課時(shí)8-1-1-金屬礦物與海水資源的開發(fā)利用(新教材人教版)

金屬礦物與海水資源的開發(fā)利用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道金屬在自然界中的存在形態(tài)，金屬冶煉的一般方法和原理，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式2、知道海水淡化的意義和方法，熟知從海水中提取溴、碘、金屬鎂的原理【主干知識梳理】一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬元素在自然界中存在的形態(tài)(1)游離態(tài)：化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)的形式存在。如：金和鉑以及少量的銀和銅(2)化合態(tài)：化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中能以化合態(tài)的形式存在。如：Al、Na【微點(diǎn)撥】①少數(shù)金屬在自然界中能以游離態(tài)的形式存在；而大多數(shù)的金屬在自然界中能以化合態(tài)的形式存在②在地殼中，含量最高的金屬元素是鋁，其次是鐵2、金屬冶煉的原理和實(shí)質(zhì)(1)原理：利用氧化還原反應(yīng)的原理，在一定條件下，用還原劑或者加熱、電解的方法把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)(2)實(shí)質(zhì)：金屬離子eq\o(→,\s\up7(得到電子))金屬單質(zhì)，即Mn＋＋ne－→M3、金屬冶煉的主要步驟①礦石的富集(目的：除去雜質(zhì)，提高礦石右的有用成分的含量)②冶煉(目的：得到金屬單質(zhì))③精煉(目的：提高金屬的純度)4、金屬冶煉方法——根據(jù)金屬的活潑性(1)物理提取法：Au、Pt在自然界中主要以游離態(tài)存在(2)熱分解法：適于冶煉金屬活動性順序表中位置靠后的不活潑的金屬；像汞、銀等不活潑金屬，它們在金屬活動性順序表中位于氫的后面，其陽離子得到電子的能力很強(qiáng)，所以其還原條件也較容易達(dá)到。它們的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)。適用范圍是不活潑的金屬Hg和Ag2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑、2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑(3)熱還原法：適用于冶煉位于金屬活動性順序表中部的金屬；常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣、活潑金屬(如：鋁)等，多數(shù)金屬的冶煉過程屬于熱還原法。適用范圍是較活潑的金屬Zn～Cu①焦炭還原法：2PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Pb＋CO2↑，C＋2ZnOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Zn＋CO2↑②一氧化碳還原法：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2③氫氣還原法：WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))W＋3H2O④活潑金屬還原法(鋁熱反應(yīng))：2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr10Al＋3V2O5eq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3(4)電解法：位于金屬活動性順序表中氫前面的鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等幾種金屬的還原性很強(qiáng)，這些金屬單質(zhì)都很容易失去電子，而其對應(yīng)的陽離子則氧化性很弱，很難得到電子，因此用一般的方法和一般的還原劑很難使其從化合物中還原出來，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。適用范圍是活潑的金屬K～Al2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑、2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑【微點(diǎn)撥】①工業(yè)上冶煉鎂是電解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔點(diǎn)比MgCl2的高②冶煉鋁是電解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度③金屬的活潑性與冶煉方法的關(guān)系：④金屬活動性順序中，金屬的位置越靠后，其陽離子越容易被還原，金屬的位置越靠前，其陽離子越難被還原5、鋁熱反應(yīng)(1)概念：鋁與某些難熔金屬氧化物(如：Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高溫條件下發(fā)生的置換反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)(2)反應(yīng)原理：(以鋁和氧化鐵反應(yīng)為例)：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up9(高溫))2Fe＋Al2O3(3)鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)組成的混合(4)反應(yīng)特點(diǎn)：在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)易Al2O3分離(5)應(yīng)用①制取熔點(diǎn)較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等，如：3MnO2＋4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn＋2Al2O3②金屬焊接，如：野外焊接鋼軌等(6)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)步驟=1\*GB3①取一張圓形濾紙，倒入5克炒干的氧化鐵(Fe2O3)粉末，再倒入2克鋁粉、將兩者混合均勻=2\*GB3②用兩張圓形濾紙，分別折疊成漏斗狀，將其中一個(gè)取出，在底部撕一個(gè)孔，用水潤濕下面一點(diǎn)，再跟另一個(gè)漏斗套在一起，使四周都有4層=3\*GB3③將折好的濾紙架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿，把混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉倒入紙漏斗中=4\*GB3④再在上面加少量氯酸鉀，并在混合物中間插一根鎂條=5\*GB3⑤點(diǎn)燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