自然資源的開發(fā)利用第1課時練習(xí) 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用◆知識點一金屬的冶煉1.[2024·江蘇鹽城期中]我國夏代已經(jīng)有青銅器,傳說夏禹鑄九鼎,史料中更有夏禹之子夏啟煉銅的記載。冶鐵技術(shù)大約出現(xiàn)在西周(公元前1046年~公元前771年)時期,冶煉出生鐵使我國成為世界上最早發(fā)明和使用生鐵的國家。下列有關(guān)金屬冶煉的說法中不正確的是 ()A.金屬的冶煉先后,主要取決于金屬的活動性強弱B.煉鐵時,加入石灰石的作用是用于除去鐵礦石中的二氧化硅C.金屬冶煉的過程就是被冶煉的金屬得電子被還原的過程D.工業(yè)上用電解氯化鎂溶液的方法冶煉金屬鎂2.下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是 ()選項金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子的密度大,利用水洗法直接分離B汞化合態(tài)汞的金屬性弱,用加熱HgO的方法冶煉C鐵化合態(tài)用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強,一般還原劑很難將其還原出來,所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉3.[2024·浙江寧波期中]下列常見金屬的冶煉原理不合理的是 ()A.還原法煉鋁:3H2+Al2O32Al+3H2OB.加熱法煉汞:2HgO2Hg+O2↑C.鋁熱法煉鐵:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3D.火法煉銅:Cu2S+O22Cu+SO24.藍(lán)銅礦主要含2CuCO3·Cu(OH)2,還含有少量Fe、Si的化合物,與焦炭在高溫下生成銅、二氧化碳和水。工業(yè)上以藍(lán)銅礦為原料制備Cu及CaCO3,具體方法步驟如下:下列說法中不正確的是 ()A.檢驗溶液A中含有的Fe2+可選用酸性KMnO4溶液B.從濾液C中獲得Cu,可加入活潑金屬C.制備CaCO3時,要向CaCl2溶液中先通入CO2后通入NH3D.藍(lán)銅礦與焦炭高溫下發(fā)生反應(yīng)為2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O◆知識點二海水資源的利用5.海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 ()A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C.海底多金屬結(jié)核礦中含有鐵、錳、鈷等多種金屬元素D.無論是海水波浪發(fā)電還是潮汐發(fā)電都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能6.海水是一座巨大的資源寶庫,工業(yè)提取金屬鎂的部分流程如圖所示:“海水”Mg(OH)2物質(zhì)AMg下列說法不正確的是 ()A.此“海水”指用海水提取NaCl后剩余的母液B.試劑1是Ca(OH)2、操作1是過濾C.物質(zhì)A是MgCl2、條件1是電解D.以上生產(chǎn)過程中涉及的所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)7.[2024·浙江金華一中檢測]某同學(xué)設(shè)計如圖實驗方案,從海帶中提取I2。下列說法正確的是 ()A.操作①是萃取B.②中雙氧水作還原劑C.③的離子方程式是5I-+IO3-+3H2O3I2+6OHD.含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是富集,便于分離提純8.從淡化海水中提取溴的流程如下:淡化海水低濃度Br2含Br-等的溶液Br2的濃溶液液溴下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.X試劑可用SO2飽和溶液B.步驟Ⅲ發(fā)生的離子反應(yīng)為2Br-+Cl22Cl-+Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2,至少要消耗Cl222.4LD.步驟Ⅳ涉及的操作有蒸餾9.[2024·江蘇泰州期中]鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素(約占地殼總量的7.73%),主要以鋁土礦形式存在(主要成分是Al2O3)。要從鋁土礦中提取鋁,首先要獲得純度較高的氧化鋁。主要的工藝流程如圖所示:下列說法正確的是 ()A.堿溶①后,溶液中主要含有的陽離子為Na+和Al3+B.酸化②通足量的CO2反應(yīng)的離子方程式為2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+CO32-+HC.Al(OH)3受熱分解,生成高熔點物質(zhì)和水,常用作塑料的阻燃劑D.灼燒③一般在坩堝中進(jìn)行,電解④添加冰晶石(Na3AlF6),目的是增強導(dǎo)電性10.海洋是一個巨大的資源寶庫,海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示,下列說法錯誤的是 ()A.物質(zhì)X常選用石灰乳B.第①步中為了得到干燥的MgCl2·6H2O固體,應(yīng)采用高溫烘干C.操作1中玻璃棒的作用是引流D.第②步中反應(yīng)的離子方程式為Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-11.[2024·河北滄州期中]鎂元素又稱“國防元素”,可用于制造汽車、飛機、火箭等,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。海水提鎂的主要流程如圖所示。下列說法正確的是 ()A.上述流程中各反應(yīng)均不涉及氧化還原反應(yīng)B.工業(yè)上通過電解熔融氯化鎂的方法得到單質(zhì)鎂C.工業(yè)生產(chǎn)為控制生產(chǎn)成本經(jīng)常用燒堿代替石灰乳D.反應(yīng)①的離子方程式為Mg2++2OH-Mg(OH)212.鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3等)是工業(yè)上制備金屬鋁的主要原料,工業(yè)上提取鋁的工藝流程如下:(1)沉淀A的化學(xué)式是,試劑a為。

