第一节 自然资源的开发利用
第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
1.许多国家十分重视海水资源的综合利用，下列物质中不需要通过化学变化就能从海水中获得的是（ ）
A.Cl2、Br2、I2 B.Na、Mg、Al
C.食盐、淡水 D.NaOH、H2
2.（2024·孝感高一联考）我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石（主要成分ZnCO3）炼成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成（假）鍮石。下列说法错误的是（ ）
A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型
B.假鍮石的炼制过程会有气体产生
C.假鍮石的主要材质为合金
D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
3.胡粉[主要成分是2PbCO3·Pb（OH）2]具有败毒抗癌、杀虫疗疮的功效，东汉炼丹理论家魏伯阳所著的《周易参同契》中记载：“胡粉投火中，色坏还为铅”，下列说法错误的是（ ）
A.胡粉难溶于水
B.胡粉可与盐酸或硝酸反应
C.“火”中含有炭、CO
D.“还为铅”中的铅是指PbO
4.金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属中，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（ ）
A.电解法 B.热还原法
C.热分解法 D.铝热法
5.用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是（ ）
A.MnO2 B.Cr2O3
C.WO3 D.CuO
6.如图是海水提溴的工艺流程。下列说法不正确的是（ ）
A.在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱性物质
B.“吹出塔”处热空气的作用是将多余的氯气吹出
C.“吸收塔”中发生的反应为Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr
D.以上流程“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
7.自然界并不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼晴。海水中镁的绝对含量高但相对浓度却小[c（Mg2＋）约为0.054 mol·L－1]。工业上常从海水中提镁，其生产过程的讨论方案如图所示：
（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取 （填序号）。
①直接往海水中加入沉淀剂；
②利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；
③先加热蒸发海水，再加入沉淀剂。
（2）根据下表中4种试剂的市场价格数据，选择 做沉淀剂最合理，如果“提镁”工厂就建在海边， 是生产这种试剂的最好原料。
试剂 NaOH KOH Ca（OH）2 Ba（OH）2
价格 （元/吨） 3 300 9 500 580 3 500
（3）根据下表中3种电解质的熔点数据，上图方案中，方案 最优；电解的化学方程式 。
电解质 MgCl2 MgO MgSO4
熔点/℃ 714 2 800 1 327
（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择 （填字母）氛围。
A.N2 B.CO2 C.Ar D.空气
8.（2024·海口琼山区月考）宋应星在《天工开物·五金·倭铅》中记载了锌的火法冶炼工艺：“每炉甘石（主要成分为ZnCO3）十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤饼垫盛，其底铺薪，发火锻红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。”依据上述材料下列说法不正确的是（ ）
A.火法冶炼锌的反应：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑
B.煤饼既提供热能又提供还原剂
C.装罐、封裹泥固的目的是防止锌被氧化
D.罐中炉甘石熔化是指ZnCO3熔化成液态的
9.海洋锰结核中含有大量锰、铁、铜、钴等金属元素，被公认为是一种重要的陆地矿产替代资源。已知铝、锰、锌、铁、钴（Co）、铜的金属活动性依次减弱。下列冶炼方法或反应不能达到制取对应金属单质目的的是（ ）
A.3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3
B.3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
C.Cu2S＋O22Cu＋SO2
D.2Co2O34Co＋3O2↑
10.（2023·江苏学业考试）用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。
下列说法不正确的是（ ）
A.工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg
B.“高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2
C.用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气
D.“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2汽化，实现与Ti的分离
11.某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料可知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤（主要实验装置如图，夹持装置略去）：
①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：
（1）实验室中采用固液加热制备氯气的化学方程式为 。
（2）步骤②中鼓入热空气的作用为 。
（3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为 。
（4）此实验中尾气可用 （填字母）吸收处理。
a.水 b.浓硫酸
c.NaOH溶液 d.饱和NaCl溶液
（5）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，请写出滴加稀硫酸时发生反应的离子方程式： 。
第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
1.C 选项A、B、D中的物质必须经化学变化才能从海水中获取。
2.A 鍮石是纯铜，假鍮石是铜锌合金，合金硬度比其成分金属的大，假鍮石硬度大，相对不方便冲压成型，A错误；假鍮石炼制过程涉及反应：ZnCO3ZnO＋CO2↑、2ZnO＋C2Zn＋CO2↑等，有气体产生，B正确；假鍮石是铜锌合金，主要材质为合金，C正确；假鍮石的炼制过程中锌元素和碳元素的化合价发生改变，涉及氧化还原反应，D正确。
3.D 胡粉的主要成分为2PbCO3·Pb（OH）2，由胡粉的主要成分可知，其难溶于水，A正确；PbCO3和Pb（OH）2均可与盐酸或硝酸反应，故胡粉可与盐酸或硝酸反应，B正确；古代的“火”是由木材（主要成分为纤维素）燃烧产生的，纤维素不完全燃烧时会产生一氧化碳、炭，C正确；“还为铅”指胡粉通过一系列反应被还原为Pb，D错误。
4.A Na、Mg都很活泼，常用电解法冶炼，而Li的金属性介于Na与Mg之间，故Li也应采用电解法冶炼。
