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2017_2018学年高中化学新人教版必修二 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
一、单选题
1．（2017高一下·惠来期末）下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．电解熔融的氯化镁可制备镁单质和氯气
B．从海水制食盐主要是通过化学变化完成
C．电解氯化铝可以制得铝单质和氯气
D．从海水中提取钠单质只发生物理变化
【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：A．氯化镁为离子化合物，电解熔融氯化镁可冶炼Mg，同时生成氯气，故A正确；
B．氯化钠溶解度随温度变化不大，蒸发溶剂得到氯化钠晶体，从海水制食盐是物理变化，故B错误；
C．工业上电解熔融氧化铝制备铝，氯化铝是共价化合物不能导电，故C错误；
D．从海水中提取钠单质是发了氧化还原反应，故D错误；
故选A．
【分析】A．氯化镁为离子化合物，电解熔融氯化镁可冶炼Mg；
B．海水制海盐为蒸发析出晶体的原理；
C．氯化铝为共价化合物；
D．海水中钠为钠离子，变化为金属钠需要发啥氧化还原反应．
2．（2017高二下·河南期中）下列冶炼金属的方法正确的是（ ）
A．电解MgO制取Mg
B．加热条件下用CO还原Ag2O制取Ag
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe，转移电子数为0.6NA
D．电解NaCl溶液制取Na
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．镁为活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，而不采用电解氧化镁的方法冶炼镁，氯化镁的熔点低于氧化镁，如果电解氧化镁会浪费大量能源，所以用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故A错误；
B．常温下，银易和其它物质反应生成化合物，所以在自然界中以化合态存在，银的金属性弱，可用加热Ag2O的方法冶炼，故B错误；
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe= =0.2mol，电子转移0.2mol×3=0.6mol，转移电子数为0.6NA，故C正确；
D．电解饱和NaCl溶液电解过程中阳极上氯离子失电子发生氧化反应，2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；阴极上是氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e﹣=H2↑，实质是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑得不到金属钠，故D错误；
故选C．
【分析】A．氯化镁、MgO都属于离子晶体，在熔融状态下都电离出阴阳离子而导电，但氯化镁的熔点小于氧化镁；
B．电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得；
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe= =0.2mol，电子转移0.2mol×3=0.6mol；
D．电解饱和NaCl溶液的实质是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑．
3．属于铝热反应的是（ ）
A．Al+HCl B．Al+H2SO4 C．Al+MgO D．Al+MnO2
【答案】D
【知识点】铝的化学性质；探究铝热反应
【解析】【解答】解：铝热反应是在高温条件下铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应，化合物中对应的金属的活泼性应比铝弱，
A.2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，盐酸不是氧化物，该反应在常温下就能进行，不属于铝热反应，故A错误；
B.2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，硫酸不是氧化物，该反应在常温下就能进行，不属于铝热反应，故B错误；
C．在金属活动顺序表中，镁排在铝的前面，镁比Al的活泼性强，Al+MgO不属于铝热剂，故C错误；
D．Mn比Al的活泼性弱，Al+MnO2属于铝热剂，能够发生铝热反应，故D正确；
故选D．
【分析】铝热反应是指在高温条件下，铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应；化合物中对应的金属的活泼性比铝弱，该反应将会放出大量的热，其中铝粉和金属氧化物作为铝热剂，镁条和氯酸钾作为引燃剂，据此分析解答．
4．下列说法不正确的是（ ）
A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物
B．海洋元素﹣﹣溴的提取常用“空气吹出法”，该制备方法中溴元素依次经过被氧化、被还原、被氧化的三过程
C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理
D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解：A．二氧化氮、二氧化硫可形成酸雨，则形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物，故A正确；B．海水中溴以离子存在，需要浓缩后氧化，再发生SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣，最后再氧化，则该制备方法中溴元素依次经过被氧化、被还原、被氧化的三过程，故B正确；C．绿色化学的核心是从源头上减少污染物的使用，而不能污染后再治理，故C错误；D．含氮、磷的生活污水可导致水中藻类植物大量生长，则水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的，故D正确；
故选C．
【分析】A．N、S的氧化物可形成酸雨；B．海水中溴以离子存在，需要浓缩后氧化，再发生SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣，最后再氧化；C．绿色化学的核心是从源头上减少污染物的使用；D．含氮、磷的生活污水可导致水中藻类植物大量生长．
5．我国钨资源矿产丰富．由黑钨矿提取钨发生的反应之一为：3H2+WO3 W+3H2O．其基本反应类型是（ ）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】C
【知识点】化学基本反应类型；金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．生成物有两种，不是化合反应，故A不选；
B．反应物有两种，不是分解反应，故B不选；
C．为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应，属于置换反应，故C选；
D．反应物、生成物中均有单质，不是复分解反应，故D不选；
故选C．
【分析】3H2+WO3 W+3H2O为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应，以此来解答．
6．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（ ）
A．2HgO 2Hg+O2↑ B．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C．2MgO 2Mg+O2↑ D．2Al2O3 4Al+3O2↑
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，故A正确；
B．Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，故B正确；