3操作要點(diǎn)①內(nèi)層紙漏斗底部剪個(gè)小孔：使熔融物易于落下②蒸發(fā)皿盛沙：防止高溫熔融物濺落炸裂蒸發(fā)皿=3\*GB3③鎂條：制造高溫條件，引起氯酸鉀分解，引發(fā)鋁熱反應(yīng)=4\*GB3④氯酸鉀：制造氧氣利于反應(yīng)微點(diǎn)撥①Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)②鋁熱反應(yīng)不是一個(gè)反應(yīng)，而是一類反應(yīng)=3\*GB3③鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)6、回收廢舊金屬的意義(1)回收金屬的意義：節(jié)約礦物資源、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染(2)廢舊金屬的最好的處理方法是回收利用如：廢舊鋼鐵用于煉鋼；廢鐵屑用于制鐵鹽；從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中，可以提取金屬銀7、合理開發(fā)和利用金屬資源的主要途徑(1)提高金屬礦物的利用率(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法(3)防止金屬的腐蝕(4)加強(qiáng)廢舊金屬的回收和再利用(5)使用其他材料代替金屬材料【對點(diǎn)訓(xùn)練1】1、工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。你認(rèn)為選擇方法的主要依據(jù)是()A．金屬在自然界的存在形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬熔點(diǎn)高低D．金屬陽離子得電子的能力2、下列化工生產(chǎn)原理錯(cuò)誤的是()①可以通過電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉②可以將鈉加入飽和氯化鎂溶液中制取鎂③用電解法冶煉鋁時(shí)，原料是氯化鋁④高爐煉鐵時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，故無須加熱A．②③B．①③C．①②D．②③④3、冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法②水煤氣(或氫氣，或一氧化碳)法③活潑金屬置換法④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是()A．(Ⅰ)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④4、下列冶煉方法中，不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是()A．加熱Al2O3B．加熱HgOC．電解熔融NaClD．鋁粉和Fe2O3共熱5、下列說法錯(cuò)誤的是()A．有些活潑金屬(如鋁)可用作熱還原法的還原劑B．加強(qiáng)熱，使氧化銅在高溫條件下分解可制備單質(zhì)銅C．金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬單質(zhì)D．回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物6、鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Cr、V、Mn等)，這不是因?yàn)?)A．鋁具有還原性B．鋁具有導(dǎo)電性C．鋁較Cr、V、Mn等價(jià)格便宜D．冶煉反應(yīng)放出大量的熱二、海水資源的開發(fā)利用1、海水水資源的利用(1)海水水資源利用，主要包括海水淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等。(2)海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較成熟，但成本較高。因此，海水淡化與化工生產(chǎn)結(jié)合、與能源技術(shù)結(jié)合，成為海水綜合利用的重要方向2、海水的化學(xué)資源利用(1)海水中的化學(xué)元素：海水中含量最多的為O、H兩種元素，還有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過99%，其他為微量元素(2)海水中化學(xué)資源的利用(3)從海水中獲取能源①從海水中提取鈾和重水，用于核能開發(fā)②開發(fā)潮汐能、波浪能等新型能源3、從海水中提取鎂的流程工藝流程圖基本步驟及主要反應(yīng)制熟石灰CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2沉淀Mg2＋Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓酸化，制備MgCl2Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出MgCl2·6H2O脫水，制備無水MgCl2在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂電解熔融的MgCl2，制備鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑【微點(diǎn)撥】①M(fèi)gCl2·6H2O加熱脫水制無水氯化鎂時(shí)，為了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加熱分解得到MgO需在HCl氣流中加熱②因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng)，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應(yīng)在H2氛圍中冷卻4、從海水中提取溴的流程(主要方法：空氣吹出法)海水提溴四個(gè)過程工藝流程圖主要反應(yīng)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(氧化)Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4(富集)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(提取)5、從海帶中提取碘的流程工藝流程海帶→浸泡→氧化→過濾→提純→碘單質(zhì)工藝流程圖主要反應(yīng)2H＋＋2I－＋H2O2=I2＋2H2O【對點(diǎn)訓(xùn)練2】1、海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學(xué)變化C．從海水中可以得到MgCl2，電解熔融MgCl2可制備MgD．海水中含有溴元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到溴單質(zhì)2、從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下，下列說法不正確的是()A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)3、從海水中提取溴的流程如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．