2020化学新教材同步导学提分教程人教第二册测试第八章第一节第一课时金属矿物及海水资源的开发利用课时

课时作业A篇·知识对点训练知识点1金属矿物的开发利用1．下列变化过程不属于金属冶炼的是()A．电解氧化铝B．铁在氧气中燃烧C．金属氧化物与焦炭在高温下反应D．高温下CO还原CuO答案B解析A项，电解氧化铝：2Al2O3(熔融)=====通电冰晶石4Al＋3O2↑；B项，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不属于金属冶炼；C项，焦炭具有还原性，可以在高温条件下把金属从金属氧化物中还原出来；D项，高温下CO可还原CuO生成Cu。2．铝的活泼性较强，直到十八世纪人类才开始将铝从它的化合物中冶炼出来，当时铝十分昂贵，拿破仑的头盔就是用铝制作的，现在还保存在大英博物馆中。下列有关炼铝的方法正确的是()A．Al2O3――→熔融通电AlB．Al2O3――→盐酸AlCl3――→熔融通电AlC．Al(OH)3――→H2高温AlD．Al2O3――→C或CO高温Al答案A解析由于铝的活泼性较强，故一般不能用还原剂还原铝的化合物冶炼铝。用电解熔融Al2O3的方法，而不用电解熔融AlCl3的方法，是因为AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，且加热后会升华。3．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe的说法不正确的是()A．该反应中Al作还原剂B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．该反应中冶炼1molFe转移2mol电子D．该反应可用于焊接钢轨答案C解析Fe2O3中Fe呈＋3价，每冶炼1molFe转移3mol电子，故C错。4．用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1mol，消耗铝最少的是()A．MnO2B．Cr2O3C．WO3D．CuO答案D解析制备1mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多，反之则越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，故选D。5．把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是()A．3∶2B．2∶3C．1∶1D．28∶9答案C解析本题应分析两个过程中电子转移的数目。铝置换出铁，铁再和盐酸反应生成H2和铝直接与烧碱反应生成H2转移的电子数目相同，化学方程式如下：2Al＋3FeO=====高温Al2O3＋3Fe，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；由此可看出两种情况下生成的气体的质量比为1∶1。知识点2海水资源的开发利用6．水资源非常重要，虽然地球约70%的面积被海水所包围，但淡水的比例只有2.5%，且其中绝大部分以冰川和其他形式存在，实际能够用来饮用的水不足全球淡水总量的1%。下列关于水的说法错误的是()A．蒸馏法是海水淡化的方法之一B．淡水的密度小于海水的密度C．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D．0℃以上，温度越高，水的密度越小答案D解析海水中含有Na＋、Mg2＋、Cl－及SO2－4等，这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏的方法将其分离，A项正确；上述杂质的溶入使海水的密度大于淡水，B项正确；雪与雨水成分相同，是水蒸发后凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C项正确；由于水在4℃时密度最大，因此在0～4℃之间，温度越高水的密度越大，而在4℃以上时，温度越高水的密度越小，D项错误。7．下列关于海水知识不正确的是()A．海水资源的利用包括海水水资源的利用和化学资源的利用B．海水既苦又涩，不能直接利用C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合答案B解析海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用，海水水资源的利用包括海水淡化(同化工生产和能源技术相结合)和直接利用(循环冷却，冲厕等)，海水化学资源利用包括海水制盐，海水提Mg、Br2、I2等，虽然海水中某些金属元素的总储量很大，但富集程度却很低，故A、C、D正确，B错误。8．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤熔融电解。其中正确的生产顺序是()A．①②③④⑤B．⑤④③①②C．②④③①⑤D．③④②①⑤答案C解析海水中含有Mg2＋，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀，过滤可得到Mg(OH)2固体。加盐酸将Mg(OH)2转化为MgCl2溶液，浓缩结晶得到MgCl2固体，电解熔融的MgCl2可得到金属镁：MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑。9．随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。(1)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________(填序号)。①淡水收集②除掉悬浮物③杀灭海洋生物④除掉海水中的盐分⑤水质检测⑥降低海水浑浊度(2)为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是____________________。答案(1)②③⑥(2)硝酸银溶液和稀硝酸解析①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。10．海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如下图所示的实验：请回答下列问题：(1)实验时灼烧海带应在________(填仪器名称)内进行。(2)步骤④中反应的离子方程式是__________________________________。(3)步骤⑤中选用的溶剂X可以是________(填试剂名称)。(4)上述流程中的实验操作包括下列选项中的________(按操作顺序选填代号)。