新教材-高一化學(xué)下學(xué)期暑假訓(xùn)練7金屬的冶煉海水資源的利用

Page97金屬的冶煉、海水資源的利用暑假訓(xùn)練暑假訓(xùn)練07金屬的冶煉、海水資源的利用例1．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物、和水產(chǎn)資源等（如圖所示），下列有關(guān)說法正確的是（）A．第①步中除去粗鹽中的SOeq\o\al(2?,4)、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，加入藥品的順序可以為：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸B．工業(yè)上金屬鈉是通過電解飽和食鹽水制取C．從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮、富集D．在第③④⑤步中溴元素均被氧化1．2020年7月1日，世界首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋－滬蘇通長江公鐵大橋勝利開通。大橋的開通為長三角一體化發(fā)展國家戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下列有關(guān)大橋設(shè)施的說法不正確的是（）A．橋索上的彩色燈光與能量轉(zhuǎn)化的形式有關(guān)B．大橋所用鋼質(zhì)材料用熱噴鋁技術(shù)防腐與電化學(xué)原理有關(guān)C．橋欄桿涂油漆兼具美觀和防止金屬生銹的功能D．橋下層鐵路鋪設(shè)的鋼軌是一種鐵合金2．石油被稱為工業(yè)的血液，煤被稱為工業(yè)的糧食。下列說法正確的是（）A．石油的裂化、裂解都屬于物理變化B．煤的干餾可以得到苯、甲苯等物質(zhì)，說明煤中含有苯和甲苯C．石油分餾的產(chǎn)物如汽油、煤油等都是純凈物D．催化重整是獲得芳香烴的主要途徑3．“鑿開混沌得烏金，蓄藏陽和意最深”是明代大臣于謙創(chuàng)作的一首詠物詩《詠煤炭》中的詩句。下列關(guān)于該詩句中所涉及物質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（）A．“烏金”的主要成分是煤炭B．煤炭屬于混合物C．煤炭是人類生產(chǎn)生活中無法替代的清潔能源之一D．煤炭氣化過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)4．據(jù)此下列說法正確的是（）A．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成B．晶體硅可用于制造光導(dǎo)纖維，SiO2可用于制作硅芯片C．海水資源的利用一定發(fā)生了化學(xué)變化D．海水中提取鎂的流程包括電解氯化鎂溶液制取鎂5．下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是（）選項(xiàng)金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子密度大，利用水洗法直接分離B銀化合態(tài)銀的金屬性弱，用加熱Ag2O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(qiáng)，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6．海帶產(chǎn)量高、價(jià)格低，常用作提取碘單質(zhì)的原料。實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取碘的部分流程如圖所示，下列實(shí)驗(yàn)裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ┫铝姓f法正確的是（）A．完成步驟①需要裝置III B．完成步驟③需要裝置IC．完成步驟⑤需要裝置II D．完成步驟②和④需要裝置IV7．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖：對(duì)上述流程的判斷正確的是（）A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物B．CO2不能用稀硫酸或稀鹽酸代替C．反應(yīng)II的離子方程式為CO2+2AlOeq\o\al(?,2)+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2?,3)D．工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低8．海水是巨大的化學(xué)資源寶庫，利用海水可以提取很多物質(zhì)。I．實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、KI等)中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過程如圖：已知①KI易溶于水，不溶于CCl4；②還原步驟中的反應(yīng)：Na2SO3+I2+H2O=2NaI+H2SO4；(1)操作X的名稱為___________。