(2)步驟③中通入過量CO2,產(chǎn)生沉淀C的離子方程式為。

(3)步驟③中通入過量CO2而不加入過量鹽酸的理由是。

(4)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁,化學(xué)方程式為。

(5)在生活中,常利用Al與Fe2O3的鋁熱反應(yīng)來進(jìn)行焊接鋼軌。除了Fe2O3,鋁粉還可以與很多金屬氧化物組成鋁熱劑。下列氧化物中不能與鋁粉組成鋁熱劑的是。

a.MgO b.V2O5 c.Fe3O4 d.MnO213.海洋約占地球表面積的71%,海水化學(xué)資源的利用具有非常廣闊的前景。(1)海水曬鹽可獲得粗鹽,在實驗室中粗鹽經(jīng)過溶解、、可除去粗鹽中的不溶性雜質(zhì)。(填具體操作名稱)

(2)鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,其主要步驟如下:①為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑a可以選用。

②試從節(jié)約能源、提高金屬鎂純度的角度分析,以下適宜的冶煉鎂方法是。

A.Mg(OH)2MgOMgB.Mg(OH)2MgOMgC.Mg(OH)2MgCl2MgD.Mg(OH)2MgCl2Mg(3)溴及其化合物用途十分廣泛,我國正在大力開展海水提溴的研究和開發(fā)工作。工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如下:某課外小組在實驗室模擬上述過程設(shè)計以下裝置進(jìn)行實驗(所有橡膠制品均已被保護(hù),夾持裝置已略去):①A裝置中通入a氣體的目的是(用離子方程式表示)。

