课件31张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源第2课时 从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的 海水资源的开发利用为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让? 钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。问题与讨论：海水资源的开发利用 海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。海水资源的开发利用海水资源的开发利用1、海水水资源的利用海洋约占地球表面积71%
海洋中的资源 ：
动物:（鱼类、海狮、海马、贝类………
植物:（海草、海带…………
矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 、海底金属结核矿、石油
水 :海水中的水约1.3X109 亿吨,占地球总水量97%
还含有80多种元素海水资源的开发利用海水的淡化：①蒸 馏 法（最先使用，技术成熟，但成本高）
②电渗析法（成本低，但未能大量生产）
③离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）海水资源的开发利用蒸馏法所用的装置及原理原理：加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。海水资源的开发利用太阳能蒸发海水示意图： 海水资源的开发利用 它是利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程，由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性强等特点，现已被广泛的用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。 电渗析法： 海水资源的开发利用2、海水化学资源的开发利用 海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。
从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。
例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。海水资源的开发利用煮
海为
盐（1）从海水中提取NaCl海水资源的开发利用盐田法 制得的粗盐中含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙，请设计实验除去NaCl中混有的泥沙、Ca2+、Mg2+离子的方法（需要仪器及实验步骤） 先将样品溶解，加稍过量的氢氧化钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶即可。思考海水资源的开发利用 科学探究：
如何证明海带中有碘离子？阅读教材P91页实验4—2 。海水资源的开发利用海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。
用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O （2）从海带中提取碘的实验①反应原理 海水资源的开发利用海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4
H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取②提取流程海水资源的开发利用（1）称取3 g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗，有I-）。 将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10 mL蒸馏水，搅拌，煮沸2 min－3 min，使可溶物溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约1 mL H2O2溶液，观察现象。
（5）取少量上述滤液，加几滴淀粉溶液，观察现象。 ③实验方法海水资源的开发利用④实验注意事项 海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干
海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。 实验现象：加入H2O2后，溶液由无色变为黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色化学方程式：2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O海水资源的开发利用地球上99%以上的溴蕴藏在大海中, 以Br-形式存在，
因此溴又被称为“海洋元素”。海水中溴的提取是将Br-转变为Br2是海水提溴
中关键的化学反应。海水资源的开发利用（3）海水提溴：主要方法是空气吹出法主要流程海水浓缩
酸化浓缩海水Br-通入
氯气海水Cl-Br2通入空气
水蒸气(吹入)吸收塔SO2反应后
富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分离溴单质化学方程式：
2NaBr ＋ Cl2 === Br2 ＋2NaCl
Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O === 2HBr ＋ H2SO4
2HBr ＋ Cl2 === Br2 ＋ 2HCl海水资源的开发利用从海水中提取溴的主要工艺流程（空气吹出法）⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 ①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质
吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：
2HBr+Cl2=2HCl+Br2海水资源的开发利用思考与交流：
如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材P91页资料卡片——海水提溴。1、设计一个实验方案模拟这一生产过程；
2、写出相关的化学方程式。浓缩海水Br2HBr溶液Br2海水资源的开发利用2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr2HBr + Cl2== Br2+2HCl海水提溴的实验室模拟装置海水资源的开发利用 镁被誉为“国防金属”，60%的镁从海水提取海水镁飞机海水资源的开发利用（4）从海水中制金属镁海水
蒸发母液? Mg(OH)2?MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2②Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O海水资源的开发利用引入海水贝壳（CaCO3) 工业制镁流程沉降池过滤槽 Mg(OH)2盐酸锻烧产物电解 MgCl2金属镁氯气海水资源的开发利用海水提Mg海水淡化海水提取NaClBr2的提取海水综合利用联合工业体系一例海水资源的开发利用归纳小结海水资源的开发利用1、从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是 ( )
A.Mg B.NaCl C.Br2 D.K
2、医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富的 ( )
A.碘元素 B.铁元素 C.钾元素 D.锌元素BA习 题海水资源的开发利用 一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命。原因是 （ ）
A、海水有苦涩味，根本喝不下去
B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡
C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡
D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡想一想、猜一猜D海水资源的开发利用未来海洋空间利用海水资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第二课时 海水资源的开发利用
1.水资源非常重要,联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是( )。
A.蒸馏法是海水淡化的方法之一
B.淡水的密度小于海水的密度
C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
D.0 ℃以上,温度越高,水的密度越小
2.医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带,这是由于海带含有较丰富的( )。
A.碘元素 B.铁元素 C.钾元素 D.锌元素
3.为了证明氯酸钾晶体中含氯元素,选用给出的试剂和操作,其操作顺序正确的是( )。
①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液
④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀硝酸 ⑥与浓盐酸反应
⑦加NaOH溶液加热 ⑧用淀粉碘化钾
A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑧
C.④②③①⑤ D.②①⑤
4.下列哪种试剂加入到含有Br-的溶液中,可以将Br-氧化为Br2( )。
A.I2 B.I-
C.Cl2 D.Cl-
5.目前从海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右,常用的方法之一是用氧化剂把溴离子氧化成单质,再通入热空气将溴蒸气吹出,这一反应中常用的氧化剂是( )。
A.Cl2 B.Br2
C.H2O D.H2O2
6.从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入氯气后用升华方法将置换出来的碘提纯。但向浸取液中通入氯气时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr。为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,需要加入适量的( )。
A.CaO B. KI
C.H2O D.酒精
7.马利亚纳海沟是世界上最深的海沟,深11 km,科学家进行考察时发现海沟深处有鱼虾,却没有绿色植物其原因是( )。
A.没有阳光 B.温度太低
C.压强太大 D.缺少CO2和O2
8.如图所示,分馏装置中,如果有错误请指出并加以改正:
(1) ,?