5.D 根据选项氧化物中金属元素的化合价，获得1 mol Mn时需转移4 mol电子，获得1 mol Cr时需转移3 mol电子，获得1 mol W时需转移6 mol电子，获得1 mol Cu时需转移2 mol电子，则消耗铝最少的是CuO。
6.B 在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱性物质，增强Cl2的氧化能力，A正确；“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹到“吸收塔”中，B错误；由题图可知，Br2被SO2和H2O吸收得到HBr溶液，发生的反应为Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr，C正确；通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反应富集溴，再通过“蒸馏塔”把Br－氧化为Br2，冷却溴的蒸气得到液溴，D正确。
7.（1）② （2）Ca（OH）2 贝壳 （3）1 MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ （4）C
解析：（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取的方法为先沉淀后溶解沉淀，即利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂。
（2）根据表中4种试剂的市场价格数据，选择Ca（OH）2做沉淀剂最合理，因为其成本最低，如果“提镁”工厂就建在海边，可灼烧贝壳（主要成分为CaCO3），来获取Ca（OH）2。
（3）根据表中3种电解质的熔点数据，MgCl2的熔点最低，故使其熔融所耗能量最少，方案1最优，电解的化学方程式为MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑。
（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择在稀有气体Ar气氛围中，原因是金属Mg在高温下会和氮气、二氧化碳、空气中的O2发生化学反应。
8.D 火法冶炼锌的反应为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑，A正确；煤饼中的C既能用作还原剂，也能燃烧提供热量，B正确；Zn是活泼金属，加热条件下容易与空气中的氧气反应，C正确；罐中炉甘石熔化是指ZnCO3汽化，D错误。
9.D 锰是一种难熔金属，活动性介于Al和Zn之间，可用铝热法冶炼，A能达到目的；工业上常用热还原法炼铁，B能达到目的；铜活泼性较差，利用火法炼铜，C能达到目的；不活泼的金属如汞、银用热分解法冶炼，钴不能用热分解法冶炼，D不能达到目的。
10.C 工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg，A正确；还原时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2，B正确；用金属镁还原TiCl4过程中，需通入Ar作保护气，N2不能做保护气，C错误；真空蒸馏时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质Mg和MgCl2的沸点，D正确。
11.（1）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）使A中生成的Br2随空气流进入B中
（3）Br2＋SO2＋2H2O4H＋＋2Br－＋S （4）c
（5）5Br－＋Br＋6H＋3Br2＋3H2O
解析：（1）实验室采用加热MnO2和浓盐酸的方法制备氯气。（2）热空气可以将溴蒸气吹出，步骤②中鼓入热空气的作用是使A中生成的Br2随空气流进入B中。（3）二氧化硫具有还原性，能被溴氧化，则步骤③中发生的主要反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O4H＋＋2Br－＋S。（4）氯气、SO2等气体可以用氢氧化钠溶液吸收，故c项正确。（5）滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，这说明溴和碳酸钠溶液发生氧化还原反应，反应的化学方程式为3Br2＋3Na2CO35NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。滴加稀硫酸时发生反应的离子方程式为5Br－＋Br＋6H＋3Br2＋3H2O。
1 / 3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 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
课程 标准 1.了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。 2.以海水资源为例，形成工业上提取物质的一般思路和方法。 3.以海水资源、金属矿物的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义
分点突破（一） 金属矿物的开发利用
1.金属元素在自然界中存在的形态
（1）极少数的不活泼金属（金、铂等）以 态的形式存在。
（2）绝大多数金属元素以 的形式存在于自然界。
2.金属冶炼原理
将金属从其化合物中 出来，用于生产各种金属材料。
3.金属冶炼方法
（1）加热分解法（写出化学方程式）
制Hg： 。
（2）电解法（写出化学方程式）
①制Mg： 。
②制Al： 。
③制Na： 。
（3）热还原法
高温加热条件下用还原剂把金属还原出来。
①常用还原剂有 等。
②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为 。
4.金属冶炼的方法与金属活动性的关系
提醒
（1）工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。
（2）四种热还原法优缺点的比较
5.合理开发和利用金属资源的主要途径
（1）提高金属矿物的 。
（2）开发环保高效的金属冶炼方法。
（3）防止金属的 。
（4）加强废旧金属的回收和再利用。
（5）使用其他材料代替金属材料。
1.人类使用金属的年代先后顺序与金属的活泼性有什么关系？
2.在金属的冶炼中，一些活泼的金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。例如铝热反应即是一个典型。（反应如图所示）
实验操作
实验现象 ①镁条剧烈燃烧；②氧化铁和铝粉发生剧烈反应；③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中
实验结论 在高温下，Al与Fe2O3发生反应，放出大量的热
（1）写出铝热反应的原理。（用化学方程式表示）
（2）该实验中，Mg条和氯酸钾的作用分别是什么？
（3）利用铝热反应，铝也可以将Cr置换出来（反应物是Cr2O3）。写出该反应的化学方程式。
1.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是（ ）
选项 冶炼原理 方法
A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法
B 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 电解法
C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法
D Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 热还原法
