2024年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊 第八章 第1節(jié) 第1課時　金屬礦物、海水資源的開發(fā)利用

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第1課時金屬礦物、海水資源的開發(fā)利用[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解金屬在自然界中的存在形式,理解金屬冶煉的一般原理,掌握活潑性不同的金屬冶煉的一般方法,形成金屬冶煉方法知識模型,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知能力。2.了解海水的主要組成元素、海水資源及開發(fā)利用的主要方式,掌握從海水中提取溴的化學(xué)反應(yīng)原理及實驗方法,培養(yǎng)宏觀辨識與變化觀念的學(xué)科素養(yǎng)。3.通過對金屬冶煉原理及海水資源綜合利用的認識,體會化學(xué)對促進人與自然和諧相處的意義,培養(yǎng)科學(xué)探究精神,增強社會責(zé)任感。一、金屬礦物的開發(fā)利用1．金屬元素在自然界中的存在形態(tài)2．金屬的冶煉(1)概念：將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來,用于生產(chǎn)各種金屬材料,這一過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。(2)原理：利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,使金屬離子得到電子被還原成金屬原子,從而獲得金屬單質(zhì)。即Mn＋＋ne－=M。3．金屬的冶煉方法思考1根據(jù)下圖人類冶煉金屬的歷史時間分析推測人類發(fā)現(xiàn)和使用金屬材料受哪些因素的影響？為什么？提示影響因素主要是金屬在自然界中的存在狀態(tài)和金屬的活潑性。因為金屬越活潑其還原性就越強,離子的氧化性越弱,得電子能力越弱,就越難被還原,故使用的時間越晚。(1)金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下：(2)金屬的冶煉方法熱分解法分解HgO2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑分解Ag2O2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑電解法冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑冶煉鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑熱還原法高爐煉鐵Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2鋁熱法煉鐵2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe其他方法濕法煉銅Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu火法煉銅Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2其中熱還原法常用的還原劑有焦炭、CO、H2、一些活潑金屬等。思考2結(jié)合下列表格物質(zhì)的熔、沸點數(shù)據(jù)分析,為什么冶煉鎂時,選擇MgCl2而不是MgO？為什么冶煉鋁時,選擇Al2O3而不是AlCl3?物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點/℃28522054714190(以分子形式存在)沸點/℃360029801412180提示從表中可以發(fā)現(xiàn),MgO熔點高,耗能多；AlCl3的沸點比熔點低,易升華,是共價化合物,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電。思考3計算表明,生產(chǎn)1mol鋁消耗的電能至少為1.8×106J,回收鋁制飲料罐得到鋁與從鋁土礦得到鋁相比,前者的能耗僅為后者的3%～5%。通過對上述數(shù)據(jù)的分析和比較,你想到了什么？提示(1)從鋁土礦制鋁消耗的能量要遠遠高于回收鋁制飲料罐得到鋁消耗的能量,加強廢舊金屬的回收和再利用是合理利用金屬資源的重要途徑。(2)實際生產(chǎn)中,從金屬礦物到純凈金屬的冶煉過程是一個復(fù)雜的過程,在得到所需產(chǎn)品的同時也會產(chǎn)生廢棄物,因此必須考慮廢棄物的處理對環(huán)境的影響,走可持續(xù)發(fā)展道路。4．金屬礦物資源的開發(fā)和利用措施(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)加強廢舊金屬的回收和再利用。(5)使用其他材料代替金屬材料,減少金屬的使用量。1．判斷正誤(1)利用化合物冶煉金屬時,金屬元素一定發(fā)生還原反應(yīng)()(2)越活潑的金屬元素,人類利用的越晚()(3)用熱還原法冶煉金屬時,可以用H2將Mg從其化合物中還原出來()(4)可以通過電解飽和食鹽水的方法獲取金屬鈉()(5)可以通過電解熔融的MgO和AlCl3來制備金屬Mg、Al()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×2．冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑；②電解法；③熱分解法。下列金屬各采用哪種方法？(1)Fe、Zn、Cu等相對較活潑金屬：________(填序號,下同)。(2)Na、Mg、Al等活潑金屬：_______________________________________________。