(2) ,?
(3) 。?
9.以下说法正确的是( )。
A.海洋约占地球表面积的71%,所以地球上不缺水,人类可以随意使用水资源,不必节约
B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
C.海水淡化的各种方法中,蒸馏法的成本比较低
D.以上说法都正确
10.用足量的CO还原14 g铁的氧化物的混合物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,生成沉淀25 g,则这种混合物组成是①FeO、Fe2O3 ②FeO、Fe3O4 ③Fe2O3、Fe3O4中的 ,其物质的量之比为 。?
参考答案
1.解析:水在4 ℃时密度最大,为1 g·mL-1。0~4 ℃,温度越高,密度越大;4 ℃以上,温度越高,密度越小,故D项错误。
答案:D
2.解析:甲状腺肿大患者缺少元素碘,海带中含有较丰富的碘元素,故选A。
答案:A
3.解析:HNO3酸化的AgNO3溶液可证明氯元素的存在,关键是要把氯元素转化成Cl-的形式,故选C。
答案:C
4.解析:Cl2的氧化性大于Br2,可以将Br-氧化为Br2。
答案:C
5.解析:此法是通入氯气把浓缩的溶液中的溴化物氧化,然后用空气把生成的溴吹出。
答案:A
6.答案:B
7.解析:绿色植物生长需要阳光才能发生光合作用。
答案:A
8.解析:本题主要考查有关蒸馏操作方面的知识。(1)温度计测量的是蒸气的温度,所以应该放在支管口处;(2)冷凝水的流向和蒸气的流向恰好相反,冷却效果好;(3)收集装置应该用锥形瓶,减少蒸气挥发。
答案:(1)蒸馏烧瓶中温度计水银球应在支管口处,而不应插在液面下
(2)冷凝管的冷水流向是错误的,应从a处流入b处流出
(3)接收仪器应用小口的锥形瓶,而不应用大口的烧杯,以免蒸气挥发太多
9.解析:地球上的淡水资源才是我们可以直接利用的水资源,其资源量很少,我们必须节约用水,A错。常见的海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法,蒸馏法因其高耗能而成本高,C错。
答案:B
10.解析:混合物中Fe、O原子个数比为:
则两种化合物中,必有一种,另一种,故混合物是①或③,物质的量之比为1∶2或1∶1。
答案:①或③ 1∶2或1∶1
课件38张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源第1课时自然界矿物中的金属元素存在形态?天然金Au天然铂Pt金属矿物的开发利用人类最早发现和应用的金属金属矿物的开发利用铜 镜汉武帝时铜币先秦刀币 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”。 在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。资料卡片金属矿物的开发利用这是英法联军洗劫焚毁世界建筑史上最杰出的园林——圆明园后，被劫掠到国外的珍贵文物——铜虎头，2000年在香港被拍卖。由中国派员出高价将其赎回。记住我们的国耻：中国还有上百万件珍贵文物流失海外金属矿物的开发利用 人类最早是在由天而降的陨石中获得单质铁的，陨石中含铁量高达90%以上。 古代阿拉伯人曾传说“天上的金雨落进沙漠里变成了黑色的铁”。济 南 陨 铁新 疆 陨 铁南极洲陨铁金属矿物的开发利用一、 金属的冶炼 人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。1. 金属冶炼的实质 利用氧化还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即：想一想:要使金属矿物转化为金属单质,金属元素的化合价如何变化,发生什么反应?金属矿物的开发利用结论：①金属位置越靠后，越易被还原，用一般的还原方法即可； ②金属位置越靠前，越难被还原，要用较强的还原手段来还原金属活动性顺序大约100多年前大约2500年前大约4000年前K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属矿物的开发利用金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱
(1)热分解法
(2)热还原法
(3)电解法二、金属冶炼的方法的选择快速阅读课本88页内容，找出金属冶炼有多少种方法，分别是什么？适用于金属活动顺序表中的哪些金属?要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法金属矿物的开发利用（1）热分解法练习:写出HgO、Ag2O受热分解的化学方程式（适用Hg及其以后的不活泼金属）K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg AgHg Ag金属矿物的开发利用（2）热还原法 适用于金属活动性顺序表中的中间的多数金属。它是金属冶炼的常用方法。
常用的还原剂有：活泼金属、CO、H2、C(焦炭)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg AgZn Fe Sn Pb (H) Cu金属矿物的开发利用湿法炼铜:
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
火法炼铜:
Cu2S+O2＝2Cu+SO2高温金属矿物的开发利用实验4-1
铝热反应金属矿物的开发利用反应现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，沙子上落有黑色铁珠。铝热剂：铝与氧化铁的混合物镁条为引燃剂
氯酸钾为助燃剂金属矿物的开发利用铝
热
反
应
的