2.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法、②水煤气（或氢气、一氧化碳）法、③活泼金属置换法、④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜；现代有（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）
A.（Ⅰ）用① B.（Ⅱ）用②
C.（Ⅲ）用③ D.（Ⅳ）用④
3.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
分点突破（二） 海水资源的开发利用
1.海水中的水资源
（1）储量：海水中水的储量约占地球上总水量的 。
（2）海水中水资源的利用
2.海水中的化学资源
（1）海水中化学资源的特点
多样性 含量最多的H、O两种元素，加上 、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素；其他元素为微量（＜1％）
分散性 虽然海水中元素的种类很多，总储量 ，但许多元素的富集程度却
（2）海水化学资源的开发利用
①海水制盐
把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到氯化钠。氯化钠除供食用外，还作为化工原料用于生产 、 、钠、氯气、 等。
②制取其他化工产品
从海水中制取 及其他化工产品。
③海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综合利用的重要方向。如图为海水综合利用的示意图。
1.海水提溴工艺流程如图所示：
请思考下列问题：
（1）海水中加氯气的目的是什么？写出有关离子方程式。
（2）X是什么物质？目的是什么？写出有关离子方程式。
（3）Y是什么？目的是什么？
2.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如图所示：
流程中步骤④中过氧化氢的作用是什么？这一步的离子方程式如何书写？
1.海水中提取溴
（1）流程
（2）主要过程及反应原理
2.海带中提取碘
（1）流程
（2）通入Cl2的反应原理
发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－I2＋2Cl－。
提醒
萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度的不同而实现物质的分离。如碘在CCl4或苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，即可实现I2与水的分离。（后续在选修课程中会学习）。
3.海水提镁
（1）工艺流程
（2）主要的化学反应原理
CaCO3CaO＋CO2↑
CaO＋H2OCa（OH）2
Ca（OH）2＋MgCl2Mg（OH）2＋CaCl2
Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O
MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
1.海水是巨大的资源宝库。如图表示以海水为基本原料的相关工业，其中不符合实际情况的是（ ）
2.从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是（ ）
A.将海带灼烧成灰
B.过滤得到含I－ 溶液
C.放出碘的苯溶液
D.分离碘并回收苯
3.海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如图：
（1）步骤Ⅰ获得Br2的反应的离子方程式为 。
（2）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，其反应的化学方程式为 。
在该反应中，氧化剂是 （填化学式）；若反应中生成2 mol HBr，则消耗 mol SO2。
（3）根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是 。
1.（2024·南京鼓楼区期末）下列有关金属冶炼的说法不正确的是（ ）
A.制Na：电解饱和NaCl溶液
B.制Mg：电解熔融MgCl2
C.制Fe：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
D.制Cu：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
2.（2024·湘潭高一检测）下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是（ ）
选项 方法 冶炼原理
A 湿法炼铜 CuSO4＋2KCu＋K2SO4
B 热分解法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2
C 电解法炼铝 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
D 热还原法冶 炼钡 BaO＋H2Ba＋H2O
3.（2024·沈阳沈河区期中）开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。下列说法正确的是（ ）
A.工业生产中步骤①的沉镁试剂为NaOH
B.步骤①～⑦中有三个步骤发生氧化还原反应
C.步骤⑥中还需要SO2的参与
D.实验室中步骤⑦可以通过如图装置完成蒸馏操作
4.海洋是巨大的化学资源宝库。以下是从海带中获取粗碘操作流程图，请回答下列问题：
（1）灼烧海带得到海带灰，经过浸取后得到海带提取液。下图所示装置可用于灼烧海带的是 （填字母）。
（2）反应①中的氧化剂是 （填化学式）。
（3）上述流程，进行操作Ⅰ时加入的有机试剂为 （填“苯”或“四氯化碳”）。
（4）操作Ⅱ的名称为 。
（5）反应②所得下层溶液，碘元素主要以I－和I存在，写出反应③得到I2的离子方程式 。
（6）为测定某含碘液废中I2的含量，取a mL废液，调节溶液pH后，加入Na2S2O3溶液，恰好完全反应时消耗c mol·L－1 Na2S2O3溶液b mL（已知I2＋2S22I－＋S4），则废液中I2的含量为 mg·mL－1。
第一节 自然资源的开发利用
第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.（1）游离 （2）化合物 2.还原 3.（1）2HgO2Hg＋O2↑ （2）①MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ ②2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ ③2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
（3）①焦炭、一氧化碳、氢气、铝 ②3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ③2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 5.（1）利用率
（3）腐蚀
探究活动
1.提示：金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。
2.（1）提示：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。
（2）提示：Mg条燃烧，提供能量，作为引发剂，KClO3是助燃剂。
（3）提示：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr。
自主练习