(3)Hg、Ag等不活潑金屬：__________________________________________________。答案(1)①(2)②(3)③3．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,還有少量的Fe2O3等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下：(1)步驟Ⅰ和Ⅱ中分離溶液和沉淀的操作為__________,所用到的玻璃儀器是_____________。(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有________,固體N是________。(3)濾液X中,含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為________,它屬于______(填“酸”“堿”或“鹽”)類物質(zhì)。(4)實驗室里通常向AlCl3溶液中加入______(填“氨水”或“NaOH溶液”)來制取Al(OH)3。答案(1)過濾燒杯、漏斗、玻璃棒(2)Fe2O3Al2O3(3)Na[Al(OH)4]鹽(4)氨水解析鋁土礦中加入濃NaOH溶液,Fe2O3和氫氧化鈉不反應(yīng),氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4],步驟Ⅰ利用過濾除去Fe2O3等不溶物,沉淀M為氧化鐵等不溶物,濾液X含有Na[Al(OH)4]；步驟Ⅱ通入二氧化碳將[Al(OH)4]－轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,過濾得氫氧化鋁,加熱分解氫氧化鋁得到氧化鋁。(4)氫氧化鋁溶于強堿,實驗室通常用氨水與氯化鋁反應(yīng)制備氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl。二、海水資源的開發(fā)利用1．海水資源的特點eq\x(廣闊性)→eq\x(海洋約占地球表面積的71%。海水中水的儲量約占地球上總水量的97%)eq\x(多樣性)→eq\x(\a\vs4\al\co1(海水中溶解和懸浮著大量的機物和有機物。海水中含量,最多的O、H兩種元素，加上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,元素為微量))eq\x(分散性)→eq\x(\a\vs4\al\co1(許多元素的富集程度低。例如，海水中金元素的總儲量約,為5×106t，而1t海水中金元素的含量僅為4×10－6g))2．海水水資源的開發(fā)利用(1)利用途徑及海水淡化方法(2)海水的蒸餾①主要儀器：A冷凝管,B蒸餾燒瓶,C錐形瓶。②冷卻水的流向：a口進,b口出。③B中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。3．海水中化學(xué)資源的開發(fā)利用(1)海水制鹽從海水中制得的氯化鈉,可以食用,同時也是生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等的化工原料。①氯堿工業(yè)：電解飽和食鹽水,可生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣和氯氣?；瘜W(xué)方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。③制鹽酸：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl。④制漂白劑(84消毒液)：2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O。⑤制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3=NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)海水提溴①海水提溴的方法(吹出法)工藝流程基本操作濃縮海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br－得到濃縮氧化向濃縮的海水中通入Cl2,將Br－氧化成Br2吹出利用溴的揮發(fā)性,通入熱空氣和水蒸氣,吹出溴蒸氣吸收吹出的溴蒸氣用SO2吸收蒸餾再用Cl2將HBr氧化得到溴后蒸餾分離②氧化、吸收環(huán)節(jié)主要的離子方程式：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－、SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－。4．海水中其他資源的開發(fā)利用(1)制備化工產(chǎn)品：制備Mg、K、I2及其他化工產(chǎn)品。(2)獲取能量物質(zhì)：提取鈾和重水用來開發(fā)核能。(3)開發(fā)利用新型能源：潮汐能、波浪能等。思考1下圖為海水提鎂的工藝流程,寫出下列步驟中的化學(xué)(或離子)方程式。①分解貝殼(主要成分是CaCO3)、制備Ca(OH)2：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2。②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(離子方程式)。③制備MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。④制取Mg：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。思考2從海帶中提取碘單質(zhì),相關(guān)實驗步驟如下：①灼燒海帶至完全生成灰,停止加熱,冷卻；②在濾液中滴加稀H2SO4及適當(dāng)?shù)难趸瘎?