第八章 第一节 第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用 课后练（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第八章　化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用
题组一　金属冶炼的原理及方法
1．下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是(　　)
A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质
B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe
C．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
2．已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方法是(　　)
A．电解法 B．热还原法
C．热分解法 D．铝热法
题组二　合理开发和利用金属矿物资源
3．(2023·长沙高一期中)西汉刘安所著的《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜,外化而内不化”,该反应被认为是现代湿法冶金术之祖。下列说法正确的是(　　)
A．硫酸铜晶体的化学式为CuSO4·5H2O,是混合物
B．“内不化”是因为内部的铁活泼性比表面的铁活泼性差
C．上述反应的离子方程式为2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
D．“化为铜”表明发生的是氧化还原反应
4．下列关于铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe的说法不正确的是(　　)
A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子
D．该反应可用于焊接钢轨
5．铅的冶炼大致过程如下：
①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；
②焙烧：2PbS＋3O22PbO＋2SO2；
③制粗铅：PbO＋CPb＋CO↑；PbO＋COPb＋CO2。
下列说法正确的是(　　)
A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B．将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
C．方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
D．整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
题组三　海水资源的利用
6．离子交换法净化水过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B．水中的NO、SO、Cl－通过阴离子交换树脂后被除去
C．通过净化处理后,水的导电性降低
D．阴离子交换树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O
7．(2022·广东实验中学高一期中)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法正确的是(　　)
A．①的操作是先通入足量的CO2
B．鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液可以用澄清石灰水
C．在步骤③中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH减小
D．向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2,工业上常用电解熔融的Mg(OH)2来制取镁
8．如图所示,NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是(　　)
A．石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂
B．25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大
C．Cl2与过量的铁反应生成FeCl2
D．图示转化反应都是氧化还原反应
9．(2023·陕西长安一中高一期中)下列反应中,反应后固体物质增重的是(　　)
A．氢气通过灼热的CuO粉末
B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．加热氧化银冶炼Ag
10．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
下列说法错误的是(　　)
A．①②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
11．(2022·北京市第十二中学高一期中)从海带中提取I2的实验方案如下。下列说法不正确的是(注：分液是使用分液漏斗分离两种互不相溶液体的操作)(　　)
A．实验方案中2次使用到过滤操作
B．向滤液中加入双氧水的作用是将I－氧化为I2
C．I－和IO在酸性条件下发生反应的离子方程式为I－＋IO＋2H＋===I2＋H2O
D．含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集碘元素
12. (2023·苏州高一期中)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图为海水利用的部分过程。
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。下列有关说法正确的是(　　)
A．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl
B．在过程②中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．第③④⑤步中,溴元素均被氧化
D．工业上将氢氧化钠溶液加到海水中得到Mg(OH)2沉淀
13．(2023·广东清远高一月考)工业上常常从铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3、SiO2杂质)中提取Al2O3,并通过电解法制备铝单质。请根据流程图,回答相关问题。
(1)写出“滤渣A”的化学式：________；过滤时,玻璃棒的作用为________；“滤液B”中的溶质为AlCl3、________(写化学式)。
(2)上述流程中“过量氨水”能否改为“过量NaOH溶液”？________(填“能”或“不能”),请用离子方程式解释：______________________________。
14．目前世界上60%的镁是从海水中提取的,下面是提取镁的流程图：
其中,MgO的熔点为2 852 ℃,MgCl2的熔点为714 ℃。
(1)从海水中获取淡水最常用的方法是__________________________________________。
(2)操作A是______,试剂a为______(填化学式)。
(3)由无水MgCl2制取金属镁的化学方程式为____________,该反应中_________(填元素符号)得电子被还原。
(4)下列试剂中,能用于检验氯化镁中是否含水的是________(填字母)。
A．CuSO4·5H2O　B．无水硫酸铜　C．浓硫酸
(5)有同学认为：可以在操作A得到Mg(OH)2后直接将其加热得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,以简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你是否同意该同学的观点？______________(填“同意”或“不同意”),理由为______________________。
15．(2023·河南洛阳高一联考)海洋中蕴含着丰富的资源,我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤获取溴、碘单质等资源。回答下列问题：
Ⅰ.为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程：
甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴
乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴
(1)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中较符合实际工业生产要求且能耗较低的是__________ (填“甲”或“乙”)。
(2)甲同学设计的流程中，步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的__________性；步骤④中发生反应的化学方程式为___________________________。
Ⅱ.对比溴元素的提取，碘元素是从海洋植物如海带、海藻中提取，某提取碘单质的工艺流程如图。
(3)步骤③操作名称为__________；步骤④的离子方程式为_______________。
(4)从含碘的苯溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处：____________(任写两点)。
第一节　自然资源的开发利用
第1课时　金属矿物、海水资源的开发利用
1．C　2.A　3.D　4.C　5.B　6.A　7.C　8.A
9．B　[A项，氢气通过灼热的CuO粉末生成铜和水，固体质量减少；B项，CO2通过Na2O2粉末生成碳酸钠和氧气，固体质量增加；C项，铝与Fe2O3发生铝热反应生成氧化铝和铁，固体质量不变；D项，加热氧化银冶炼Ag，同时还有氧气生成，固体质量减少。]
10．C　[反应①后的体系中含有固体SiO2，需要过滤除去，反应②后的体系中含有Fe(OH)3沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和Na[Al(OH)4]的形式存在，其中铝元素的化合价都是＋3价，B正确；由Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误；由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。]
11．C　[根据分析可知，海带灰加热水后过滤得到滤液，I2的悬浊液过滤，分离得到粗碘，因此实验方案中2次使用到过滤操作，A正确；I－具有还原性，在酸性条件下被H2O2氧化为I2，B正确；I－和IO在酸性条件下发生反应，正确的离子方程式为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，C错误；含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液，其目的是提高I2的浓度，达到富集碘元素的目的，D正确。]
12．A　[碳酸氢钠在反应涉及物质中溶解度最小，向饱和食盐水中通入氨气以及二氧化碳，溶解度较小的碳酸氢钠会先析出，故A正确；在过程②中将MgCl2·6H2O在HCl气流中灼烧即可制得无水MgCl2，故B错误；工业上将石灰乳加到海水中得到Mg(OH)2沉淀，故D错误。]
13．(1)Fe2O3　引流　NaCl、HCl
(2)不能　Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－{或Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－}
14．(1)蒸馏法　(2)过滤　HCl　(3)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　Mg　(4)B　(5)不同意　MgO的熔点为2 852 ℃，MgCl2的熔点为714 ℃，电解熔融MgO会耗费大量的能量，增加生产成本
解析　生石灰溶于水生成氢氧化钙，加入海水中使镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤后加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体，熔融电解得到金属镁。(2)分离不溶于水的固体和液体，可用过滤的方法；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，加入的试剂a是盐酸。(4)无水硫酸铜遇水变为蓝色，浓硫酸能吸水但无现象。
15．(1)甲　(2)挥发　Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4　(3)过滤　Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
(4)①烧杯加热未垫陶土网；②温度计水银球未与蒸馏烧瓶支管口水平；③冷凝管进、出水方向颠倒(任写两点即给分)