C．镁是活泼金属，应采用电解法氯化镁的方法制取，氧化镁的熔点太高，消耗太多的能量，故C错误；
D．Al是活泼金属，应采用电解法制取，故D正确．
故选C．
【分析】金属的性质不同，活泼性不同，冶炼的方法不同，根据金属活动性强弱，可采用热还原法、电解法、热分解法等冶炼方法．
7．下列说法正确的是（ ）
A．目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是铝热反应法
B．铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量
C．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④蒸发结晶；⑤在一定条件下脱水干燥
D．在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca、Zn 均不能用常用化学还原剂制得
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法，电解熔融的氧化铝，故A错误；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量，故B正确；
C、海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④在一定条件下脱水干燥；⑤蒸发结晶；故C错误；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备，Zn 能用常用化学还原剂制得，故D错误．
故选C．
【分析】A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等）；
C、海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④在一定条件下脱水干燥；⑤蒸发结晶；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备．
8．下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（ ）
A．Fe B．Cu C．Al D．Hg
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．Fe用热还原法冶炼，故A不选；
B．Cu用热还原法冶炼，故B不选；
C．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故C选；
D．Hg用热分解法冶炼，故D不选；
故选：C．
【分析】电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Al2O3）制得；
热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；
热分解法：冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得．
9．铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝．下列说法不正确的是（ ）
A．①、②、③中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al，
A、由以上分析可知①、②、③中除加试剂外，都需要对固体和溶液分离，所以还需要进行过滤操作，故A正确；
B、a中为Al3+，b中为AlO2﹣，a、b中铝元素的化合价均为+3价，故B正确；
C、③中需要把AlO2﹣转化为Al（OH）3沉淀，要通入过量的二氧化碳，AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣，偏铝酸钠和氨气不反应，故C错误；
D、根据上面分析可知④是Al（OH）3受热分解生成Al2O3，故D正确．
故选C．
【分析】铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al．
10．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，对今后世界经济发展有着决定性作用．下列有关说法正确的是（ ）
A．工段②是风化过程
B．在工段③④⑤中溴元素均被氧化
C．工业上电解熔融状态下的氯化镁制取镁单质
D．工段①中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：A．风化是指某些含结晶水的矿物类药物，因与干燥空气接触，日久逐渐脱水而成为粉末状态，该过程需要加热，所以不是风化，故A错误；
B．第③步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，第④步中，溴元素化合价从0降低到﹣1价，被还原，第⑤步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，故B错误；
C．工业上电解熔融状态下的氯化镁，阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极是镁离子得到电子生成金属镁，制取镁单质，故C正确；
D．选项中的试剂添加顺序中，钡离子最后无法除去，则加入的药品顺序为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故D错误；
故选C．
【分析】海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液，粗盐精制除去杂质得到精盐，电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，母液中含有镁离子和溴离子，加入石灰乳沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液，氢氧化镁溶解后浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤，在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁，滤液中加入氧化剂氯水氧化溴离子为溴单质，再通入二氧化硫吸收后，加入酸重新生成溴单质，
A．风化是指某些含结晶水的矿物类药物，因与干燥空气接触，日久逐渐脱水而成为粉末状态；
B．溴元素失电子化合价升高时被氧化；
C．电解熔融氯化镁可制备金属镁和氯气；
D．除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙，可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子，盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，加氢氧化钠和氯化钡无先后顺序要求．
二、填空题
11．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg L﹣1．其工业提取法有：
Ⅰ．空气吹出纯碱吸收法．方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有：
①Cl2+2Br﹣═Br2+2Cl﹣
②3Br2+3CO {#mathmL#}{#/mathmL#} ═BrO {#mathmL#}{#/mathmL#} +5Br﹣+3CO2↑；
③BrO {#mathmL#}{#/mathmL#} +5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O
其中②中的氧化剂是 ，③中的还原剂是 ．
Ⅱ．空气吹出SO2吸收法．该方法基本同（Ⅰ），只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴．
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 ．
Ⅲ．溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的．