然后加入幾滴某溶液；③用剪刀剪碎海帶,用酒精潤濕,放入坩堝中；④海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中,加蒸餾水,攪拌、煮沸、過濾。(1)合理的步驟順序是______________(填序號)。(2)適當(dāng)?shù)难趸瘎┦莀_____________,反應(yīng)的離子方程式是____________________________。(3)證明含碘的操作及現(xiàn)象是____________________。答案(1)③①④②(2)H2O22I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O(3)取步驟②后的溶液于試管中,滴入淀粉溶液,溶液變藍1．判斷正誤(1)海洋約占地球表面積的71%,因此地球不缺水,人類可以任意使用,不用節(jié)約()(2)海水淡化的方法中,蒸餾法成本最低()(3)海水中含量最多的兩種元素為Na元素和Cl元素()(4)海水中各種化學(xué)資源的開發(fā)過程中,必須都要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)()(5)蒸餾操作時,溫度計水銀球的位置應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處,測量蒸氣的溫度()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.下列敘述不正確的是()A．蒸餾完畢后,應(yīng)先停止加熱,待裝置冷卻后,停止通水,再拆卸蒸餾裝置B．蒸餾時的接收裝置如圖C．冷卻水應(yīng)該從冷凝管的下口進水上口出水D．做蒸餾實驗時,在蒸餾燒瓶中應(yīng)加入沸石,以防暴沸,如果在沸騰前發(fā)現(xiàn)忘記加沸石,應(yīng)立即停止加熱,冷卻后補加答案B解析蒸餾完畢后,應(yīng)先熄滅酒精燈停止加熱,由于此時裝置內(nèi)還有一定量的蒸氣,因此要繼續(xù)通冷卻水,待裝置冷卻后,停止通水,再拆卸蒸餾裝置,A正確；蒸餾時,接餾分的錐形瓶不能用塞子密封,否則液體無法正常流下,B錯誤。3．(2023·陜西長安一中高一期中)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．上述過程涉及氧化還原反應(yīng)B．可以采用蒸餾法從海水中獲得淡水C．工業(yè)生產(chǎn)常選用NaOH作為沉淀劑D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收答案C解析由于Ca(OH)2比NaOH便宜,工業(yè)生產(chǎn)中常選用Ca(OH)2作為沉淀劑,故C錯誤。4．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誤的是()干海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(浸泡))懸濁液eq\o(→,\s\up7(過濾))濾液eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))I2的CCl4溶液A．實驗室灼燒干海帶在坩堝中進行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．可以用淀粉溶液檢驗碘水中的I2答案C解析干海帶灼燒得到海帶灰,海帶灰溶于沸水,過濾得到含有碘離子的濾液,加入酸化的過氧化氫溶液氧化碘離子生成碘單質(zhì),加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液。固體灼燒應(yīng)在坩堝中進行,A正確；沸水浸泡海帶灰的目的是加快I－的溶解,并使之溶解更充分,B正確；由濾液獲得碘水,正確的離子方程式為2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O,C錯誤；淀粉遇I2變藍,D正確。1．從本質(zhì)上講,工業(yè)上冶煉金屬的反應(yīng)一定都屬于()A．氧化還原反應(yīng) B．置換反應(yīng)C．分解反應(yīng) D．復(fù)分解反應(yīng)答案A解析金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得電子被還原生成金屬單質(zhì),因此一定屬于氧化還原反應(yīng)。2．(2023·濟南高一檢測)下列反應(yīng)原理中,不符合工業(yè)冶煉金屬實際情況的是()A．2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑B．2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑C．2MgOeq\o(=,\s\up7(電解))2Mg＋O2↑D．4CO＋Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO2答案C解析銀的活潑性差,用加熱分解氧化銀的方法冶煉銀,A項不符合題意；工業(yè)上電解熔融氧化鋁冶煉金屬鋁,B項不符合題意；工業(yè)上冶煉鎂可采用電解法,其原料應(yīng)選用MgCl2而不是MgO,因為MgO的熔點比MgCl2的高,會消耗大量電能,成本較高,C項符合題意；鐵性質(zhì)較活潑,工業(yè)上常采用熱還原法制取,D項不符合題意。3．海水是一個巨大的化學(xué)資源庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A．海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就能得到鉀單質(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NaD．