na2CO3③BaCl2
D.①BaCl2②Na2CO3③NaOH
(2)结合原料来源及经济效益,最适合作为试剂④的是 (填字母)。
A.烧碱 B.纯碱溶液
C.石灰乳D.澄清石灰水
(3)①写出操作C中通Cl2发生反应的离子方程式: ;可以用水蒸气将Br2吹出的原因是 ;图中虚线框内流程的主要目的是。
②操作D中用到的装置为 (填字母)。
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12.据《天工开物》记载,我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),其原理如图2。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。则下列说法不正确的是( )
A.升炼倭铅过程包含氧化还原反应
B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的
C.“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化
D.冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
13.(15分)(2024·甘肃陇南高一检测)钛(Ti)被誉为“第三金属”,广泛用于航天、国防领域。以金红石(主要成分是TiO2)为原料制备高纯度钛的流程如图。回答下列问题:
已知:常温下,钛不与7%以下的盐酸、5%以下的硫酸反应,能与浓盐酸、浓硫酸反应。
(1)TiO2中Ti的化合价为 。
(2)“灼烧”时生成TiCl4反应的化学方程式为 ,在该反应中氧化剂是 (填化学式),标准状况下生成11.2 L氧化产物时转移电子的物质的量为 。
(3)“还原”中通入氩气(Ar)的作用是 。由冶炼钛的原理可推知,钛在金属活动顺序表中的位置可能是 (填字母)。
A.铝之前 B.镁与铜之间 C.铜之后
(4)“酸浸”之后,过滤、洗涤、干燥后得到钛。检验钛是否洗净的操作是 。
(5)“浸液”经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤,得到晶体W,若W的摩尔质量为246 g·ml-1,则W的化学式为 。
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1.A
2.选A 金属的冶炼方法与金属活动性顺序的关系:
金属锂的活动性介于钠与镁之间,应采用电解法冶炼金属锂。
3.选C 工业上用电解熔融氯化钠的方法制得金属钠,电解氯化钠溶液生成NaOH、氢气和氯气,无法制得金属钠,故A错误;工业上用海水为原料,经一系列过程制得氯化镁固体,用电解熔融氯化镁的方法制得金属镁,不用热还原法制得金属镁,故B错误;工业上以铁矿石、焦炭为原料,用焦炭经一系列反应产生的一氧化碳还原铁矿石制得铁,故C正确;氯化铝是共价化合物,熔融状态时不能导电,电解熔融氯化铝无法制得金属铝,工业上从铝土矿中获得氧化铝,用电解熔融氧化铝的方法制得金属铝,故D错误。
4.选A 电解法分解海水制取氢气,消耗大量的电能,经济效益差,发展前景不乐观。
5.选C 高温下Mg、Ti与氧气、二氧化碳反应,因此TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中发生反应,Ar作保护气,防止高温下Mg和Ti与空气中的氧气、二氧化碳等作用,故A正确;古代炒钢技术是将生铁加热成半液体和液体状,加入铁矿粉不断搅拌,主要是生铁中的碳与空气中氧气反应而降低碳的含量,即成熟铁,该法与近代往生铁水中吹空气炼钢原理相似,故B正确;铜不与稀硫酸反应,因此该纪念币不能完全溶解于稀硫酸中,故C错误;在工业上采用电解熔融氧化铝制取铝单质,故D正确。
6.选A 因为镁可以与氧气、氮气和二氧化碳反应,所以应选择没有这些气体存在的反应环境,故A正确。
7.选D 根据题目信息“对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中其他各种离子不能通过淡化膜”可知,加压后右侧溶剂质量减小,溶质质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数增大。
8.选B A项,步骤②所加试剂顺序应该是Na2CO3在BaCl2之后,错误;C项,步骤④是蒸发结晶,用到蒸发皿不是坩埚,错误;D项,步骤①只是蒸发,不涉及化学变化,错误。
9.选D 电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应,因此②是错误的。③操作b应是蒸发、结晶、过滤,因此③是错误的。