②A裝置中通入a氣體一段時間后,停止通入,改通熱空氣。通入熱空氣的目的是。

③反應(yīng)過程中,B裝置中有SO42-生成,檢驗SO④C裝置的作用是。

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物和海水資源的開發(fā)利用1.D[解析]金屬活動性越強越難冶煉,金屬活動性越弱,越容易冶煉,故金屬的冶煉先后,主要取決于金屬的活動性強弱,A正確;煉鐵時,石灰石中的碳酸鈣在高溫條件下分解能生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣能和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣,從而除去鐵礦石中的二氧化硅,B正確;金屬冶煉就是金屬化合物變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)的過程,就是金屬得電子被還原的過程,C正確;工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉金屬鎂,不能在水溶液中進(jìn)行,D錯誤。2.D[解析]金的活潑性很弱,在自然界中以游離態(tài)形式存在,根據(jù)密度的不同,可以采用水洗法分離得到金單質(zhì),A正確;汞在自然界中主要以化合態(tài)形式存在,汞的金屬性弱,可用加熱HgO的方法冶煉,B正確;鐵在自然界中以化合態(tài)形式存在,CO具有還原性,用焦炭和空氣反應(yīng)生成的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物,C正確;鈉的性質(zhì)很活潑,極易和氧氣、水等反應(yīng),所以在自然界中以化合態(tài)形式存在,一般還原劑很難將其還原出來,所以用電解熔融NaCl的方法冶煉,D錯誤。3.A[解析]Al的還原性大于氫氣,氫氣不能與氧化鋁反應(yīng)制Al,A錯誤;Hg為不活潑金屬,通常直接加熱其化合物冶煉Hg,B正確;Al的還原性大于Fe,可利用鋁熱反應(yīng)將Fe從其氧化物中還原出來,C正確;Cu為不活潑金屬,Cu2S與氧氣高溫條件下反應(yīng)可制得Cu,D正確。4.C[解析]溶液A中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+,由于Fe2+具有還原性,KMnO4具有氧化性,可以用KMnO4溶液來檢驗Fe2+,A正確;濾液C中含有Cu2+,可加入活潑金屬置換出銅,B正確;CO2微溶于水,NH3易溶于水,且HCl的酸性強于H2CO3,CO2與CaCl2溶液不能直接反應(yīng),故制備CaCO3時,要向CaCl2溶液中先通入NH3后通入CO2,C錯誤;藍(lán)銅礦與焦炭在高溫下生成銅、二氧化碳和水,結(jié)合原子守恒和得失電子守恒可得,反應(yīng)為2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O,D正確。5.C[解析]海水中含有鉀離子,從鉀離子變成鉀單質(zhì)一定是化學(xué)變化,A錯誤;海水中含有氯化鈉,經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶的物理變化就可以得到,B錯誤;海底多金屬結(jié)核礦中含有鐵、錳、鈷等多種金屬元素,是一種重要資源,C正確;潮汐發(fā)電是將勢能轉(zhuǎn)化為電能,D錯誤。6.D[解析]工業(yè)提取金屬鎂常用海水曬鹽后的鹵水即海水提取NaCl后剩余的母液作為原料提取鎂,故A正確;向海水提取NaCl后剩余的母液中加入氫氧化鈣,將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂,經(jīng)過濾得到氫氧化鎂固體,則試劑1是氫氧化鈣、操作1是過濾,故B正確;氫氧化鎂中加入稀鹽酸得到氯化鎂溶液,經(jīng)過在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂晶體,氯化鎂在熔融狀態(tài)下電解得到鎂單質(zhì),物質(zhì)A為氯化鎂,條件1為電解,故C正確;“海水”中加入氫氧化鈣的反應(yīng)、氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鎂晶體的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng),電解熔融氯化鎂得到鎂單質(zhì)的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),故D錯誤。7.D[解析]由流程可知,海帶灰用熱水溶解后,過濾,濾液中含碘離子,加過氧化氫氧化碘離子生成碘單質(zhì),加入試劑a萃取,a為苯或四氯化碳,分液得到含碘的有機溶液,再加入NaOH與碘反應(yīng)生成I-和IO3-,分液后向含I-和IO3-的溶液中加稀硫酸發(fā)生反應(yīng)5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,過濾提取得到粗碘。操作①是分離溶液與不溶性雜質(zhì),為過濾,故A錯誤;向濾液中加入雙氧水是將I-氧化為I2,體現(xiàn)H2O2的氧化性,故B錯誤;向含I-和IO3-的溶液中加稀硫酸發(fā)生反應(yīng)5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,故C錯誤;由圖可知,含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I8.C[解析]H2SO3可以和具有氧化性的溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),故可以用SO2飽和溶液來吸收溴單質(zhì),A項正確;氯氣具有氧化性,可將溴離子氧化為溴單質(zhì),即2Br-+Cl22Cl-+Br2,B項正確;根據(jù)離子方程式2Br-+Cl22Cl-+Br2可知,每獲得1molBr2,步驟Ⅰ和步驟Ⅲ至少共需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl244.8L,C項錯誤;從Br2的濃溶液中提取溴涉及的操作有蒸餾,D項正確。9.C[解析]堿溶①后,氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和水,溶液中主要含有的陽離子為Na+,A錯誤;酸化②通足量的CO2應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根離子,正確的離子方程式為[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-,B錯誤;Al(OH)3受熱分解,生成高熔點的Al2O3和水,常用作塑料的阻燃劑,C正確;灼燒③一般在坩堝中進(jìn)行,電解④添加冰晶石(Na3AlF6),目的是降低Al2O3熔融溫度,D10.B[解析]苦鹵中加OH-沉淀Mg2+生成氫氧化鎂,物質(zhì)X常選用石灰乳,便宜易得,且Mg(OH)2比Ca(OH)2更難溶,工業(yè)生產(chǎn)中常選用石灰乳作為Mg2+的沉淀劑,A正確;MgCl2·6H2O固體高溫烘干會脫去結(jié)晶水,B錯誤;操作1是過濾,其中玻璃棒的作用是引流,C正確;第②步SO2作還原劑,SO2與Br2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HBr和H2SO4,離子方程式為Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,11.B[解析]電解熔融MgCl2制取Mg的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),A錯誤;電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣,工業(yè)上通過電解熔融氯化鎂的方法冶煉金屬鎂,B正確;工業(yè)生產(chǎn)中為控制成本,一般不選擇燒堿,而選用石灰乳,C錯誤;反應(yīng)①中反應(yīng)物為石灰乳,其離子方程式為Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,D錯誤。12.(1)SiO2NaOH溶液(2)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO3-(3)Al(OH)3溶于過量鹽酸(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(5)a[解析]鋁土礦的主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3等,步驟①中加入過量稀鹽酸溶解,SiO2不反應(yīng),過濾后得到的沉淀A為SiO2。濾液甲中含有AlCl3、FeCl3、HCl等,步驟②中加入的過量試劑a為NaOH溶液,AlCl3轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4],FeCl3則生成Fe(OH)3沉淀,故過濾后沉淀B為Fe(OH)3。濾液乙中含有Na[Al(OH)4]、NaOH等,步驟③中通入過量CO2,Na[