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能答案C解析鉀為活潑金屬,在海水中沒有單質(zhì)鉀,無法用物理方法制得鉀單質(zhì),A錯誤；海水蒸發(fā)制海鹽只發(fā)生了物理變化,未發(fā)生化學(xué)變化,B錯誤；Na為活潑金屬,電解熔融的NaCl可制備Na,C正確；潮汐發(fā)電是將海水的動能轉(zhuǎn)化為電能,D錯誤。4．下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的說法錯誤的是()A．海水提鎂時,通過電解熔融MgCl2得到鎂單質(zhì)B．海水提溴的過程中涉及了氧化還原反應(yīng)C．通常用海水提取食鹽后的母液為原料制取溴單質(zhì)D．目前工業(yè)上可直接從海水中提取碘單質(zhì)答案D解析海水提鎂時,是通過電解熔融MgCl2得到鎂單質(zhì),故A正確；海水提溴的過程中涉及了氧化還原反應(yīng),即氯氣和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)和氯離子,溴單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸,故B正確；通常用海水提取食鹽后的母液為原料,用氯氣氧化溴離子制取溴單質(zhì),故C正確；海水中沒有單質(zhì)碘,目前工業(yè)上氧化海水中的碘離子提取碘單質(zhì),故D錯誤。5．如圖為鋁熱反應(yīng)的實驗裝置,請回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂,該反應(yīng)____________(填“能”或“不能”)發(fā)生,理由是__________________________________________________________。(3)若將所得產(chǎn)品置于足量的NaOH溶液中,可能看到的現(xiàn)象是______________,寫出鋁熱反應(yīng)的一種主要用途：__________________________________________。(4)假設(shè)鋁足量且反應(yīng)充分,設(shè)計一種實驗方案,證明本實驗中有單質(zhì)鐵生成：___________。答案(1)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe(2)不能鎂比鋁活潑,鋁不能置換出鎂(3)部分固體溶解,有氣泡產(chǎn)生焊接鋼軌(或冶煉某些熔點高的金屬,合理即可)(4)取適量反應(yīng)后的固體混合物,先用NaOH溶液除去鋁,再加入稀硫酸,有氣泡冒出,說明有鐵生成(或用磁鐵靠近固體,有固體可被磁鐵吸引,說明有鐵生成)解析(2)Mg比Al活潑,Al不能從MgO中置換出Mg。(3)若鋁過量,剩余的鋁及反應(yīng)生成的氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng),可看到部分固體溶解,且溶液中有氣泡產(chǎn)生。(4)可取適量反應(yīng)后的固體混合物,先用NaOH溶液除去鋁,再加入鹽酸或稀硫酸,根據(jù)有氣泡冒出確定有鐵生成；也可用磁鐵靠近固體,根據(jù)固體可被磁鐵吸引判斷有鐵生成。題組一金屬冶煉的原理及方法1．下列有關(guān)金屬冶煉的說法中,不正確的是()A．金屬冶煉的實質(zhì)是金屬陽離子被還原成單質(zhì)B．用碳粉或鋁粉還原鐵礦石可以獲取金屬FeC．通過電解NaCl溶液的方法可以獲取金屬NaD.冶煉銅的常用方法有火法煉銅和濕法煉銅答案C解析金屬冶煉的實質(zhì)是金屬陽離子得電子變成金屬單質(zhì),A正確；碳粉或鋁粉具有還原性,在高溫條件下能將鐵礦石中的化合態(tài)的鐵還原為單質(zhì)鐵,B正確；電解熔融的NaCl可以制取Na,C錯誤；冶煉銅的常用方法有火法煉銅(Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2)和濕法煉銅(Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4),都是銅元素得電子被還原,D正確。2．已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,則下列能冶煉出金屬鋰的方法是()A．電解法 B．熱還原法C．熱分解法 D．鋁熱法答案A解析鋰是活潑金屬,用電解熔融LiCl的方法冶煉。題組二合理開發(fā)和利用金屬礦物資源3．(2023·長沙高一期中)西漢劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中有“曾青得鐵,則化為銅,外化而內(nèi)不化”,該反應(yīng)被認為是現(xiàn)代濕法冶金術(shù)之祖。下列說法正確的是()A．硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO4·5H2O,是混合物B．“內(nèi)不化”是因為內(nèi)部的鐵活潑性比表面的鐵活潑性差C．上述反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3CuD．“化為銅”表明發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)答案D解析硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO4·5H2O,是純凈物,A錯誤；“內(nèi)不化”是因為鐵表面被生成的銅所覆蓋,內(nèi)部的鐵無法再發(fā)生反應(yīng),B錯誤；“化為銅”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu,反應(yīng)中有元素化合價發(fā)生變化,是氧化還原反應(yīng),C錯誤,D正確。4．下列關(guān)于鋁熱反應(yīng)：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe的說法不正確的是()A．該反應(yīng)中Al作還原劑B．