X為SO2氣體，也可將SO2換成Na2SO3B．設(shè)備Y為蒸餾塔C．在提取溴的過程中一定有Br－被氧化D．工業(yè)上，每獲得1molBr2，需要消耗Cl2的體積最多為44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)4、從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下，下列關(guān)于海水制碘的說法，不正確的是()干海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up11(沸水),\s\do4(浸泡))懸濁液eq\o(→,\s\up7(過濾))濾液eq\o(→,\s\up11(H＋),\s\do4(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))I2的CCl4溶液eq\o(→,\s\up7(蒸餾))I2A．實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌 B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應(yīng)C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”【課后作業(yè)】1、下列說法中，正確的是()A．金屬的冶煉是把金屬單質(zhì)從其礦物中分離出來B．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被氧化C．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬只能被還原D．金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原2、我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是()A．“藥金”實(shí)質(zhì)上是銅鋅合金B(yǎng)．冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅C．用王水可區(qū)別黃金和“藥金”D．用灼燒法不能區(qū)別黃金和“藥金”3、分別用氫氣和金屬作還原劑冶煉金屬，所得金屬純度的說法正確的是()A．用氫氣的純度高 B．用金屬的純度高C．二者相同 D．無法比較4、氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉，下列說法不正確的是()A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被還原，氯離子被氧化B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C．用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1molFe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9mole－D．鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化5、下列冶煉方法中，不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是()A．加熱Al2O3 B．加熱HgOC．電解熔融NaCl D．鋁粉和Fe2O3共熱6、用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1mol時(shí)，消耗鋁最少的是()A．MnO2B．WO3C．Co3O4 D．CrO37、鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．X物質(zhì)為KClO3B．鎂條燃燒提供引發(fā)反應(yīng)所需的熱量C．若轉(zhuǎn)移0.3mol電子，被還原的Fe2O3為16gD．可利用鋁熱反應(yīng)冶煉鐵8、海水淡化可采用膜分離技術(shù)。如圖所示，對淡化膜右側(cè)的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進(jìn)入左側(cè)淡水池，而海水中其他各種離子不能通過淡化膜，從而得到淡水。對加壓后右側(cè)海水成分變化分析正確的是()A．溶質(zhì)質(zhì)量增加B．溶劑質(zhì)量減小C．溶液質(zhì)量不變 D．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小9、許多國家十分重視海水資源的綜合利用，不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()A．氯、溴、碘B．鈉、鎂、鋁C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水10、隨著人口增長、工業(yè)發(fā)展，淡水供應(yīng)出現(xiàn)危機(jī)。若實(shí)行海水淡化來供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加入明礬，使海水中的泥沙沉淀并淡化B．利用太陽能，將海水蒸餾淡化C．將海水通過離子交換膜除去其所含的鹽分D．利用電滲析法使海水淡化11、下列關(guān)于海水的知識不正確的是()A．海水資源的利用包括海水水資源利用和化學(xué)資源利用B．海水既苦又澀，不能直接利用C．海水中某些金屬元素總儲量很大，但富集程度卻很低D．海水淡化應(yīng)同化工生產(chǎn)結(jié)合，同能源技術(shù)結(jié)合12、海水是一個(gè)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．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能13、NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料。下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是()①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸A．①②③④⑤B．①②③④C．①②③⑤ D．①②④⑤14、海水提鎂的主要流程如下，下列說法正確的是()①試劑M是鹽酸②流程中的反應(yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)③操作b只是過濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量A．①②③④⑤B．②③C．④⑤D．①④⑤15、海洋約占地球表面積的71%，對其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．試劑1可以選用石灰乳B．從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗D．