(5)请设计一个简单的实验方案，检验提取碘后的溶液中是否还含有单质碘：________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)坩埚(2)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O(3)苯(或四氯化碳)(4)BADC(5)取少量溶液于试管中，滴入2～3滴淀粉溶液，如果溶液变蓝，说明溶液中还有碘；如果溶液不变蓝，说明溶液中没有碘解析(1)固体物质的灼烧应在坩埚内进行。(2)步骤④是利用H2O2将I－氧化成I2的过程。(3)步骤⑤是将生成的I2萃取分离出来，可用的有机溶剂是苯或四氯化碳。(4)流程图中的操作包括灼烧、过滤、萃取分液、蒸馏(分离萃取液中的有机溶剂和碘)。(5)淀粉遇I2变蓝色，这一显色反应常用于二者的相互检验。B篇·综合提升训练11．海洋是一个名副其实的“聚宝盆”，下列对海洋资源开发利用的说法不正确的是()A．海底如“土豆”般的金属结核矿含有铁、镁、钴等多种元素，可用铝热法冶炼并分离得到各种金属单质B．海水淡化工厂可与化工生产结合，如淡化后的浓海水，可用于提溴、镁等C．海水中的金、铀等元素储量高、浓度低，提炼时，须先富集D．海水提镁过程中，所需的石灰乳，可用贝壳煅烧后加水得到，体现了就地取材、降低成本的生产理念答案A解析镁比铝活泼，不能用铝热法冶炼镁。12．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，其转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．25℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与Fe反应D．图示转化反应都是氧化还原反应答案B解析25℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，A项不正确；石灰乳与Cl2的反应方程式为，氯元素的化合价既有升高，又有降低，故Cl2既是氧化剂又是还原剂，B项正确；Cl2与Fe在加热或潮湿的环境下易发生反应，常温干燥环境下Fe与Cl2不反应，C项不正确；制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应都不是氧化还原反应，D项不正确。13．下列化工生产原理正确的是()A．可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠B．可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁C．用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝D．炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热答案A解析钠特别活泼，将钠加入饱和氯化镁溶液中，首先钠与水反应生成NaOH和H2，然后Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，B错误；AlCl3为共价化合物，Al2O3为离子化合物，故冶炼铝使用的是Al2O3，C错误；高炉炼铁中所发生的反应既有放热反应也有吸热反应，但仍需要高温条件，D错误。14．在冶金工业上，通常不能用化学还原剂制得的金属组是()A．Na，Mg，AlB．Na，K，Zn，FeC．Zn，Fe，Cu，AgD．Mg，Al，Zn，Fe答案A解析根据金属活动性顺序有下列冶炼方法：①K～Al，用电解法；②Zn～Cu用还原剂(如H2，CO等)还原法；③Hg和Ag用加热分解法。15．从海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是()A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3B．设备Y为蒸馏塔C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化D．工业上，每获得1molBr2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8L(标准状况)答案D解析由流程图可知，在提取溴的过程中发生两次反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，同时过程中会有部分Cl2损耗，故工业上获得1molBr2，需要消耗Cl2的体积大于44.8L(标准状况)，D项错误。16．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中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________________________。(2)步骤④利用了SO2的还原性，反应的离子方程式为____________________________________。(3)步骤⑥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_____________________________________________。(4)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是________。(5)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应(2)2H2O＋SO2＋Br2===4H＋＋SO2－4＋2Br－(3)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增加。温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低(4)分液漏斗(5)“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”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，成本降低解析(1)氯气、溴单质与水之间能发生反应，酸化可抑制它们与水的反应，所以步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率。(2)SO2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4。(3)溴的沸点是58.5℃，水的是100℃，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴蒸气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。(4)溴在水中达到饱和后，溴不再溶于水，液溴和溴水密度不同而分层，然后用分液漏斗分离。(5)海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行浓缩。