实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 ．
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 （填序号）．
①乙醇②四氯化碳③硝酸．
【答案】Br2；Br﹣；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；分液漏斗；②
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，自身被还原生成氯离子，离子反应方程式为：Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣；Br2+3CO32﹣=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑中Br2的化合价由0价变为+5价和﹣1价，所以Br2是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br2，③BrO3﹣+5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O．中的还原剂是Br﹣，故答案为：Br2；Br﹣；Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，根据萃取剂的选取标准知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取剂，能作萃取剂的是四氯化碳；故答案为：分液漏斗；②．
【分析】Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，还原剂失电子化合价升高而发生氧化反应；Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应；Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应．
12．在人们生产、生活等各种活动中都离不开化学物质，比如：金属是人类生活中用途广泛的金属材料，即使有毒的苯也是重要的化工原料，请回答下面与金属和苯有关的问题：
Ⅰ．写出下列反应的化学方程式．
（1）用铝加热反应炼铁： ；
（2）由苯制取硝基苯： ；
Ⅱ．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z．
（1）在①中，金属片发生氧化反应 ；
（2）在②中，金属片 作负极；
（3）如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片 上有气泡产生；
（4）上述四种金属的活动顺序是 ．
【答案】2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；；Y；Z；W；Y＞X＞Z＞W
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，反应方程式为，
故答案为：；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，
（1）在①中，Y是负极、X是正极，负极上Y失电子发生氧化反应，故答案为：Y；
（2）在②中，金属片Z作负极、W作正极，故答案为：Z；
（3）金属性Y＞W，如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，构成原电池，Y是负极、W是正极，则金属片W上有气泡产生，故答案为：W；
（4）通过以上分析知，上述四种金属的活动顺序是Y＞X＞Z＞W，
故答案为：Y＞X＞Z＞W．
【分析】I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，结核题目分析解答．
三、综合题
13．（2017高一下·永州期末）海水中含有丰富的Na+、Mg2+、Cl﹣、Br﹣等化学资源．将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一．以浓缩海水为原料，通过一系列工艺流程可以提取Mg、Br2等产品．
（1）如图是采用膜分离技术的海水淡化示意图．淡化膜可以让水分子通过，而海水中其他分子和离子均不能通过．加压后，左侧淡水中增加的是 （填字母）．
a．溶质质量 b．溶剂质量 c．溶质的质量分数
（2）从海水中提取镁的主要步骤如下：
①操作a的名称是 ．
②写出B冶炼金属镁的化学方程式 ．
（3）空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是以预先经过酸化的浓缩海水为原料，通过以下步骤提取溴：
步骤一：用氯气置换溴离子使之成为单质溴；
步骤二：通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸；
步骤三：用氯气将氢溴酸氧化得到产品溴．
①步骤一和步骤二的目的是 ．
②步骤二中发生反应的化学方程式为 ．
【答案】（1）b
（2）过滤；MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑
（3）富集溴；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：（1）水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡水膜，加压后，左侧淡水中增加的是溶剂质量，
故答案为：b；（2）向海水中加入石灰水，其中Ca（OH）2和镁离子反应生成Mg（OH）2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg（OH）2，将Mg（OH）2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，
①上述分析可知，操作a的名称为过滤，
故答案为：过滤；
②B为氯化镁固体，冶炼金属镁的化学方程式为：MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑，
故答案为：MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑；（3）①用氯气置换溴离子使之成为单质溴，通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸，步骤一和步骤二的目的是富集溴，
故答案为：富集溴；
②步骤二则的反应为二氧化硫还原溴单质，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，
故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4．
【分析】（1）根据题意，膜分离技术的原理：对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡化池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，据此分析加压后右侧海水中溶质、溶剂、溶液的改变，进而进行分析判断；（2）向海水中加入石灰水，其中Ca（OH）2和镁离子反应生成Mg（OH）2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg（OH）2，将Mg（OH）2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，
①操作a是分离固体和溶液；
②电解熔融氯化镁得到镁和氯气；（3）浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣，用空气将溴吹出，用二氧化硫吸收，从而达到富集溴，发生反应Br2+2H2O+SO2═2HBr+H2SO4，步骤三中发生Cl2+2HBr=Br2+2HCl，以此来解答．
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2017_2018学年高中化学新人教版必修二 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源
一、单选题
