高中化學(xué)高考三輪沖刺 2023屆高三化學(xué)總復(fù)習(xí)鞏固練習(xí)18開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

鞏固練習(xí)18開發(fā)利用金屬礦物和海水資源時間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共48分，每小題4分)1．若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B．利用太陽能使海水蒸餾淡化C．將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水D．將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子[答案]A[解析]海水中的鹽水主要含有Na＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋、Ca2＋、K＋等離子，這些離子均不會與明礬形成沉淀，故A完全不可行。2下列金屬的工業(yè)制法正確的是()A．制鈦：用金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B．煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的一氧化碳在高溫下還原鐵礦石中的鐵C．制鈉：用海水作原料制得精鹽，再電解純凈氯化鈉溶液得到金屬鈉D．煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為%的銅[答案]B[解析]金屬鈉與TiCl4溶液中的水反應(yīng)，不能置換出金屬鈦，A不正確；電解NaCl溶液不能得到金屬鈉，C不正確；黃銅礦經(jīng)冶煉得到粗銅，粗銅再經(jīng)電解精煉制得純度為%的銅，D不正確。3．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[答案]D[解析]本題考查海水資源的綜合利用，不發(fā)生化學(xué)變化的只有D項(xiàng)。食鹽提取利用蒸發(fā)，淡水獲得利用蒸餾，兩者均為物理變化。Na、Mg、Al、Cl2、Br2、I2、燒堿、H2獲取，用到置換或電解等化學(xué)方法。4．H2作還原劑和金屬作還原劑相比，制得金屬的純度說法正確的是()A．用H2的高 B．用金屬的高C．二者相同 D．無法比較[答案]A[解析]氫氣和金屬雖然都可作還原劑制得金屬，但金屬作還原劑時的過量金屬、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物多為固體，易使制得的金屬中含有雜質(zhì)，而H2的氧化產(chǎn)物為水，則不會引入雜質(zhì)。5．金屬①鐵、②鎂、③錳、④釩、⑤鉻，可用鋁熱法制備的是()A．①②④ B．①②③⑤C．①③④⑤ D．①②③④⑤[答案]C[解析]鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，可以利用此反應(yīng)冶煉難熔金屬。但鎂的還原性強(qiáng)于鋁的還原性，故鋁不能置換出化合物中的鎂。6．從海水中提取鎂的工藝流程圖可表示如下：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到化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)[答案]B[解析]選項(xiàng)A，海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富。選項(xiàng)B，電解熔融MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生金屬鎂。選項(xiàng)C，因MgCl2能水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，為此將MgCl2·6H2O晶體置于HCl氣體氛圍中加熱脫水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。選項(xiàng)D，步驟①涉及CaCO3的分解反應(yīng)得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到Ca(OH)2，步驟⑥是電解涉及分解反應(yīng)，步驟③涉及MgCl2與Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到Mg(OH)2和CaCl2。7．下列方法不能用于海水處理得到淡水的是()A．電滲析法 B．蒸餾法C．升華 D．離子交換法[答案]C[解析]升華一般用于固體物質(zhì)的分離，其中某種物質(zhì)易升華，變?yōu)闅怏w逸出，使物質(zhì)得到提純分離。8．從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有：①濃縮結(jié)晶②加熟石灰③加鹽酸④過濾⑤熔融電解，正確的生產(chǎn)順序是()A．①②③④⑤ B．⑤④③①②C．②④③①⑤ D．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：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，過濾可得到Mg(OH)2固體。如何由Mg(OH)2制取金屬鎂？根據(jù)金屬的冶煉方法知應(yīng)電解含Mg2＋的熔融化合物。若直接加熱Mg(OH)2，則Mg(OH)2發(fā)生分解生成MgO：Mg(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))MgO＋H2O，MgO熔點(diǎn)高，很難熔融；工業(yè)上不采用電解熔融MgO的方法，而是將Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2，MgCl2熔點(diǎn)低，電解熔融MgCl2可得金屬鎂：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。9．海水淡化可采用膜分離技術(shù)，如下圖所示。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，而海水中的各種離子不能通過淡化膜，從而得到淡水，對加壓后右側(cè)海水成分的變化進(jìn)行分析，正確的是()A．溶質(zhì)質(zhì)量增加 B．溶液質(zhì)量不變C．溶劑質(zhì)量減少 D．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變[答案]C[解析]右側(cè)海水中水分子能通過淡化膜進(jìn)入左側(cè)淡水池，而各種離子不能通過淡化膜，故溶質(zhì)質(zhì)量不變，溶劑質(zhì)量減少，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。10．正在火星上工作的美國“勇氣號”“機(jī)遇號”探測車的一個重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過H2O。以下敘述正確的是()A．鋁熱劑就是指Fe2O3粉和Al粉的混合物B．檢驗(yàn)紅磚中的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向?yàn)V液中滴加KSCN溶液C．分別還原amolFe2O3所需H2、Al、CO物質(zhì)的量之比為3∶2∶3D．明礬含有結(jié)晶水，是混合物[答案]C11．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣(或H2、CO)法；③活潑金屬置換法；④電解法。這四種方法在工業(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)，① B．(Ⅱ)，②C．(Ⅲ)，③ D．(Ⅳ)，④[答案]B[解析]選擇金屬的冶煉方法與金屬在自然界中存在的狀態(tài)、金屬活動性等有關(guān)。對于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)發(fā)生的反應(yīng)分別是：(Ⅰ)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O↑，C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑，屬于①；(Ⅱ)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，屬于③；(Ⅲ)2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr，屬于③；(Ⅳ)先從光鹵石中提取MgCl2，再電解MgCl2，MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑，屬于④。