应用 铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钴、铬、锰等。金属矿物的开发利用请写出MnO2、Cr2O3分别与Al反应的化学方程式。结论：铝也是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。金属矿物的开发利用 法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？思考金属矿物的开发利用拿破仑与铝碗100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，
英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重
的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。金属矿物的开发利用 由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。金属矿物的开发利用 自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工 艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3，当然还有很多其它杂质）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用 今天铝的产量仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，因为它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗—11号宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金占75%左右，可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。注意：正常人的人体内，每70公斤体重约含61毫克铝。铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有机碱反应，导致神经系统传递信息受阻，引起老年痴呆。金属矿物的开发利用古代中国劳动人民用木炭炼铁 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握这一技术。金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用⑶电解法 在金属活动性顺序中，K、Na 、Ca、Al 等几种金属的还原性很强，这些金属的阳离子难得电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用练习:
写出电解MgCl2、Al2O3的化学方程式 金属矿物的开发利用镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比铝更加活泼，所以要想矿物质中获取镁，代价比铝更高。海洋中含有大量的氯化镁，海水又咸又苦。咸是因为含有氯化钠，苦是因为含有氯化镁，同样道理，粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁，而氯化镁易吸水。据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁再过一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%，即只减少了万分之一。可谓取之不尽，用之不竭。金属矿物的开发利用 以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。 你知道吗？金属矿物的开发利用据有关资料统计，
每生产一吨原铝锭需要消耗能源213.2TJ(电能约占82％)，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5.5TJ(燃料约占80％)，仅为原铝锭生产能源消耗的2.6％，优势比较明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比用燃油发电减少二氧化碳排放量97％以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。 小资料金属矿物的开发利用合理开发和利用矿物资源，主要途径有：… … … … …金属矿物的开发利用(1)途径提高金属矿物的利用率减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料何为自然资源与可持续发展。
如何合理利用矿物资源，坚持可持续发展战略？(2)意义节约矿物资源节约能源减少环境污染阅读教材P89最后一段阅读教材P88资料卡片金属矿物的开发利用金属的回收和环境保护回收金属的意义：
（1）节约矿物资源（2）节约能源（3）减少环境污染金属铝的回收与利用金属矿物的开发利用表4-1 常见金属的冶炼原理金属冶炼原理FeFe2O3+3CO===2Fe+3CO2(高炉炼铁)
Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3(铝热法炼铁)高温高温CuCu2S+O2===2Cu+SO2(火法炼铜)
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)高温MgMgO+C===Mg+CO↑
MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑高温Al2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石Na2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解电解金属矿物的开发利用K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理提取法金属活动性顺序与金属的冶炼方法小 结(1)为什么不同的金属的冶炼方法不同?