(2)流程中的氧化過程發(fā)生的反應(yīng)是_________，該反應(yīng)屬于________反應(yīng)(基本類型)。(3)若該含碘廢液中CCl4足量(能充分萃取)，經(jīng)充分振蕩、靜置后，觀察到分層現(xiàn)象，上層液體的成分是_______，呈___色，下層液體的成分是_________，呈__色。Ⅱ．提溴工業(yè)。用海水曬鹽之后的鹽鹵可提取溴，提取流程如圖：(4)用熱空氣能將溴單質(zhì)吹出的原因是。(5)寫出④發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(6)已知某溶液中Cl?、Br?、I?的物質(zhì)的量之比為2∶3∶4，現(xiàn)欲使溶液中的Cl?、Br?、I?的物質(zhì)的量之比為變?yōu)?∶3∶2，那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I?的物質(zhì)的量的。9．某小組同學(xué)用一種鋁鐵合金為原料，模擬相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)，反應(yīng)過程如圖所示(部分產(chǎn)物和條件已略去)，請(qǐng)回答：(1)鐵鋁合金是一種高電磁性能合金，下列有關(guān)推測(cè)可能正確的是_____(填序號(hào))。A．鐵鋁合金可由鐵和鋁熔融混合制成B．鐵鋁合金的熔點(diǎn)高于鋁和鐵C．鐵鋁合金硬度高于純鋁(2)反應(yīng)①中鋁元素發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___________。(4)反應(yīng)③發(fā)生時(shí)觀察到的現(xiàn)象是__________，用化學(xué)方程式表示顏色變化的原因________。10．海洋化學(xué)資源的綜合利用對(duì)人類的發(fā)展意義重大。(1)以海水為原料獲得的粗鹽中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4和難溶性雜質(zhì)。①除去難溶性雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室常用的分離操作是___________。②除去可溶性雜質(zhì)，所選試劑及加入的順序依次是NaOH、___________、___________、稀鹽酸。(2)從海帶中提取碘的工業(yè)生產(chǎn)過程如下：①氧化劑將。下列氧化劑中，最好選用___________(填字母)。a．酸性KMnO4b．H2O2c．濃硫酸②實(shí)驗(yàn)室中常用CCl4從氧化后的溶液中萃取I2，其原理是___________。(3)從海水中提取鎂的過程是將海水中的Mg2+轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水MgCl2，電解熔融MgCl2得到金屬鎂。該過程中屬于氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

答案與解析答案與解析例1．【答案】C【解析】海水蒸發(fā)結(jié)晶，得到粗鹽和濃縮海水，粗鹽提純得到精鹽，工業(yè)上可通過電解飽和食鹽水制備NaOH和氯氣，可采用電解熔融氯化鈉的方法制取金屬鈉；濃縮海水中加生石灰，將鎂離子變成Mg(OH)2沉淀，生產(chǎn)無水氯化鎂，制備金屬鎂；③通入氯氣將溴離子氧化，用水蒸汽吹出，用二氧化硫吸收，第④步中的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，⑤再將溴離子氧化，萃取得到單質(zhì)溴。A．除雜問題要注意三原則：不增，不減，操作易行，為保證雜質(zhì)離子除盡所加試劑要過量，過量的物質(zhì)也要除去，第①步中除去粗鹽中的SOeq\o\al(2?,4)、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，用的試劑依次為BaCl2、Na2CO3和NaOH，Na2CO3溶液既要除去Ca2+，又要出去Ba2+，所以要先加BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2?,4)，再加Na2CO3溶液除去Ca2+和過量的Ba2+，故A錯(cuò)誤；B．工業(yè)上采用電解熔融氯化鈉的方法制取金屬鈉，故B錯(cuò)誤；C．從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮、富集，故C正確；D．在第③⑤步中溴元素均被氧化，第④步中的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，其中溴元素化合價(jià)降低被還原，故D錯(cuò)誤。故選C。1．【答案】B【解析】A．橋索上的彩色燈光是將電能轉(zhuǎn)化為光能，與能量轉(zhuǎn)化的形式有關(guān)，故A正確；B．