1.C 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，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融Al2O3的方法冶炼，B正确；Cu2S＋O22Cu＋SO2，该反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO作还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。
2.B 选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中的存在形式及金属的活泼性。（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）发生的反应分别是（Ⅰ）：Cu2（OH）2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑，符合①；（Ⅱ）：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，符合③；（Ⅲ）：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，符合③；（Ⅳ）：先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融MgCl2：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑，符合④。
3.C Fe2O3中Fe呈＋3价，每冶炼1 mol Fe转移 3 mol 电子，C错误。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）97％ （2）淡化 循环冷却 蒸馏 反渗透 电渗析 2.（1）Cl、Na、Mg 很大 很低 （2）①烧碱 纯碱 盐酸 ②镁、钾、溴
探究活动
1.（1）提示：Cl2氧化Br－生成Br2，Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－。
（2）提示：X是SO2，目的是还原Br2进而吸收Br2生成HBr，使溴得到富集；离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O2Br－＋S＋4H＋。
（3）提示：Y是蒸馏塔，目的是蒸馏出Br2。
2.提示：过氧化氢作氧化剂，可将I－氧化为I2，其离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋I2＋2H2O。
自主练习
1.D 海水中含有Cl、Na、K、Mg、Ca、Br、B等元素，通过富集可以制取镁、食盐、单质溴等。海水中铁的含量很低，工业生产不以海水为原料制备钢铁。
2.D 灼烧海带应使用坩埚，A错误；过滤时应用玻璃棒引流，B错误；苯的密度比水的小，含I2 的苯层在上层，应从分液漏斗上口倒出，C错误。
3.（1）Cl2＋2Br－2Cl－＋Br2
（2）Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr Br2 1
（3）Cl2＞Br2＞SO2
解析：海水淡化可得到NaCl，电解熔融的NaCl可得到Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，发生的离子反应为Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－，然后通入空气吹出Br2，再用SO2水溶液吸收Br2，发生反应Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，消耗1 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏即可得到Br2。通过上述过程中的反应可判断出三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞SO2。
【教学效果·勤检测】
1.A 钠性质活泼，用电解熔融氯化钠的方法制取钠，电解NaCl溶液得不到钠，A错误；因为MgO比MgCl2熔点更高，电解MgO消耗大量电能，成本较高，即采用电解熔融MgCl2制取金属Mg，B正确；铁较活泼，通常用热还原法冶炼，用CO还原铁矿石（主要成分Fe2O3）制取铁，C正确；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，发生的反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应属于置换反应，D正确。
2.C 在水溶液中K会迅速和水反应，不能置换出硫酸铜溶液中的铜，湿法炼铜是用铁做还原剂，把硫酸铜溶液中的铜置换出来，A不选；用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜，B不选；电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝，C选；钡是非常活泼的金属，不能用氢气从氧化钡中把钡置换出来，D不选。
3.C 从海水中提取Mg的过程中，需要将Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀，为降低生产成本，沉镁试剂为Ca（OH）2，A错误；步骤④、⑤、⑥、⑦发生的反应为氧化还原反应，B错误；步骤⑥中用热空气将Br2吹出后，需要用SO2吸收Br2，C正确；蒸馏操作中温度计水银球应该放在支管口，D错误。
4.（1）B （2）H2O2 （3）苯 （4）过滤 （5）5I－＋I＋6H＋3I2＋3H2O （6）
解析：（1）可用于灼烧海带的仪器是坩埚，即装置B。（2）反应①中发生的离子方程式：H2O2＋2I－＋2H＋I2＋2H2O，其中H2O2是氧化剂。（3）根据反应②后的有机层在上层溶液，说明萃取剂的密度比水小，而苯的密度比水小。（4）从悬浊液得到固体粗碘，操作Ⅱ为过滤。（5）反应③中I－和I发生归中反应得到I2，离子方程式为5I－＋I＋6H＋3I2＋3H2O。（6）由I2＋2S22I－＋S4，则n（I2）＝n（Na2S2O3）＝×c mol·L－1×b×10－3 L＝×10－3 mol，则I2的质量为m（I2）＝×10－3 mol×254 g·mol－1＝127bc×10－3 g＝127bc mg，a mL废液中I2的含量为 mg·mL－1。
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第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
课
程 标
准 1.了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和
原理。
2.以海水资源为例，形成工业上提取物质的一般思路和方法。
3.以海水资源、金属矿物的开发利用为例，了解依据物质性质及
其变化综合利用资源的方法，体会化学对促进人与自然和谐相处
的意义
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 金属矿物的开发利用
1. 金属元素在自然界中存在的形态
（1）极少数的不活泼金属（金、铂等）以 态的形式存
在。
（2）绝大多数金属元素以 的形式存在于自然界。
2. 金属冶炼原理
将金属从其化合物中 出来，用于生产各种金属材料。
游离
化合物
还原
3. 金属冶炼方法
（1）加热分解法（写出化学方程式）
（2）电解法（写出化学方程式）
①制Mg： 。
②制Al： 。
③制Na： 。
2HgO 2Hg＋O2↑
MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑
2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑
2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑
（3）热还原法
高温加热条件下用还原剂把金属还原出来。
①常用还原剂有 等。
②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为
。
③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为
。
焦炭、一氧化碳、氢气、铝
3CO＋
Fe2O3 2Fe＋3CO2
2Al＋
Fe2O3 2Fe＋Al2O3
4. 金属冶炼的方法与金属活动性的关系
提醒
（1）工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比
MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共
价化合物，熔融状态下不导电。
（2）四种热还原法优缺点的比较
5. 合理开发和利用金属资源的主要途径
（1）提高金属矿物的 。
（2）开发环保高效的金属冶炼方法。
（3）防止金属的 。
（4）加强废旧金属的回收和再利用。
（5）使用其他材料代替金属材料。
利用率
腐蚀
1. 人类使用金属的年代先后顺序与金属的活泼性有什么关系？
提示：金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金
属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史
上出现相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用
的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。
2. 在金属的冶炼中，一些活泼的金属也可作还原剂，将相对不活泼的
金属从其化合物中置换出来。例如铝热反应即是一个典型。（反应
如图所示）
实验操
作
实验现
象 ①镁条剧烈燃烧；②氧化铁和铝粉发生剧烈反应；③反应
放出大量的热，并发出耀眼的白光；④纸漏斗的下部被烧
穿，有熔融物落入细沙中
实验结
论 在高温下，Al与Fe2O3发生反应，放出大量的热
（1）写出铝热反应的原理。（用化学方程式表示）
提示：Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3。
（2）该实验中，Mg条和氯酸钾的作用分别是什么？
提示：Mg条燃烧，提供能量，作为引发剂，KClO3是助燃
剂。
（3）利用铝热反应，铝也可以将Cr置换出来（反应物是Cr2O3）。
写出该反应的化学方程式。
提示：2Al＋Cr2O3 Al2O3＋2Cr。
1. 下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是（ ）
选项 冶炼原理 方法
A 热分解法
B 2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑ 电解法
C Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 热分解法
D Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 热还原法
解析： 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，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融
Al2O3的方法冶炼，B正确；Cu2S＋O2 2Cu＋SO2，该反应不
属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO作
还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。
2. 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法、②水煤气（或氢气、一
氧化碳）法、③活泼金属置换法、④电解法。四种方法在工业上均
有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜，（Ⅱ）湿法炼铜；现代有
（Ⅲ）铝热法炼铬，（Ⅳ）从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的
分析不正确的是（ ）
A. （Ⅰ）用① B. （Ⅱ）用②
C. （Ⅲ）用③ D. （Ⅳ）用④
解析： 选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中的存在形式
及金属的活泼性。（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）发生的反应分别
是（Ⅰ）：Cu2（OH）2CO3 2CuO＋CO2↑＋H2O，C＋
2CuO 2Cu＋CO2↑，符合①；（Ⅱ）：Fe＋CuSO4 FeSO4＋
Cu，符合③；（Ⅲ）：2Al＋Cr2O3 Al2O3＋2Cr，符合③；
（Ⅳ）：先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融MgCl2：MgCl2（熔
融） Mg＋Cl2↑，符合④。
3. 下列关于铝热反应：2Al＋Fe2O3 Al2O3＋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
解析： Fe2O3中Fe呈＋3价，每冶炼1 mol Fe转移 3 mol 电子，C
错误。
分点突破（二） 海水资源的开发利用
1. 海水中的水资源
（1）储量：海水中水的储量约占地球上总水量的 。
（2）海水中水资源的利用
97％
2. 海水中的化学资源
（1）海水中化学资源的特点
多样
性 含量最多的H、O两种元素，加上 、S、Ca、
K、Br、C、Sr、B、F等11种元素；其他元素为微量（＜1％）
分散
性 虽然海水中元素的种类很多，总储量 ，但许多元素的
富集程度却
Cl、Na、Mg
很大
很低
（2）海水化学资源的开发利用
①海水制盐
把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到氯化
钠。氯化钠除供食用外，还作为化工原料用于生产
、 、钠、氯气、 等。
②制取其他化工产品
从海水中制取 及其他化工产品。
烧
碱
纯碱
盐酸
镁、钾、溴
③海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综
合利用的重要方向。如图为海水综合利用的示意图。
1. 海水提溴工艺流程如图所示：
（1）海水中加氯气的目的是什么？写出有关离子方程式。
提示：Cl2氧化Br－生成Br2，Cl2＋2Br－ Br2＋2Cl－。
（2）X是什么物质？目的是什么？写出有关离子方程式。
提示：X是SO2，目的是还原Br2进而吸收Br2生成HBr，使溴
得到富集；离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O 2Br－＋S
＋4H＋。
（3）Y是什么？目的是什么？
提示：Y是蒸馏塔，目的是蒸馏出Br2。
请思考下列问题：
2. 海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如图所示：
流程中步骤④中过氧化氢的作用是什么？这一步的离子方程式如何
书写？
提示：过氧化氢作氧化剂，可将I－氧化为I2，其离子方程式为H2O2
＋2I－＋2H＋ I2＋2H2O。
1. 海水中提取溴
（1）流程
（2）主要过程及反应原理
2. 海带中提取碘
（1）流程
（2）通入Cl2的反应原理
发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－ I2＋2Cl－。
提醒
萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度的不同而实现物质的分离。
如碘在CCl4或苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，即可实现I2与水
的分离。（后续在选修课程中会学习）。
3. 海水提镁
（1）工艺流程
（2）主要的化学反应原理
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋H2O Ca（OH）2
Ca（OH）2＋MgCl2 Mg（OH）2＋CaCl2
Mg（OH）2＋2HCl MgCl2＋2H2O
MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑
1. 海水是巨大的资源宝库。如图表示以海水为基本原料的相关工业，
其中不符合实际情况的是（ ）
解析： 海水中含有Cl、Na、K、Mg、Ca、Br、B等元素，通过
富集可以制取镁、食盐、单质溴等。海水中铁的含量很低，工业生
产不以海水为原料制备钢铁。
2. 从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是
（ ）
A. 将海带灼烧成灰 B. 过滤得到含I－ 溶液
C. 放出碘的苯溶液 D. 分离碘并回收苯
解析： 灼烧海带应使用坩埚，A错误；过滤时应用玻璃棒引
流，B错误；苯的密度比水的小，含I2 的苯层在上层，应从分液漏
斗上口倒出，C错误。
3. 海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、
食盐和溴的过程如图：
Cl2＋2Br－ 2Cl－＋
Br2
（2）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富
集的目的，其反应的化学方程式为
。
在该反应中，氧化剂是 （填化学式）；若反应中生成2
mol HBr，则消耗 mol SO2。
Br2＋SO2＋2H2O
H2SO4＋2HBr
Br2
1
（3）根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到
弱的顺序是 。
Cl2＞Br2＞SO2
解析：海水淡化可得到NaCl，电解熔融的NaCl可得到Na和
Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，发生的离
子反应为Cl2＋2Br－ Br2＋2Cl－，然后通入空气吹出Br2，
再用SO2水溶液吸收Br2，发生反应Br2＋SO2＋2H2O
H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应
中每生成2 mol HBr，消耗1 mol SO2，最后再向含HBr的溶液
中通入适量Cl2，蒸馏即可得到Br2。通过上述过程中的反应可
判断出三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞SO2。
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. （2024·南京鼓楼区期末）下列有关金属冶炼的说法不正确的是
（ ）
A. 制Na：电解饱和NaCl溶液
B. 制Mg：电解熔融MgCl2
C. 制Fe：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的
氧化物
D. 制Cu：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
解析： 钠性质活泼，用电解熔融氯化钠的方法制取钠，电解
NaCl溶液得不到钠，A错误；因为MgO比MgCl2熔点更高，电解
MgO消耗大量电能，成本较高，即采用电解熔融MgCl2制取金属
Mg，B正确；铁较活泼，通常用热还原法冶炼，用CO还原铁矿石
（主要成分Fe2O3）制取铁，C正确；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，
发生的反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应属于置换反
应，D正确。
2. （2024·湘潭高一检测）下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的
是（ ）
选项 方法 冶炼原理
A 湿法炼铜
B 热分解法炼铜
C 电解法炼铝 2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑
D 热还原法冶炼钡 BaO＋H2 Ba＋H2O
解析： 在水溶液中K会迅速和水反应，不能置换出硫酸铜溶液
中的铜，湿法炼铜是用铁做还原剂，把硫酸铜溶液中的铜置换出
来，A不选；用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜，B不选；电解熔融的
氧化铝可以冶炼金属铝，C选；钡是非常活泼的金属，不能用氢气
从氧化钡中把钡置换出来，D不选。
3. （2024·沈阳沈河区期中）开发和利用海水资源是当前科学研究的
一项重要任务，如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。下
列说法正确的是（ ）
A. 工业生产中步骤①的沉镁试剂为NaOH
B. 步骤①～⑦中有三个步骤发生氧化还原反应
C. 步骤⑥中还需要SO2的参与
D. 实验室中步骤⑦可以通过如图装置完成蒸馏操作
解析： 从海水中提取Mg的过程中，需要将Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀，为降低生产成本，沉镁试剂为Ca（OH）2，A错误；步骤④、⑤、⑥、⑦发生的反应为氧化还原反应，B错误；步骤⑥中用热空气将Br2吹出后，需要用SO2吸收Br2，C正确；蒸馏操作中温度计水银球应该放在支管口，D错误。
4. 海洋是巨大的化学资源宝库。以下是从海带中获取粗碘操作流程
图，请回答下列问题：
（1）灼烧海带得到海带灰，经过浸取后得到海带提取液。下图所
示装置可用于灼烧海带的是 （填字母）。
解析：可用于灼烧海带的仪器是坩埚，即装置B。
B
（2）反应①中的氧化剂是 （填化学式）。
解析：反应①中发生的离子方程式：H2O2＋2I－＋2H＋ I2
＋2H2O，其中H2O2是氧化剂。
（3）上述流程，进行操作Ⅰ时加入的有机试剂为 （填“苯”或
“四氯化碳”）。
解析：根据反应②后的有机层在上层溶液，说明萃取剂的密
度比水小，而苯的密度比水小。
（4）操作Ⅱ的名称为 。
解析：从悬浊液得到固体粗碘，操作Ⅱ为过滤。
H2O2
苯
过滤
（5）反应②所得下层溶液，碘元素主要以I－和I 存在，写出反
应③得到I2的离子方程式 。
解析：反应③中I－和I 发生归中反应得到I2，离子方程式为
5I－＋I ＋6H＋ 3I2＋3H2O。
（6）为测定某含碘液废中I2的含量，取a mL废液，调节溶液pH
后，加入Na2S2O3溶液，恰好完全反应时消耗c mol·L－1
Na2S2O3溶液b mL（已知I2＋2S2 2I－＋S4 ），则
废液中I2的含量为 mg·mL－1。
5I－＋I ＋6H＋ 3I2＋3H2O
解析：由I2＋2S2 2I－＋S4 ，则n（I2）＝ n
（Na2S2O3）＝ ×c mol·L－1×b×10－3 L＝ ×10－3 mol，
则I2的质量为m（I2）＝ ×10－3 mol×254 g·mol－1＝
127bc×10－3 g＝127bc mg，a mL废液中I2的含量为
mg·mL－1。
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 许多国家十分重视海水资源的综合利用，下列物质中不需要通过化
学变化就能从海水中获得的是（ ）
A. Cl2、Br2、I2 B. Na、Mg、Al