該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中冶煉1molFe轉(zhuǎn)移2mol電子D．該反應(yīng)可用于焊接鋼軌答案C解析Fe2O3中Fe呈＋3價,每冶煉1molFe轉(zhuǎn)移3mol電子,C錯誤。5．鉛的冶煉大致過程如下：①富集：將方鉛礦(PbS)進行浮選；②焙燒：2PbS＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2PbO＋2SO2；③制粗鉛：PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Pb＋CO↑；PbO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Pb＋CO2。下列說法正確的是()A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化B．將1molPbS冶煉成Pb理論上至少需要6g碳C．方鉛礦焙燒反應(yīng)中,PbS是還原劑,還原產(chǎn)物只有PbOD．整個冶煉過程中,制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子答案B解析浮選法富集方鉛礦的過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,故A錯誤；將1molPbS冶煉成Pb的過程中,根據(jù)化學(xué)方程式得出,2PbS～2PbO～C～2Pb,1molPbS冶煉成Pb理論上至少需要0.5mol碳,即需要6g碳,故B正確；方鉛礦焙燒反應(yīng)：2PbS＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2PbO＋2SO2中,PbS中S元素化合價升高,是還原劑,氧元素化合價降低,還原產(chǎn)物有PbO和SO2,故C錯誤；整個冶煉過程中,根據(jù)Pb原子守恒,1molPbS轉(zhuǎn)化為1molPbO,轉(zhuǎn)移電子6mol,1molPbO轉(zhuǎn)化為1molPb,轉(zhuǎn)移電子2mol,所以制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mol電子,故D錯誤。題組三海水資源的利用6．離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．經(jīng)過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數(shù)不變B．水中的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－通過陰離子交換樹脂后被除去C．通過凈化處理后,水的導(dǎo)電性降低D．陰離子交換樹脂填充段存在反應(yīng)H＋＋OH－=H2O答案A解析由圖可知,經(jīng)過陽離子交換樹脂,Ca2＋、Na＋、Mg2＋被H＋替換,由電荷守恒可知陽離子數(shù)目增多,A項錯誤；再經(jīng)陰離子交換樹脂得到純凈水,則NOeq\o\al(－,3)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)被OH－替換,H＋與OH－結(jié)合生成水：H＋＋OH－=H2O,水的導(dǎo)電能力減弱,B、C、D項正確。7．(2022·廣東實驗中學(xué)高一期中)開發(fā)利用海水化學(xué)資源的部分過程如圖所示,下列說法正確的是()A．①的操作是先通入足量的CO2B．鑒別NaHCO3和Na2CO3溶液可以用澄清石灰水C．在步驟③中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH減小D．向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2,工業(yè)上常用電解熔融的Mg(OH)2來制取鎂答案C解析二氧化碳溶解度小,氨氣溶解度大,①的操作是先通入氨氣,再通入二氧化碳,故A錯誤；澄清石灰水與NaHCO3和Na2CO3反應(yīng)均生成白色沉淀CaCO3,實驗現(xiàn)象相同,無法用澄清石灰水鑒別NaHCO3和Na2CO3,故B錯誤；③是溴單質(zhì)被二氧化硫的水溶液吸收,生成硫酸和溴化氫,化學(xué)方程式為Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4,溶液酸性增強,溶液的pH減小,故C正確；工業(yè)上常用電解熔融的MgCl2來制取鎂,故D錯誤。8．如圖所示,NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是()A．石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑又是還原劑B．25℃時,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大C．Cl2與過量的鐵反應(yīng)生成FeCl2D．圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案A9．(2023·陜西長安一中高一期中)下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是()A．氫氣通過灼熱的CuO粉末B．二氧化碳通過Na2O2粉末C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D．加熱氧化銀冶煉Ag答案B解析A項,氫氣通過灼熱的CuO粉末生成銅和水,固體質(zhì)量減少；B項,CO2通過Na2O2粉末生成碳酸鈉和氧氣,固體質(zhì)量增加；C項,鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁和鐵,固體質(zhì)量不變；D項,加熱氧化銀冶煉Ag,同時還有氧氣生成,固體質(zhì)量減少。