高考化學專題復習導練測 第十章 第一講 金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用試題

第十章化學與自然資源的開發(fā)利用第一講金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用一、選擇題1．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)在國際的主題，利用海水是可持續(xù)發(fā)展的一個任務，對于海水的利用認識錯誤的是()A．海水中有大量人類需要的物質，人類可以大量開發(fā)海水中的物質，以滿足資源短缺的問題B．海水可以成為廉價的能源基地，但不能開發(fā)過度，要適度使用和開發(fā)C．可以用太陽能電解海水以獲取氫能源D．人類在利用海水時要兼顧海洋生物和海洋生態(tài)平衡解析人類應該適度的開發(fā)利用海洋資源，以保持可持續(xù)發(fā)展。答案A2．下列制備金屬單質的方法或原理正確的是 ()。A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質MgB．在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質AlC．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質NaD．加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質Cu解析制備單質Mg應該用電解熔融MgCl2的方法；制備單質Na采用電解熔融NaCl的方法；制備單質Cu用熱還原法。答案B3．每年的6月5日是“世界環(huán)境日”，今年世界環(huán)境日主題是“促進低碳經濟”，來自全球192個國家的談判代表，召開《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第15次締約方會議，商討2012年至2020年的全球減排協(xié)議。下列行為中不符合“促進低碳經濟”宗旨的是()A．發(fā)展水電，開發(fā)新能源，如核能、太陽能、風能等，減少對礦物能源的依賴B．限制化學發(fā)展，關?；て髽I(yè)，消除污染源頭C．推廣煤的干餾、氣化、液化技術，提供清潔、高效燃料和基礎化工原料，挖掘使用價值D．推廣利用微生物發(fā)酵技術，將植物秸稈、動物糞便等制成沼氣以替代液化石油氣解析推行低碳經濟、保護環(huán)境并不是要關?；て髽I(yè)、限制化工業(yè)的發(fā)展，而是要開發(fā)新能源，提高能源利用率。答案B4．右圖是模擬氯堿工業(yè)生產中檢查氯氣是否泄漏的裝置，下列有關說法錯誤的是 ()。A．燒瓶中立即出現(xiàn)白煙B．燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色C．燒瓶中發(fā)生的反應表明常溫下氨氣有還原性D．燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體解析此題考查化學實驗、元素化合物的性質等知識。分析裝置圖，可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應：8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2，燒瓶中出現(xiàn)白煙，A對；不能出現(xiàn)紅棕色氣體，B錯；該反應中氨氣中的氮元素化合價升高，表現(xiàn)還原性，C對；燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體，D對。答案B5．根據“綠色化學”的理念，某化學工作者設計了下列4步化學反應：①CaBr2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(750℃))CaO＋2HBr②2HBr＋Hgeq\o(=,\s\up7(100℃))HgBr2＋H2↑③HgBr2＋CaOeq\o(④2HgOeq\o(=,\s\up7(500℃))2Hg＋O2↑該方案的目的是為了制備()A．HBr B．CaOC．H2 D．Hg解析將題目中提供的四個方程式疊加：①＋②＋③＋④×eq\f(1,2)可得H2Oeq\o(=,\s\up7(一定溫度下))H2↑＋eq\f(1,2)O2↑故該方案的目的是為了制取可燃氣體H2。答案C6．海洋中有豐富的食品、礦產、能源、藥物和水產資源。下圖是從海水中提取某些原料的流程圖。下列有關說法正確的是 ()。A．第①步中除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質，加入的藥品順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸B．工業(yè)上通過氯堿工業(yè)制取金屬鈉C．從第③步到第⑤步的目的是濃縮、富集溴單質D．第②步的反應條件是高溫加熱解析分析流程圖，除去粗鹽中的雜質時，應先加氯化鋇溶液再加碳酸鈉溶液，以除去過量的鋇離子，A錯；氯堿工業(yè)的產品是氫氧化鈉、氯氣和氫氣，得不到金屬鈉，B錯；溴離子在海水中的濃度較小，必須經過濃縮、富集才有利于得到溴單質，C對；MgCl2·6H2O高溫加熱時，由于鎂離子水解，最終得到的是氧化鎂，得不到氯化鎂，D錯。答案C7．諾貝爾化學獎獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學原理為：①2MoS2＋7O2eq\o(=,\s\up15(高溫))2MoO3＋4SO2；②MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4＋H2O；③(NH4)2MoO4＋2HCl=H2MoO4↓＋2NH4Cl；④H2MoO4eq\o(=,\s\up15(△))MoO3＋H2O；⑤用還原劑將MoO3還原成金屬鉬。則下列說法正確的是 ()。A．MoS2煅燒產生的尾氣可直接排入空氣中B．MoO3是金屬氧化物，也是堿性氧化物C．H2MoO4的酸性比鹽酸強D．利用H2、CO和鋁分別還原等量的MoO3，所消耗還原劑的物質的量之比為3∶3∶2解析A項，MoS2煅燒產生的SO2是大氣污染物，不能直接排入空氣，A不正確；B項，MoO3與氨水反應表現(xiàn)出酸性氧化物的性質，B不正確；C項，H2MoO4可用鹽酸制取，酸性比鹽酸弱，C不正確；D項還原1molMoO3需要6mol電子，消耗H2、CO、Al的物質的量分別為eq\f(6,2)∶eq\f(6,2)∶eq\f(6,3)＝3∶3∶2，D正確。答案D二、非選擇題8．我國有較長的海岸線，浩瀚的海洋是一個巨大的物質資源和能量的寶庫。目前，世界各國都在研究如何充分利用海洋資源。全球海水中的溴的儲量豐富，約占地球溴總儲量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65mg·L－1。其工業(yè)提取法有：Ⅰ.空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，使溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到單質溴。該方法涉及的反應有：①____________________________________(寫出離子方程式)；②3Br2＋3COeq\o\al(2－,3)=BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋3CO2↑；③_____________________________________(寫出離子方程式)。其中反應②中氧化劑是________，還原劑是________。Ⅱ.空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同(Ⅰ)，只是將吹出的溴用SO2溶液來吸收，使溴轉化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質溴。