C. 食盐、淡水 D. NaOH、H2
解析： 选项A、B、D中的物质必须经化学变化才能从海水
中获取。
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2. （2024·孝感高一联考）我国古典文献中有丰富的化学知识。《格
古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石（主要成分ZnCO3）
炼成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼
之成（假）鍮石。下列说法错误的是（ ）
A. 假鍮石比鍮石更方便冲压成型
B. 假鍮石的炼制过程会有气体产生
C. 假鍮石的主要材质为合金
D. 假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
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解析： 鍮石是纯铜，假鍮石是铜锌合金，合金硬度比其成分金
属的大，假鍮石硬度大，相对不方便冲压成型，A错误；假鍮石炼
制过程涉及反应：ZnCO3 ZnO＋CO2↑、2ZnO＋C 2Zn＋
CO2↑等，有气体产生，B正确；假鍮石是铜锌合金，主要材质为合
金，C正确；假鍮石的炼制过程中锌元素和碳元素的化合价发生改
变，涉及氧化还原反应，D正确。
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3. 胡粉[主要成分是2PbCO3·Pb（OH）2]具有败毒抗癌、杀虫疗疮的
功效，东汉炼丹理论家魏伯阳所著的《周易参同契》中记载：“胡
粉投火中，色坏还为铅”，下列说法错误的是（ ）
A. 胡粉难溶于水
B. 胡粉可与盐酸或硝酸反应
C. “火”中含有炭、CO
D. “还为铅”中的铅是指PbO
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解析： 胡粉的主要成分为2PbCO3·Pb（OH）2，由胡粉的主要成
分可知，其难溶于水，A正确；PbCO3和Pb（OH）2均可与盐酸或
硝酸反应，故胡粉可与盐酸或硝酸反应，B正确；古代的“火”是
由木材（主要成分为纤维素）燃烧产生的，纤维素不完全燃烧时会
产生一氧化碳、炭，C正确；“还为铅”指胡粉通过一系列反应被
还原为Pb，D错误。
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4. 金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属中，锂可以释放出更
多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁
之间，则冶炼金属锂应采用的方法是（ ）
A. 电解法 B. 热还原法
C. 热分解法 D. 铝热法
解析： Na、Mg都很活泼，常用电解法冶炼，而Li的金属性介
于Na与Mg之间，故Li也应采用电解法冶炼。
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5. 用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是
（ ）
A. MnO2 B. Cr2O3
C. WO3 D. CuO
解析： 根据选项氧化物中金属元素的化合价，获得1 mol Mn时
需转移4 mol电子，获得1 mol Cr时需转移3 mol电子，获得1 mol W
时需转移6 mol电子，获得1 mol Cu时需转移2 mol电子，则消耗铝
最少的是CuO。
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6. 如图是海水提溴的工艺流程。下列说法不
正确的是（ ）
A. 在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中
和海水中的碱性物质
B. “吹出塔”处热空气的作用是将多余的氯气吹出
D. 以上流程“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
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解析： 在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱
性物质，增强Cl2的氧化能力，A正确；“吹出塔”处热空气的作用
是将生成的溴吹到“吸收塔”中，B错误；由题图可知，Br2被SO2
和H2O吸收得到HBr溶液，发生的反应为Br2＋SO2＋2H2O
H2SO4＋2HBr，C正确；通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反
应富集溴，再通过“蒸馏塔”把Br－氧化为Br2，冷却溴的蒸气得到
液溴，D正确。
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7. 自然界并不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼晴。海水中镁的
绝对含量高但相对浓度却小[c（Mg2＋）约为0.054 mol·L－1]。工业
上常从海水中提镁，其生产过程的讨论方案如图所示：
（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取 （填序号）。
①直接往海水中加入沉淀剂；
②利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；
③先加热蒸发海水，再加入沉淀剂。
②
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解析：要实现对海水中镁元素的富集，一般采取的方法为
先沉淀后溶解沉淀，即利用晒盐后的苦卤水，向其中加入
沉淀剂。
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（2）根据下表中4种试剂的市场价格数据，选择 做沉
淀剂最合理，如果“提镁”工厂就建在海边， 是生产
这种试剂的最好原料。
试剂 NaOH KOH Ca（OH）2 Ba（OH）2
价格（元/吨） 3 300 9 500 580 3 500
Ca（OH）2
贝壳
解析：根据表中4种试剂的市场价格数据，选择Ca（OH）2做沉淀剂最合理，因为其成本最低，如果“提镁”工厂就建在海边，可灼烧贝壳（主要成分为CaCO3），来获取Ca（OH）2。
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（3）根据下表中3种电解质的熔点数据，上图方案中，方案 最
优；电解的化学方程式 。
电解质 MgCl2 MgO MgSO4
熔点/℃ 714 2 800 1 327
1
MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑
解析：根据表中3种电解质的熔点数据，MgCl2的熔点最低，
故使其熔融所耗能量最少，方案1最优，电解的化学方程式为
MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑。
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（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择
（填字母）氛围。
A. N2 B. CO2 C. Ar D. 空气
解析：电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可
以选择在稀有气体Ar气氛围中，原因是金属Mg在高温下会和