大橋所用鋼質(zhì)材料用熱噴鋁技術(shù)防腐，是因?yàn)殇X表面容易形成致密的氧化膜，具有抗腐蝕性，與電化學(xué)原理無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．金屬表面涂油漆可以防止金屬生銹，同時(shí)還比較美觀，故C正確；D．鋼是鐵和碳的合金，橋下層鐵路鋪設(shè)的鋼軌是一種鐵合金，故D正確；故選B。2．【答案】D【解析】裂化的目的是為了得到更多的十個(gè)碳原子左右的汽油；裂解的目的是為了得到碳原子數(shù)更少的烯烴?？梢娏呀獾某潭缺攘鸦?，也可以認(rèn)為裂解是深度裂化，由于都分解生成了新物質(zhì)，所以都是化學(xué)變化。A．利用石油中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離的過程叫分餾，屬于物理變化；通過石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化學(xué)變化，A錯(cuò)誤；B．煤是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物，通過干餾（化學(xué)反應(yīng)）得到苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物，不能說明煤中含有苯和甲苯，B錯(cuò)誤；C．石油的分餾產(chǎn)物汽油、柴油、煤油仍然是多種烴的混合物，C錯(cuò)誤；D．將鏈烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴稱為催化重整，石油催化重整可獲得芳香烴，D正確；故選D。3．【答案】C【解析】A．煤炭因黑而有光澤，故名“烏金”，A項(xiàng)正確；B．煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的，是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，B項(xiàng)正確；C．煤炭燃燒時(shí)會(huì)釋放出二氧化硫等大氣污染物，不是清潔能源，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)與蒸汽發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)的過程，D項(xiàng)正確；答案選C。4．【答案】A【解析】A．陶瓷的傳統(tǒng)概念是指所有以黏土等無機(jī)非金屬礦物為原材料，經(jīng)過高溫?zé)贫傻漠a(chǎn)品，兵馬俑的主要材料是陶瓷，因此由黏土燒結(jié)而成，A正確；B．SiO2能夠使光線全反射，可用于制造光導(dǎo)纖維；晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，可用于制作硅芯片，B錯(cuò)誤；C．從海水中經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶獲得食鹽過程中，沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，發(fā)生的變化屬于物理變化，C錯(cuò)誤；D．從海水中提取鎂的流程中，應(yīng)該是電解熔融的氯化鎂制取鎂，而不是電解氯化鎂溶液，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是A。5．【答案】D【解析】A．金的活潑性很弱，在自然界中以游離態(tài)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；B．常溫下，銀易和其它物質(zhì)反應(yīng)生成化合物，所以在自然界中以化合態(tài)存在，銀的金屬性弱，可用加熱Ag2O的方法冶煉，B正確；C．鐵在自然界中以化合態(tài)存在，鋁的金屬性大于鐵，鋁和鐵的氧化物能發(fā)生置換反應(yīng)，所以可以鋁熱法煉鐵，C正確；D．鈉的性質(zhì)很活潑，極易和氧氣反應(yīng)，所以在自然界中以化合態(tài)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(cuò)誤；故選D。6．【答案】D【解析】由流程可知，海帶灼燒后的海帶灰，浸泡，然后過濾，分離出含碘離子的水溶液，含碘離子的溶液加入氧化劑可氧化碘離子為碘單質(zhì)，得到含碘的水溶液，再向含碘單質(zhì)的水溶液中加入有機(jī)溶劑（如苯或四氯化碳），萃取分液得到含碘的有機(jī)溶液，通過蒸餾得到碘單質(zhì)。A．步驟①灼燒海帶需要用坩堝，不需要蒸發(fā)皿，故A錯(cuò)誤；B．步驟③為分離海帶灰懸濁液得到含碘離子的水溶液，操作為過濾，需要裝置Ⅱ，故B錯(cuò)誤；C．步驟⑤是萃取分液，不是過濾，需要裝置Ⅰ，故C錯(cuò)誤；D．完成步驟②浸泡海帶灰，④是酸性條件下H2O2氧化碘離子，則都需要裝置Ⅳ，故D正確；故選D。7．