10．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁：下列說法錯誤的是()A．①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同C．③中需要通入過量的氨氣D．④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁答案C解析反應(yīng)①后的體系中含有固體SiO2,需要過濾除去,反應(yīng)②后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,需要過濾除去,A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和Na[Al(OH)4]的形式存在,其中鋁元素的化合價都是＋3價,B正確；由Na[Al(OH)4]制備Al(OH)3需要通入過量CO2,C錯誤；由Al(OH)3制備Al2O3,加熱即可,D正確。11．(2022·北京市第十二中學(xué)高一期中)從海帶中提取I2的實驗方案如下。下列說法不正確的是(注：分液是使用分液漏斗分離兩種互不相溶液體的操作)()A．實驗方案中2次使用到過濾操作B．向濾液中加入雙氧水的作用是將I－氧化為I2C．I－和IOeq\o\al(－,3)在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為I－＋IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋H2OD．含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是富集碘元素答案C解析根據(jù)分析可知,海帶灰加熱水后過濾得到濾液,I2的懸濁液過濾,分離得到粗碘,因此實驗方案中2次使用到過濾操作,A正確；I－具有還原性,在酸性條件下被H2O2氧化為I2,B正確；I－和IOeq\o\al(－,3)在酸性條件下發(fā)生反應(yīng),正確的離子方程式為5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O,C錯誤；含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是提高I2的濃度,達到富集碘元素的目的,D正確。12.(2023·蘇州高一期中)海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源,如圖為海水利用的部分過程。已知：MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。下列有關(guān)說法正確的是()A．制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度小于NaClB．在過程②中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2C．第③④⑤步中,溴元素均被氧化D．工業(yè)上將氫氧化鈉溶液加到海水中得到Mg(OH)2沉淀答案A解析碳酸氫鈉在反應(yīng)涉及物質(zhì)中溶解度最小,向飽和食鹽水中通入氨氣以及二氧化碳,溶解度較小的碳酸氫鈉會先析出,故A正確；在過程②中將MgCl2·6H2O在HCl氣流中灼燒即可制得無水MgCl2,故B錯誤；工業(yè)上將石灰乳加到海水中得到Mg(OH)2沉淀,故D錯誤。13．(2023·廣東清遠高一月考)工業(yè)上常常從鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3、SiO2雜質(zhì))中提取Al2O3,并通過電解法制備鋁單質(zhì)。請根據(jù)流程圖,回答相關(guān)問題。(1)寫出“濾渣A”的化學(xué)式：________；過濾時,玻璃棒的作用為________；“濾液B”中的溶質(zhì)為AlCl3、________(寫化學(xué)式)。(2)上述流程中“過量氨水”能否改為“過量NaOH溶液”？________(填“能”或“不能”),請用離子方程式解釋：______________________________。答案(1)Fe2O3引流NaCl、HCl(2)不能Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－{或Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－}14．目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,下面是提取鎂的流程圖：其中,MgO的熔點為2852℃,MgCl2的熔點為714℃。(1)從海水中獲取淡水最常用的方法是__________________________________________。(2)操作A是______,試劑a為______(填化學(xué)式)。(3)由無水MgCl2制取金屬鎂的化學(xué)方程式為____________,該反應(yīng)中_________(填元素符號)得電子被還原。(4)下列試劑中,能用于檢驗氯化鎂中是否含水的是________(填字母)。A．CuSO4·5H2OB．無水硫酸銅C．濃硫酸(5)有同學(xué)認為：可以在操作A得到Mg(OH)2后直接將其加熱得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,以簡化實驗步驟,體現(xiàn)實驗的簡約性原則。你是否同意該同學(xué)的觀點？______________(填“同意”或“不同意”),理由為______________________。答案(1)蒸餾法(2)過濾HCl(3)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2