1．（2017高一下·惠来期末）下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．电解熔融的氯化镁可制备镁单质和氯气
B．从海水制食盐主要是通过化学变化完成
C．电解氯化铝可以制得铝单质和氯气
D．从海水中提取钠单质只发生物理变化
2．（2017高二下·河南期中）下列冶炼金属的方法正确的是（ ）
A．电解MgO制取Mg
B．加热条件下用CO还原Ag2O制取Ag
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe，转移电子数为0.6NA
D．电解NaCl溶液制取Na
3．属于铝热反应的是（ ）
A．Al+HCl B．Al+H2SO4 C．Al+MgO D．Al+MnO2
4．下列说法不正确的是（ ）
A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物
B．海洋元素﹣﹣溴的提取常用“空气吹出法”，该制备方法中溴元素依次经过被氧化、被还原、被氧化的三过程
C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理
D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的
5．我国钨资源矿产丰富．由黑钨矿提取钨发生的反应之一为：3H2+WO3 W+3H2O．其基本反应类型是（ ）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
6．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（ ）
A．2HgO 2Hg+O2↑ B．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C．2MgO 2Mg+O2↑ D．2Al2O3 4Al+3O2↑
7．下列说法正确的是（ ）
A．目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是铝热反应法
B．铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量
C．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④蒸发结晶；⑤在一定条件下脱水干燥
D．在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca、Zn 均不能用常用化学还原剂制得
8．下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（ ）
A．Fe B．Cu C．Al D．Hg
9．铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝．下列说法不正确的是（ ）
A．①、②、③中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
10．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，对今后世界经济发展有着决定性作用．下列有关说法正确的是（ ）
A．工段②是风化过程
B．在工段③④⑤中溴元素均被氧化
C．工业上电解熔融状态下的氯化镁制取镁单质
D．工段①中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
二、填空题
11．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg L﹣1．其工业提取法有：
Ⅰ．空气吹出纯碱吸收法．方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有：
①Cl2+2Br﹣═Br2+2Cl﹣
②3Br2+3CO {#mathmL#}{#/mathmL#} ═BrO {#mathmL#}{#/mathmL#} +5Br﹣+3CO2↑；
③BrO {#mathmL#}{#/mathmL#} +5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O
其中②中的氧化剂是 ，③中的还原剂是 ．
Ⅱ．空气吹出SO2吸收法．该方法基本同（Ⅰ），只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴．
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 ．
Ⅲ．溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的．
实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 ．
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 （填序号）．
①乙醇②四氯化碳③硝酸．
12．在人们生产、生活等各种活动中都离不开化学物质，比如：金属是人类生活中用途广泛的金属材料，即使有毒的苯也是重要的化工原料，请回答下面与金属和苯有关的问题：
Ⅰ．写出下列反应的化学方程式．
（1）用铝加热反应炼铁： ；
（2）由苯制取硝基苯： ；
Ⅱ．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z．
（1）在①中，金属片发生氧化反应 ；
（2）在②中，金属片 作负极；
（3）如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片 上有气泡产生；
（4）上述四种金属的活动顺序是 ．
三、综合题
13．（2017高一下·永州期末）海水中含有丰富的Na+、Mg2+、Cl﹣、Br﹣等化学资源．将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一．以浓缩海水为原料，通过一系列工艺流程可以提取Mg、Br2等产品．
（1）如图是采用膜分离技术的海水淡化示意图．淡化膜可以让水分子通过，而海水中其他分子和离子均不能通过．加压后，左侧淡水中增加的是 （填字母）．
a．溶质质量 b．溶剂质量 c．溶质的质量分数
（2）从海水中提取镁的主要步骤如下：
①操作a的名称是 ．
②写出B冶炼金属镁的化学方程式 ．
（3）空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是以预先经过酸化的浓缩海水为原料，通过以下步骤提取溴：
步骤一：用氯气置换溴离子使之成为单质溴；
步骤二：通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸；
步骤三：用氯气将氢溴酸氧化得到产品溴．
①步骤一和步骤二的目的是 ．
②步骤二中发生反应的化学方程式为 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：A．氯化镁为离子化合物，电解熔融氯化镁可冶炼Mg，同时生成氯气，故A正确；
B．氯化钠溶解度随温度变化不大，蒸发溶剂得到氯化钠晶体，从海水制食盐是物理变化，故B错误；
C．工业上电解熔融氧化铝制备铝，氯化铝是共价化合物不能导电，故C错误；
D．从海水中提取钠单质是发了氧化还原反应，故D错误；
故选A．
【分析】A．氯化镁为离子化合物，电解熔融氯化镁可冶炼Mg；
B．海水制海盐为蒸发析出晶体的原理；
C．氯化铝为共价化合物；
D．海水中钠为钠离子，变化为金属钠需要发啥氧化还原反应．
2．【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．镁为活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，而不采用电解氧化镁的方法冶炼镁，氯化镁的熔点低于氧化镁，如果电解氧化镁会浪费大量能源，所以用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故A错误；
B．常温下，银易和其它物质反应生成化合物，所以在自然界中以化合态存在，银的金属性弱，可用加热Ag2O的方法冶炼，故B错误；