【答案】B【解析】由流程可知氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))加過量X(強(qiáng)堿溶液)，氧化鋁和X溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和水，沉淀為不溶于X溶液的Fe2O3，溶液乙為偏鋁酸鹽、X混合溶液；溶液乙中通入過量二氧化碳，偏鋁酸根離子、CO2、H2O反應(yīng)生成Al(OH)3和碳酸氫根，X與CO2反應(yīng)生成碳酸氫根，Y為碳酸氫鹽溶液，加熱Al(OH)3產(chǎn)生Al2O3和水，電解熔融狀態(tài)的Al2O3得到金屬Al。A．試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解，不能為氨水，A錯(cuò)誤；B．若用稀硫酸或稀鹽酸代替CO2，過量時(shí)，Al(OH)3會(huì)溶解，不能保證生成Al(OH)3沉淀，B正確；C．反應(yīng)Ⅱ?yàn)橄蚝衅X酸根的溶液通入過量CO2，二者可以發(fā)生反應(yīng)，離子方程式為CO2+AlOeq\o\al(?,2)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(?,3)，C錯(cuò)誤；D．因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al，D錯(cuò)誤；故選B。8．【答案】（1）分液Cl2+2KI=2KCl+I2置換反應(yīng)KI的水溶液無色I(xiàn)2的CCl4溶液紫紅色溴單質(zhì)的沸點(diǎn)低，溴單質(zhì)易揮發(fā)Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4【解析】(1)四氯化碳屬于有機(jī)物，水屬于無機(jī)物，二者不互溶，還原過程中碘單質(zhì)變?yōu)榈怆x子，故分離碘離子的水溶液和四氯化碳分離的操作是分液；(2)流程中的氧化過程碘化鈉與氯氣發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鈉和碘單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2KI=2KCl+I2；該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；(3)CCl4的密度大于水，若該含碘廢液中CCl4足量(能充分萃取)，經(jīng)充分振蕩、靜置后，觀察到分層現(xiàn)象，上層液體的成分是KI的水溶液，呈無色，下層液體的成分是I2的CCl4溶液，呈紫紅色；(4)因?yàn)殇鍐钨|(zhì)的沸點(diǎn)低，溴單質(zhì)易揮發(fā)，所以用熱空氣吹出溴既可以保證溴保持氣態(tài)，也可以防止生成的溴溶入溶液中；(5)④發(fā)生反應(yīng)為含溴的空氣用二氧化硫吸收，反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；(6)設(shè)原溶液中Cl?、Br?、I?的物質(zhì)的量分別為2mol、3mol、4mol，則根據(jù)離子方程式Cl2+2I?=I2+2Cl?，可知只要通入1molCl2就可使溶液中的I?由4mol降到2mol，而Cl?由2mol增至4mol，而Br?的物質(zhì)的量保持不變，仍為3mol，所以通入的Cl2與原溶液中I?的物質(zhì)的量之比為。9．【答案】（1）ACAl3++4OH?=AlOeq\o\al(?,2)+2H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】分析流程可知，鐵和鋁在足量稀硫酸里發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸鋁，加入足量的NaOH溶液時(shí)，①中的反應(yīng)有硫酸與氫氧化鈉的酸堿中和，硫酸鋁與過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，硫酸亞鐵在空氣中與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵灼燒得到氧化鐵，則固體A為氧化鐵；④中二氧化碳能與偏鋁酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁，固體B為氧化鋁；②中鋁單質(zhì)能與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，鐵不和NaOH反應(yīng)，過濾出來后和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵；③中硫酸亞鐵在空氣中與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵。(1)A．鐵鋁合金是由鐵和鋁熔融混合制成的具有特征性質(zhì)的混合物，故A正確；B．合金熔點(diǎn)低于各成分，則鐵鋁合金的熔點(diǎn)低于鋁和鐵，故B錯(cuò)誤；C．合金硬度大，則鐵鋁合金硬度高于純鋁，故C正確；綜上所述，故答案為：AC；(2)①中硫酸鋁與過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，其反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH?=AlOeq\o\