綜上所述，選項(xiàng)B不正確。12．下列有關(guān)說法正確的是()A．高溫加熱氧化鎂和碳的混合物可以制單質(zhì)鎂B．鐵的冶煉過程是通過置換反應(yīng)得到單質(zhì)鐵C．海水提溴的過程中不發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．利用電解的方法可以從海水中獲得淡水[答案]A[解析]高溫加熱氧化鎂和碳的混合物時，生成的CO2(或CO)能不斷脫離反應(yīng)體系，促使反應(yīng)不斷進(jìn)行，因此碳可置換出鎂；工業(yè)上冶煉鐵用的還原劑是CO，有關(guān)反應(yīng)不是置換反應(yīng)；海水提溴是使Br－變成Br2，主要發(fā)生氧化還原反應(yīng)；從海水中獲取淡水可用蒸餾等方法，這是物理變化，電解是使水分解的化學(xué)變化。二、非選擇題(共52分)13．(12分)從海水中提取溴的工業(yè)流程如下：(1)以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是________________________。(2)步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴的________________。A．氧化性 B．還原性C．揮發(fā)性 D．腐蝕性(3)以上流程Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)如下，請?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)：eq\x()Br2＋eq\x()COeq\o\al(2－,3)=eq\x()BrOeq\o\al(－,3)＋eq\x()Br－＋eq\x()CO2↑(4)上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾。寫出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)室分離溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是________。A．乙醇 B．四氯化碳C．燒堿溶液 D．苯(6)氧化劑氯氣來自電解飽和食鹽水，電解槽使用了隔膜(或離子交換膜)來防止氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。①電解時，陽極反應(yīng)式為________________。②若采用無隔膜的電解槽，將得到H2和____________。[答案](1)富集(或濃縮)溴元素(2)C(3)33153(4)SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4(5)BD(6)①2Cl－－2e－=Cl2↑②NaClO14．(14分)把海水過濾除雜，在提取了氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)后，剩余的富碘鹵水中，采用下面的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘：回答下列問題：(1)乙、丁中溶質(zhì)的化學(xué)式為________、________；(2)第④步驟操作中用稀H2SO4浸洗的目的是__________；(3)第⑦步驟操作可提取純I2的兩種方法是__________和________(不要求寫出具體步驟)；(4)檢驗(yàn)得到I2的方法是_____________________________。[答案](1)FeI2FeCl3(2)用稀H2SO4除去銀中過量鐵屑(3)升華萃取(4)取少量產(chǎn)物加入淀粉溶液，若變藍(lán)，說明得到了單質(zhì)碘，若不變藍(lán)，則沒有得到單質(zhì)碘[解析]根據(jù)框圖可知向含I－的鹵水中加入AgNO3溶液，則甲為AgI，加入適量鐵屑，置換出AgI中的銀，則乙為FeI2，單質(zhì)銀中過量鐵屑可用稀H2SO4除去；FeI2中通入過量Cl2得到I2和FeCl3，則丁為FeCl3；利用碘單質(zhì)的特征，可以用升華或萃取的方法提取碘；一般用淀粉溶液能否變藍(lán)檢驗(yàn)是否得到單質(zhì)碘。15．(14分)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15Lmol·L－1鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗(yàn)時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是___________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________________________________。(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________________________。(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________________________。(4)若溶液D的體積仍視為0.15L，則溶液中c(Mg2＋)為________，c(Fe2＋)為________。[答案](1)加少量KClO3，插上Mg條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2OMgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(3)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(4)mol·L－1mol·L－1[解析]由鋁熱反應(yīng)在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用，推知①中發(fā)生的反應(yīng)為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe，可知B為鐵；由③中放出1.12L(標(biāo)況)氣體，推知②中鹽酸過量，②中發(fā)生的反應(yīng)為：MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。溶液C中的溶質(zhì)為MgCl2、FeCl3和HCl，③中發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，F(xiàn)e＋2FeCl3=3FeCl2，溶液D中的溶質(zhì)為MgCl2、FeCl2；等物質(zhì)的量混合的MgO和Fe2O3混合物20g，其中n(MgO)＝n(Fe2O3)＝mol，c(Mg2＋)＝eq\fmol,L)＝mol·L－1，由于整個反應(yīng)中Cl－守恒，Cl－以MgCl2和FeCl2的形式存在，故n(Fe2＋)＝eq\fL×mol/L－2×mol,2)＝mol，所以c(Fe2＋)＝eq\fmol,L)＝mol·L－1。16．(12分)(2023·巢湖一中高三聯(lián)考)海水是取之不盡的化工原料資源，可以從海水中提取各種化工原料。下圖是工業(yè)上對海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖：海水eq\o(→,\s\up7(結(jié)晶),\s\do5(過濾))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(粗鹽\o(→,\s\up7(精制))NaCl飽和溶液\o(→,\s\up7(電解))燒堿,濾液\o(→,\s\up7(石灰水))MgOH2\o(→,\s\up7(加鹽酸),\s\do5(濃縮結(jié)晶))MgCl2·6H2O,\o(→,\s\up7(脫水))MgCl2\o(→,\s\up7(電解))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Mg,Cl2))))試回答下列問題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，精制時所用試劑為：A.鹽酸；溶液；溶液；溶液。加入試劑