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe= =0.2mol，电子转移0.2mol×3=0.6mol，转移电子数为0.6NA，故C正确；
D．电解饱和NaCl溶液电解过程中阳极上氯离子失电子发生氧化反应，2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；阴极上是氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e﹣=H2↑，实质是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑得不到金属钠，故D错误；
故选C．
【分析】A．氯化镁、MgO都属于离子晶体，在熔融状态下都电离出阴阳离子而导电，但氯化镁的熔点小于氧化镁；
B．电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得；
C．在Al和F2O3反应中，生成11.2gFe= =0.2mol，电子转移0.2mol×3=0.6mol；
D．电解饱和NaCl溶液的实质是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑．
3．【答案】D
【知识点】铝的化学性质；探究铝热反应
【解析】【解答】解：铝热反应是在高温条件下铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应，化合物中对应的金属的活泼性应比铝弱，
A.2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，盐酸不是氧化物，该反应在常温下就能进行，不属于铝热反应，故A错误；
B.2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，硫酸不是氧化物，该反应在常温下就能进行，不属于铝热反应，故B错误；
C．在金属活动顺序表中，镁排在铝的前面，镁比Al的活泼性强，Al+MgO不属于铝热剂，故C错误；
D．Mn比Al的活泼性弱，Al+MnO2属于铝热剂，能够发生铝热反应，故D正确；
故选D．
【分析】铝热反应是指在高温条件下，铝粉把某些金属氧化物中的金属置换出来的反应；化合物中对应的金属的活泼性比铝弱，该反应将会放出大量的热，其中铝粉和金属氧化物作为铝热剂，镁条和氯酸钾作为引燃剂，据此分析解答．
4．【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解：A．二氧化氮、二氧化硫可形成酸雨，则形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物，故A正确；B．海水中溴以离子存在，需要浓缩后氧化，再发生SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣，最后再氧化，则该制备方法中溴元素依次经过被氧化、被还原、被氧化的三过程，故B正确；C．绿色化学的核心是从源头上减少污染物的使用，而不能污染后再治理，故C错误；D．含氮、磷的生活污水可导致水中藻类植物大量生长，则水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的，故D正确；
故选C．
【分析】A．N、S的氧化物可形成酸雨；B．海水中溴以离子存在，需要浓缩后氧化，再发生SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣，最后再氧化；C．绿色化学的核心是从源头上减少污染物的使用；D．含氮、磷的生活污水可导致水中藻类植物大量生长．
5．【答案】C
【知识点】化学基本反应类型；金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．生成物有两种，不是化合反应，故A不选；
B．反应物有两种，不是分解反应，故B不选；
C．为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应，属于置换反应，故C选；
D．反应物、生成物中均有单质，不是复分解反应，故D不选；
故选C．
【分析】3H2+WO3 W+3H2O为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应，以此来解答．
6．【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，故A正确；
B．Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，故B正确；
C．镁是活泼金属，应采用电解法氯化镁的方法制取，氧化镁的熔点太高，消耗太多的能量，故C错误；
D．Al是活泼金属，应采用电解法制取，故D正确．
故选C．
【分析】金属的性质不同，活泼性不同，冶炼的方法不同，根据金属活动性强弱，可采用热还原法、电解法、热分解法等冶炼方法．
7．【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法，电解熔融的氧化铝，故A错误；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量，故B正确；
C、海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④在一定条件下脱水干燥；⑤蒸发结晶；故C错误；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备，Zn 能用常用化学还原剂制得，故D错误．
故选C．
【分析】A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等）；
C、海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④在一定条件下脱水干燥；⑤蒸发结晶；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备．
8．【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：A．Fe用热还原法冶炼，故A不选；
B．Cu用热还原法冶炼，故B不选；
C．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故C选；
D．Hg用热分解法冶炼，故D不选；
故选：C．
【分析】电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Al2O3）制得；
热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；
热分解法：冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得．
9．【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解：铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al，
A、由以上分析可知①、②、③中除加试剂外，都需要对固体和溶液分离，所以还需要进行过滤操作，故A正确；
B、a中为Al3+，b中为AlO2﹣，a、b中铝元素的化合价均为+3价，故B正确；
C、③中需要把AlO2﹣转化为Al（OH）3沉淀，要通入过量的二氧化碳，AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣，偏铝酸钠和氨气不反应，故C错误；
D、根据上面分析可知④是Al（OH）3受热分解生成Al2O3，故D正确．
故选C．
【分析】铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al．
10．【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：A．风化是指某些含结晶水的矿物类药物，因与干燥空气接触，日久逐渐脱水而成为粉末状态，该过程需要加热，所以不是风化，故A错误；