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)16、從海帶中提取碘單質(zhì)，工藝流程如下。下列關(guān)于海帶制碘的說法錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)室灼燒干海帶在坩堝中進(jìn)行B．沸水浸泡的目的是使I－充分浸出C．由濾液獲得碘水，發(fā)生的離子反應(yīng)為2I－＋H2O2=I2＋2OH－D．濾液獲得碘水，也可用氯水代替雙氧水17、從淡化海水中提取溴的流程如下，下列有關(guān)說法不正確的是()A．X試劑可用Na2SO3飽和溶液B．步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾18、已知MgO、MgCl2的熔點(diǎn)分別為2800℃、604℃，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是()A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg19、下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是()物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)/℃2852714沸點(diǎn)/℃36001412A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2晶體eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up7(HCl氣流))MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg20、某課外小組將灼燒海帶產(chǎn)生的灰燼浸泡后過濾，得到澄清的濾液。他們設(shè)計(jì)了如下的幾個(gè)方案，你認(rèn)為能證明海帶的灰燼中含有碘元素的是()A．取適量濾液，蒸干，觀察是否有紫色固體生成B．取適量濾液，加入苯，振蕩，靜置，苯層無色，證明不含碘元素C．取適量濾液，向其中加入淀粉溶液，無明顯現(xiàn)象，證明不含碘元素D．取適量濾液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈藍(lán)色，證明含有碘元素21、冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原②以較活潑金屬Na、Mg等還原③利用鋁熱反應(yīng)原理還原④電解法⑤熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________(3)Hg、Ag等不活潑金屬________(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬________(5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是________22、鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵儲量居世界首位。用含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制備TiO2流程如下：(1)步驟①加Fe的目的是__________________________________________________________；步驟②冷卻的目的是_____________________________________________________________(2)上述制備TiO2的過程中，可以利用的副產(chǎn)物是__________________；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液中應(yīng)加入______處理(3)由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)鈦(Ti)，涉及到的步驟為eq\x(TiO2)→eq\x(TiCl4)eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(800℃，Ar))eq\x(Ti)反應(yīng)TiCl4＋2Mg=2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是___________________________23、工業(yè)上海水資源合理開發(fā)利用的部分工藝流程如圖所示：(1)該工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的順序制備？______(填“能”或“不能”)，原因是_______________________________________(2)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳與水不互溶。但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_____________________________________________________(3)寫出②③④反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【金屬礦物與海水資源的開發(fā)利用】答案【對點(diǎn)訓(xùn)練1】1、D。解析：冶煉金屬選擇方法是根據(jù)金屬的活動性，金屬冶煉是金屬陽離子得電子的過程，即金屬冶煉方法與金屬陽離子得電子能力有關(guān)。2、D。解析：常用電解熔融NaCl的方法冶煉金屬Na，①正確；Na非?；顫?，將Na加入飽和MgCl2溶液中，Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2，Mg2＋再與OH－反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，②錯(cuò)誤；AlCl3為共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，故冶煉鋁使用的是Al2O3，③錯(cuò)誤；高爐煉鐵時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)有些是放熱反應(yīng)，如Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up9(高溫))2Fe＋3CO2，但仍需要高溫，④錯(cuò)誤。故選項(xiàng)D符合題意。3、B。解析：(Ⅱ)濕法煉銅是利用Fe與CuSO4反應(yīng)，B錯(cuò)誤。4、A。解析：C項(xiàng)中金屬鈉是活潑金屬，用電解法制?。籅項(xiàng)中汞用加熱HgO制??；A項(xiàng)中加熱Al2O3難以分解；D項(xiàng)中鋁粉和Fe2O3組成鋁熱劑，可將Fe2O3中的鐵還原成單質(zhì)。5、B。