(2)为什么人类使用铁器比使用铜器晚?金属矿物的开发利用练习1、下列各种冶炼方法中，可以制得
相应金属的是（ ）
A、加热氧化铝
B、加热碳酸钙
C、电解熔融氯化钠
D、氯化钠与铝粉高温共热
2、根据金属在金属活动顺序表中的位置
及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：
①Na ②Zn
③Hg ④Au C电解法加热还原法加热分解法物理提取法金属矿物的开发利用3、金属冶炼的目的是 （ ）
A、把金属化合物还原为金属单质 B、除去金属中的杂质
C、把金属单质变为氧化物 D、把电能转变为化学能
4、工业上常采用电解法冶炼的金属是 （ ）
A、Fe B、Cu C、Al D、Ag
5、宋代时期，人们发现江西上饶有一口苦泉，蒸发这种苦泉水会得到胆矾，熬苦泉水的铁锅用久了会变成铜锅，这是湿法炼铜的起源，请写出该反应的离子方程式： 。AC Fe＋Cu2+ ＝ Cu＋Fe2+金属矿物的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一课时 金属矿物的开发利用
1.下列金属在自然界中以游离态存在的是( )。
A.Na B.Mg C.Al D.Au
2.随着人们生活质量地不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )。
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池造成污染
C.废电池经过处理后还可以重新使用
D.回收其中的非金属材料
3.南极考察队在印度洋发现了一种不寻常的鱼,它的血液像水一样无色透明。研究发现这种鱼的血液中某种元素的含量是其他鱼的血液中的十分之一。这种元素最有可能是( )。
A.Cu B.Ag C.Fe D.Pb
4.下列说法错误的是( )。
A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得
D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
5.用铝热法还原下列化合物,制得金属各1 mol时,消耗铝最少的是( )。
A.MnO2 B.WO3 C.Co3O4 D.CrO3
6.将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量的该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )。
A.3 mol·L-1 HCl溶液
B.4 mol·L-1 HNO3溶液
C.8 mol·L-1 NaOH溶液
D. 18 mol·L-1 H2SO4溶液
7.镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是( )。
A.在高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B.镁、铝都能与稀硫酸、稀盐酸、强碱反应
C.常温下镁、铝都能与浓硝酸剧烈反应
D.铝粉和氧化铁的混合物是一种铝热剂
8.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是( )。
A.金属在自然界的存在形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属熔点高低
D.金属阳离子得电子的能力
9.要使3.2 g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )。
A.1 344 mL B.672 mL
C.大于1 344 mL D.小于672 mL
10.(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )。
A.2HgO2Hg+O2↑
B.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
C.2MgO2Mg+O2↑
D.2Ag2O4Ag+O2↑
(2)简要说明不符合工业实际的原因: 。?
11.铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V
Co3O4+Al——Al2O3+Co
参考答案
1.解析:金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关,化学性质活泼的金属在自然界中总是以化合态存在,而化学性质不活泼的金属在自然界中可以以游离态存在。
答案:D
2.解析:废电池中的汞、镉和铅等重金属离子对环境有害的金属元素,要回收集中处理防止污染环境。故选B项。
答案:B
3.解析:Cu、Ag、Pb都是有毒的重金属元素,能破坏血红蛋白。Fe是血液中所含的元素。
答案:C
4.解析:活泼金属的冶炼是通过电解其熔融状态的盐制得。故C项错误。
答案:C
5.解析:根据得失电子守恒有如下关系:
~2 ~2,所以C消耗铝最少。
答案:C
6.解析:因Mg、Al与HNO3、浓硫酸作用不生成H2,故排除B、D;因NaOH溶液只能与Al反应,Mg不与碱反应,所以生成的气体较A项少。所以选A。
答案:A
7.答案:D
8.解析:冶炼金属选择方法是根据金属的活动性,金属冶炼是金属阳离子得电子的过程,即金属冶炼方法与金属阳离子得电子能力有关。
答案:D
9.解析:根据Fe2O3+3CO2Fe+3CO2计算出所需CO体积的理论值为1 344 mL,而实验开始时,需先通入CO排尽玻璃管中的空气,实验结束时,停止加热后,还需继续通入CO至试管冷却,以防还原出来的铁被氧化,另外,还应考虑到通入的CO不可能全部参加反应,故应大于1 344 mL。
答案:C
10.解析:C项中MgO的熔点很高,因而电解熔融态的MgO需要消耗很多的能量。现实工业生产中冶炼镁用电解熔融态的MgCl2。
答案:(1)C
(2)MgO熔点高,电解耗能大,实际工业生产中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁
11.解析:根据原子守恒配平化学方程式,两个反应均为氧化还原反应,根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂,所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断:
3V2O5+10Al5Al2O3+6V
氧化剂 还原剂
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co
氧化剂 还原剂
根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系:
10Al ~ 6V 8Al ~ 9Co
270 g 6 mol 216 g 9 mol
x 1 mol y 1 mol
列出比例式,解得x=45 g,y=24 g
即生成1 mol钒需要45 g纯铝,生成1 mol钴需要24 g纯铝。
答案:3V2O5+10Al5Al2O3+6V 还原剂:Al 氧化剂:V2O5 生成1 mol V需要纯铝45 g
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co 还原剂:Al 氧化剂:Co3O4 生成1 mol Co需要纯铝24 g