B．第③步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，第④步中，溴元素化合价从0降低到﹣1价，被还原，第⑤步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，故B错误；
C．工业上电解熔融状态下的氯化镁，阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极是镁离子得到电子生成金属镁，制取镁单质，故C正确；
D．选项中的试剂添加顺序中，钡离子最后无法除去，则加入的药品顺序为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故D错误；
故选C．
【分析】海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液，粗盐精制除去杂质得到精盐，电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，母液中含有镁离子和溴离子，加入石灰乳沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液，氢氧化镁溶解后浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤，在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁，滤液中加入氧化剂氯水氧化溴离子为溴单质，再通入二氧化硫吸收后，加入酸重新生成溴单质，
A．风化是指某些含结晶水的矿物类药物，因与干燥空气接触，日久逐渐脱水而成为粉末状态；
B．溴元素失电子化合价升高时被氧化；
C．电解熔融氯化镁可制备金属镁和氯气；
D．除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙，可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子，盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，加氢氧化钠和氯化钡无先后顺序要求．
11．【答案】Br2；Br﹣；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；分液漏斗；②
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，自身被还原生成氯离子，离子反应方程式为：Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣；Br2+3CO32﹣=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑中Br2的化合价由0价变为+5价和﹣1价，所以Br2是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br2，③BrO3﹣+5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O．中的还原剂是Br﹣，故答案为：Br2；Br﹣；Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，根据萃取剂的选取标准知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取剂，能作萃取剂的是四氯化碳；故答案为：分液漏斗；②．
【分析】Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，还原剂失电子化合价升高而发生氧化反应；Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应；Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应．
12．【答案】2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；；Y；Z；W；Y＞X＞Z＞W
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，反应方程式为，
故答案为：；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，
（1）在①中，Y是负极、X是正极，负极上Y失电子发生氧化反应，故答案为：Y；
（2）在②中，金属片Z作负极、W作正极，故答案为：Z；
（3）金属性Y＞W，如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，构成原电池，Y是负极、W是正极，则金属片W上有气泡产生，故答案为：W；
（4）通过以上分析知，上述四种金属的活动顺序是Y＞X＞Z＞W，
故答案为：Y＞X＞Z＞W．
【分析】I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H+移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，结核题目分析解答．
13．【答案】（1）b
（2）过滤；MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑
（3）富集溴；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解：（1）水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡水膜，加压后，左侧淡水中增加的是溶剂质量，
故答案为：b；（2）向海水中加入石灰水，其中Ca（OH）2和镁离子反应生成Mg（OH）2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg（OH）2，将Mg（OH）2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，
①上述分析可知，操作a的名称为过滤，
故答案为：过滤；
②B为氯化镁固体，冶炼金属镁的化学方程式为：MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑，
故答案为：MgCl2（熔融） {#mathmL#}{#/mathmL#} Mg+Cl2↑；（3）①用氯气置换溴离子使之成为单质溴，通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸，步骤一和步骤二的目的是富集溴，
故答案为：富集溴；
②步骤二则的反应为二氧化硫还原溴单质，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，
故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4．
【分析】（1）根据题意，膜分离技术的原理：对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡化池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，据此分析加压后右侧海水中溶质、溶剂、溶液的改变，进而进行分析判断；（2）向海水中加入石灰水，其中Ca（OH）2和镁离子反应生成Mg（OH）2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg（OH）2，将Mg（OH）2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，
①操作a是分离固体和溶液；
②电解熔融氯化镁得到镁和氯气；（3）浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣，用空气将溴吹出，用二氧化硫吸收，从而达到富集溴，发生反应Br2+2H2O+SO2═2HBr+H2SO4，步骤三中发生Cl2+2HBr=Br2+2HCl，以此来解答．
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