氮气、二氧化碳、空气中的O2发生化学反应。
C
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8. （2024·海口琼山区月考）宋应星在《天工开物·五金·倭铅》中记载
了锌的火法冶炼工艺：“每炉甘石（主要成分为ZnCO3）十斤，装
载入一泥罐内，封裹泥固，以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用
煤饼垫盛，其底铺薪，发火锻红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐
取出。”依据上述材料下列说法不正确的是（ ）
A. 火法冶炼锌的反应：ZnCO3＋2C Zn＋3CO↑
B. 煤饼既提供热能又提供还原剂
C. 装罐、封裹泥固的目的是防止锌被氧化
D. 罐中炉甘石熔化是指ZnCO3熔化成液态的
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解析： 火法冶炼锌的反应为ZnCO3＋2C Zn＋3CO↑，A正
确；煤饼中的C既能用作还原剂，也能燃烧提供热量，B正确；Zn
是活泼金属，加热条件下容易与空气中的氧气反应，C正确；罐中
炉甘石熔化是指ZnCO3汽化，D错误。
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9. 海洋锰结核中含有大量锰、铁、铜、钴等金属元素，被公认为是一
种重要的陆地矿产替代资源。已知铝、锰、锌、铁、钴（Co）、
铜的金属活动性依次减弱。下列冶炼方法或反应不能达到制取对应
金属单质目的的是（ ）
A. 3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al2O3
B. 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
C. Cu2S＋O2 2Cu＋SO2
D. 2Co2O3 4Co＋3O2↑
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解析： 锰是一种难熔金属，活动性介于Al和Zn之间，可用
铝热法冶炼，A能达到目的；工业上常用热还原法炼铁，B能达
到目的；铜活泼性较差，利用火法炼铜，C能达到目的；不活泼
的金属如汞、银用热分解法冶炼，钴不能用热分解法冶炼，D不
能达到目的。
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10. （2023·江苏学业考试）用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛，工
艺流程如图。
下列说法不正
确的是（ ）
A. 工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg
B. “高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4 Ti＋
2MgCl2
C. 用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气
D. “真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2汽化，实现与Ti的分离
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解析： 工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg，A正确；还原
时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4 Ti＋2MgCl2，B正
确；用金属镁还原TiCl4过程中，需通入Ar作保护气，N2不能做保
护气，C错误；真空蒸馏时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，
由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质Mg
和MgCl2的沸点，D正确。
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11. 某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液
溴，查阅资料可知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性。设计
了如下操作步骤（主要实验装置如图，夹持装置略去）：
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①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2
至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③
进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭b，打开a，再通
过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液
溴。请回答：
解析：实验室采用加热MnO2和浓盐酸的方法制备氯气。
MnO2＋
4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
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（2）步骤②中鼓入热空气的作用为
。
解析：热空气可以将溴蒸气吹出，步骤②中鼓入热空气的作
用是使A中生成的Br2随空气流进入B中。
（3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为
。
解析：二氧化硫具有还原性，能被溴氧化，则步骤③中发生
的主要反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O 4H＋＋2Br
－＋S 。
使A中生成的Br2随空气流进
入B中
Br2＋SO2＋
2H2O 4H＋＋2Br－＋S
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（4）此实验中尾气可用 （填字母）吸收处理。
a.水 b.浓硫酸
c.NaOH溶液 d.饱和NaCl溶液
解析：氯气、SO2等气体可以用氢氧化钠溶液吸收，故c
项正确。
c
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（5）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形
瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸
之前，C中反应生成了NaBrO3等，请写出滴加稀硫酸时发生
反应的离子方程式：
。
5Br－＋Br ＋6H＋ 3Br2＋
3H2O
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解析：滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，这说明
溴和碳酸钠溶液发生氧化还原反应，反应的化学方程式为
3Br2＋3Na2CO3 5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。滴加稀硫酸
时发生反应的离子方程式为5Br－＋Br ＋6H＋ 3Br2＋
3H2O。
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感谢欣赏
THE END