10.解析:(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法制取,故选①;(2)Na、Mg、Al性质活泼通常用电解法制取,故选③;(3)Hg等不活泼金属,通常用热分解法制取,故选④;(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属通常用铝热反应制取,故选②。
答案:(1)① (2)③ (3)④ (4)②
11.解析:海水经过蒸发结晶和过滤得到粗盐,除去Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质离子需要用到试剂Na2CO3 、NaOH、BaCl2,然后蒸发结晶得到精盐;苦卤中加入石灰乳得到氢氧化镁,加盐酸得到氯化镁,浓缩后降温结晶得到氯化镁固体,电解后得到单质镁;苦卤中还有溴,通入氯气后,得到溴水,通入二氧化硫后反应生成氢溴酸,通入氯气和水蒸气生成溴水,用萃取剂萃取后蒸馏得到单质溴。
(1)操作A是蒸发结晶和过滤。加入过量BaCl2 除去SO42−,加入过量NaOH除去Mg2+,加入过量Na2CO3 除去Ca2+,同时还可以除去多余的BaCl2 ,加入过量HCl除去多余的NaOH和Na2CO3 ,加热蒸发除去HCl,同时得到精盐,B符合;加入过量BaCl2 除去SO42−,加入过量Na2CO3 除去Ca2+,同时还可以除去多余的BaCl2 ,加入过量NaOH除去Mg2+,加入过量HCl除去多余的NaOH和Na2CO3 ,加热蒸发除去HCl,同时得到精盐,D符合。
(2)石灰乳成本比氢氧化钠和碳酸钠便宜,浓度比澄清石灰水浓度大,最适合作为试剂④。
(3)操作C中通Cl2,HBr被氧化生成Br2,反应的离子方程式为2Br-+Cl2Br2+2Cl-; Br2的沸点低,受热易挥发,可以用水蒸气吹出Br2;图中虚线框内流程的主要目的是使Br2的浓度提高,富集Br2;操作D为萃取后蒸馏得到Br2,用蒸馏装置,故选a。
答案:(1)①蒸发结晶 ②BD (2)C
(3)①2Br-+Cl2Br2+2Cl- Br2受热易挥发 富集Br2 ②a
12.选D “升炼倭铅”发生的化学反应:ZnCO3CO2↑+ZnO、CO2+C2CO、ZnO+COZn(g)+CO2,有氧化还原反应,A正确;“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧形成的,B正确;Zn易被空气氧化,为防止Zn被氧化而用“泥封”的方法隔绝空气,C正确;反应区温度达到1 100~1 300 ℃时,Zn变为蒸气与杂质分离,在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点而低于Zn的沸点),D错误。
13.解析:根据题意知,焦炭、金红石粉、氯气灼烧时发生反应2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4,“还原”步骤中利用Mg的还原性强于Ti,发生反应2Mg+TiCl42MgCl2+Ti,得到Mg、Ti混合物,根据题中所给信息,加入3%硫酸,过滤,得到Ti单质,据此分析。
(1)TiO2中氧元素显-2价,由化合价代数和为0,因此Ti的化合价为+4价。
(2)根据流程图可知,C转化成CO,TiO2转化成TiCl4,因此反应的化学方程式为2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4,氯元素的化合价降低,因此Cl2为氧化剂,氧化产物为CO,因此标况下生成11.2 L CO时转移电子的物质的量为11.2 L22.4 L·ml−1×2=1 ml。
(3)Mg能与空气发生反应,因此在“还原”步骤中通入氩气的作用是隔绝空气,防止Mg、Ti与空气中的成分发生反应;由冶炼钛的原理可知,钛在金属活动顺序表中比镁弱,但是其在常温下能与浓盐酸、浓硫酸反应,则其金属活动性比铜强,即在金属活动顺序表中可能介于Mg与Cu之间。
(4)“酸浸”后检验Ti是否洗涤干净,需要检验表面是否含有SO42−,具体操作是取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则钛未洗涤干净,反之则洗涤干净。
(5)“浸液”中的溶质为MgSO4,硫酸镁的摩尔质量为120 g·ml-1,则W中含有结晶水,结晶水的数目为246−24−9618=7,因此W的化学式为MgSO4·7H2O。
答案:(1)+4 (2)2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4 Cl2 1 ml
(3)隔绝空气,防止Mg、Ti与空气发生反应 B
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则钛未洗涤干净,反之则洗涤干净
(5)MgSO4·7H2O