解析：A項(xiàng)，鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點(diǎn)的金屬，如2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up9(高溫))2Fe＋Al2O3，正確；B項(xiàng)，制備單質(zhì)Cu用熱還原法，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金屬冶煉的實(shí)質(zhì)就是把金屬陽離子還原為金屬單質(zhì)，正確；D項(xiàng)，將舊金屬回收，重新利用，變廢為寶，正確。6、B【對點(diǎn)訓(xùn)練2】1、C。解析：A中，潮汐發(fā)電是將潮汐能轉(zhuǎn)化為電能；B中，海水蒸發(fā)制海鹽過程中只有物理變化；D中，海水中溴元素以溴離子(Br－)形式存在，要得到單質(zhì)溴必須發(fā)生化學(xué)變化才能實(shí)現(xiàn)。2、B。解析：電解MgCl2時(shí)陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg。3、D。解析：A項(xiàng)，溴與X反應(yīng)生成溴化物，故X為具有還原性的物質(zhì)，X可為SO2，也可為Na2SO3，正確。B項(xiàng)，溴單質(zhì)加熱蒸發(fā)得到溴蒸氣，故設(shè)備Y為蒸餾塔，正確。C項(xiàng)，氯氣氧化海水中的溴離子得到溴單質(zhì)，溴化物與氯氣反應(yīng)生成溴單質(zhì)，這兩步都是Br－被氧化，正確。D項(xiàng)，Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，根據(jù)離子方程式可知，每生成1molBr2，需消耗1mol氯氣，故兩次氧化共需氯氣2mol，即44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，但這是理論值，在工業(yè)上，兩次氧化時(shí)，氯氣都應(yīng)過量，且被氧化生成的溴最終不能完全得到，故工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl2的體積大于44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，錯(cuò)誤。4、A。解析：灼燒固體時(shí)應(yīng)在坩堝中，A項(xiàng)不正確；H2O2能將I－氧化為I2，B項(xiàng)正確。【課后作業(yè)】1、C。解析：金屬冶煉的原理是利用氧化還原反應(yīng)，把金屬礦物中的金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)。在金屬的冶煉過程中，被冶煉的金屬只能得到電子被還原。2、A。解析：冶煉“藥金”的相關(guān)反應(yīng)方程式為ZnCO3eq\o(=,\s\up9(高溫))ZnO＋CO2↑、2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up9(高溫))2Zn＋CO2↑、2Cu2O＋Ceq\o(=,\s\up9(高溫))4Cu＋CO2↑，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；用灼燒法可以區(qū)別黃金和“藥金”，因?yàn)楦邷叵曼S金與氧氣不反應(yīng)，而“藥金”可以與氧氣反應(yīng)，故灼燒后的“藥金”顏色有變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3、A。解析：過量的H2不會殘留在被還原的金屬中，所以用H2還原得到的金屬純度高。4、C。解析：C項(xiàng)，應(yīng)轉(zhuǎn)移8mole－。5、A。解析：金屬鈉是活潑金屬，用電解法制??；汞用加熱HgO制?。患訜酇l2O3難以分解；鋁粉和Fe2O3組成鋁熱劑，可將Fe2O3中的鐵還原為單質(zhì)。6、C。解析：根據(jù)得失電子守恒有如下關(guān)系：，所以C消耗鋁最少。7、C。解析：A項(xiàng)，KClO3受熱分解產(chǎn)生氧氣，助燃，圖示裝置中X物質(zhì)為助燃劑KClO3，正確；B項(xiàng)，鎂條燃燒放出大量熱，可為鋁熱反應(yīng)提供引發(fā)反應(yīng)所需的熱量，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe中，F(xiàn)e元素化合價(jià)從＋3變?yōu)?價(jià)，還原1molFe2O3轉(zhuǎn)移6mol電子，則轉(zhuǎn)移0.3mol電子還原Fe2O3的物質(zhì)的量為：eq\f(0.3mol,6)＝0.05mol，其質(zhì)量為：160g·mol－1×0.05mol＝8g，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)e的活潑性小于Al，可利用鋁熱反應(yīng)冶煉鐵，正確。8、B9、D。解析：海水中的各種元素都以化合態(tài)存在，要生成單質(zhì)必然發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A、B、C均錯(cuò)。海水曬鹽得NaCl，蒸餾海水得淡水只發(fā)生物理變化。10、A11、B。解析：海水可直接利用，如沖廁、作冷卻水等。12、C。解析：海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在，要求化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯(cuò)誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是將潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，因此D也不正確。13、A。解析：從海水中得到的氯化鈉，可作化工原料，工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式分別為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑，NaCl＋NH3＋H2O＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl。14、D。解析：電解熔融氯化鎂的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，因此②是錯(cuò)誤的。③操作b應(yīng)是蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾，因此③是錯(cuò)誤的。15、C。解析：煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，試劑1廉價(jià)且原料來源廣泛，A正確；氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，然后采用萃取的方法從溶液中獲取溴，B正確；氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，C錯(cuò)誤；氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，D正確。16、C。解析：酸性條件下，H2O2與I－的反應(yīng)式為2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2