寫出溴與二氧化硫反應的化學方程式________________________________________________________________________。Ⅲ.溶劑萃取法。該法是利用單質溴在水中和萃取劑中溶解度的不同的原理來進行的。實驗室中萃取用到的實驗儀器名稱是_______________________。下列可以用于海水中溴的萃取的試劑是________(填序號)。①乙醇②四氯化碳③硝酸解析Ⅰ、由氯氣通入到富含溴離子的海水中，將溴置換出來，可寫出Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，結合氧化還原反應的歸中規(guī)律可知，BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O；Ⅱ、溴與二氧化硫反應和氯氣與二氧化硫反應相似；Ⅲ、萃取用到的實驗儀器有分液漏斗、燒杯，萃取劑為四氯化碳。答案(1)Ⅰ.Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2OBr2Br2Ⅱ.Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBrⅢ.分液漏斗、燒杯②9．閱讀以下內容，回答問題。冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣(或H2，或CO)法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法各有優(yōu)缺點，在工業(yè)上均有應用。(1)一種無色氣體A與紅熱的炭反應，得到另一種無色氣體B，B與灼熱的氧化銅反應，又得到A，則A、B分別為______(填序號)。A．O2、CO2 B．O2、COC．CO2、CO D．CO、CO2(2)下列說法錯誤的是________(填序號)。A．對廢舊金屬最好的處理方法是回收、再利用B．提煉金屬要經過礦石的富集、冶煉、精煉三步C．活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液制得D．熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等(3)鈦(Ti)有“未來鋼鐵”之稱，工業(yè)上常以TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti＋2MgCl2獲得海綿狀鈦，該反應在下列哪種環(huán)境中進行________(填序號)。A．稀有氣體中 B．空氣中C．氮氣中 D．CO2氣體中解析(1)CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(△))2CO，CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2。(2)活潑金屬的冶煉方法主要為電解法，如Na、Mg、Al的冶煉分別為電解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3。(3)空氣中的N2、O2、CO2在加熱時均與鎂反應，故反應應在稀有氣體中進行。答案(1)C(2)C(3)A10．環(huán)境保護已成為當前和未來的一項全球性重大課題之一。為消除目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促進燃料循環(huán)使用的構想(如圖)。這種構想或方案可用如下反應表示：①2CO2eq\o(→,\s\up7(光能))2CO＋O2②2H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))2H2↑＋O2↑③CO＋2H2eq\o(→,\s\up7(光能))CH3OH④CO2＋2H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))CH4＋2O2(1)根據上述反應歷程，該方案的主要目的是_________________________________________________________________________________________________________；(2)要實現(xiàn)專家的這些構想，目前和今后要解決的關鍵問題是：___________；(3)煤燃料的燃燒，會產生大量的SO2氣體污染環(huán)境，常在煤中加入Ca(OH)2，其能減少污染的化學反應有________________________________________________________________________________________________________________________；(4)如果光子的能量不夠，上述反應是無法完成的。而大自然已經解決了這個問題，即________________________________________________________________________________________________________________________，它是地球上最重要的化學反應之一，請寫出反應的化學方程式_________________。解析(1)將反應按①＋②＋③×2方式疊加處理得方程式CO2＋H2O＋H2eq\o(→,\s\up7(光能))CH3OH＋O2，再結合反應④可知該方案的主要目的是將CO2和H2O轉化為CH4、CH3OH等燃料。(2)現(xiàn)實生活中，在光照的條件下上述各步反應均不能發(fā)生，要想使它們發(fā)生必須解決“如何使物質吸收光能發(fā)生上述反應轉變?yōu)槠渌镔|”。(3)與Ca(OH)2反應的方程式為：SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O2=2CaSO4。(4)綠色植物的光合作用實現(xiàn)了在日光作用下利用光能把二氧化碳和水轉變成碳水化合物的過程。答案(1)將CO2和H2O轉化為CH4、CH3OH等燃料(2)如何使物質吸收光能轉變?yōu)槠渌镔|(3)SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2=2CaSO4(4)綠色植物的光合作用，即在日光作用下利用光能把二氧化碳和水轉變成碳水化合物(糖類)6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up8(光照),\s\do7(葉綠體))C6H12O6＋6O211．海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如表所示。成分含量(mg·L－1)成分含量(mg·L－1)Cl－18980Ca2＋400Na＋10560HCOeq\o\al(－,3)142SOeq\o\al(2－,4)2560Br－64Mg2＋1272(1)電滲析法淡化海水的示意圖如圖所示，其中陰(陽)離子交換膜僅允許陰(陽)離子通過。①陽極的主要電極反應式是_______________________________________。②在陰極附近產生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO3，生成CaCO3的離子方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。③淡水的出口為________(填“a”、“b”或“c”)。(2)利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下。①提取溴的過程中，經過兩次Br－→Br2轉化的目的是________，吸收塔中發(fā)生反應的離子方程式是________。用平衡移動原理解釋通空氣的目的是_______________________________________________________________。②從MgCl2溶液中