第十二章+第一节+开发利用金属矿物和海水资源+课时作业.docx

第十二章+第一节+开发利用金属矿物和海水资源+课时作业.docx

《第十二章+第一节+开发利用金属矿物和海水资源+课时作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十二章+第一节+开发利用金属矿物和海水资源+课时作业.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第十二章+第一节+开发利用金属矿物和海水资源+课时作业

第十二章第一节开发利用金属矿物和海水资源

[课时作业]

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）

1．为响应第十五个“世界水日”，我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“水利发展与和谐社会”．下列有关活动不符合这一主题的是（　　）

A．大力提倡全民节约用水，加强城市生活污水处理，坚持达标排放

B．大力推广使用纯净水代替自来水作生活用水，以保障用水安全

C．加快产业结构调整，建立水资源节约型、环保型的国民经济体系

D．加强工业用水净化系统工程的改造，提高水的重复利用率

解析：

生活中很多方面的用水不需要用纯净水，如洗碗、洗衣服等．大量使用纯净水会耗费大量的能源．

答案：

B

2．（2010·银川模拟）奥运会主体育场——“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程．“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢和884块ETFE膜，并采用新一代的氮化镓高亮度LED材料．下列有关说法正确的是（　　）

A．合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小

B．已知Ga处于ⅢA族，可推知氮化镓化学式为Ga3N2

C．用金属铝与V2O5冶炼钒，铝作还原剂

D．ETFE膜（）是由两种单体缩聚而成的

解析：

合金的熔点比组分金属低，硬度比组分金属大，A不正确．B项中Ga的最高正价为＋3价，则氮化镓化学式为GaN.C项是利用铝热反应制取金属，铝作还原剂．ETFE膜是由CH2===CH2和CF2===CF2加聚反应制得．

答案：

C

3．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（　　）

A．2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

B．MgO＋H2

Mg＋H2O

C．Fe3O4＋4CO

3Fe＋4CO2

D．2HgO

2Hg＋O2↑

解析：

A为电解法，正确；B用H2还原MgO炼镁违背反应原理，不正确；C用还原法炼铁，正确；D用热分解法炼汞，正确．

答案：

B

4．（2010·临沂模拟）北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的，下列有关说法不正确的是（　　）

A．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒

B．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性

C．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质

D．游泳池水中的臭氧浓度越大越好

解析：

游泳池水中的臭氧浓度不是越大越好．

答案：

D

5．（双选）位于广东省阳江海域的“南海一号”宋代商船，曾打捞出金、银、铜、铁、瓷类文物4000余件，文物界专家认为，“南海一号”价值不亚于兵马俑．下列有关推断不正确的是（　　）

A．金、银、铜、铁等属于过渡金属

B．瓷类器件的主要成分是硅酸盐

C．用盐酸可以检验金制品和铜制品

D．金属在海水中不容易腐蚀

解析：

金、银、铜、铁均属过渡金属，A正确；瓷器的主要成分是硅酸盐，B正确；硝酸与Cu能发生反应，而不与金反应，而盐酸与它们均不反应C错误；金属在海水中容易发生电化学腐蚀，D不正确．

答案：

CD

6．海水淡化可采用膜分离技术．如右图所示，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水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水．对加压后右侧海水成分变化分析正确的是（　　）

A．溶质质量增加

B．溶剂质量减少

C．溶液质量不变

D．溶质质量分数减小

解析：

右侧水减少后，溶剂质量和溶液质量减少，右侧溶液的溶质质量分数增加，溶质质量不变，因为NaCl不能通过淡化膜．

答案：

B

7．（2010·郑州模拟）从海水中提取单质镁，下列途径正确的是（　　）

A．海水

Mg（OH）2

Mg

B．海水

MgCl2

Mg

C．海水

Mg（OH）2

MgCl2

Mg

D．海水

MgCl2

Mg

解析：

海水中镁元素以Mg2＋形式存在，需加石灰乳变成Mg（OH）2分离出来，然后加盐酸生成MgCl2，然后电解MgCl2.

答案：

C

8．下列有关说法正确的是（　　）

A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁

B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁

C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应

D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水

解析：

高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2（或CO）能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解使水分解属于化学变化．

答案：

A

9．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用．下列关于金属的一些说法不正确的是（　　）

A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同

B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的

C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子

D．越活泼的金属越难冶炼

解析：

金属镁的制备是电解熔融的MgCl2，而金属铝是电解熔融的氧化铝．

答案：

B

10．（双选）用铁酸钠（Na2FeO4）对来自河、湖的淡水消毒是城市饮用水处理新技术，下列对Na2FeO4用于饮用水消毒和净化处理的优点分析正确的是（　　）

A．Na2FeO4在溶液中显强碱性，能消毒杀菌

B．Na2FeO4的还原产物是Fe3＋，易水解生成Fe（OH）3，可使水中悬浮物凝聚沉降

C．Na2FeO4的还原产物是Fe2＋，易水解生成Fe（OH）2，可使水中悬浮物凝聚沉降

D．Na2FeO4中Fe为＋6价，具有强氧化性，能消毒杀菌

解析：

Na2FeO4具有强氧化性而能杀死细菌，其还原产物Fe3＋水解生成的Fe（OH）3胶体又具有净水作用．

答案：

BD

11．海底黑烟囱可在海底堆积硫化物的颗粒，形成多种金属矿产．若从海底黑烟囱附近的矿物中分离出富铜矿CuFeS2，可用于冶炼铜，冶炼过程发生的主要反应为：

2CuFeS2===Cu2S＋2FeS＋S①

2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2②

Cu2O＋FeS===Cu2S＋FeO③

2FeS＋3O2＋SiO2===2FeO·SiO2＋2SO2④

2FeO＋SiO2===2FeO·SiO2⑤

Cu2S＋2Cu2O===6Cu＋SO2↑⑥

下列有关说法不正确的是（　　）

A．上述反应均属于氧化还原反应

B．该厂可同时建硫酸厂和炼铁厂

C．该厂的原料除富铜矿外，还需空气和石英

D．反应④转移12e－

解析：

③和⑤不是氧化还原反应．

答案：

A

12．在理论上我们可以用电解熔融KCl的方法来制备金属钾，而实际上我们不用此法制备钾，而用熔融状态下的KCl与Na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾，可能的原因是：

①钾易溶于熔融的钾盐中；②钾蒸气易逸出而污染环境；③钾被氧化后的产物与K作用具有爆炸性；④抽走钾的蒸气有利于钠与熔化的KCl反应，其中正确的是（　　）

A．全部B．①③

C．①④D．②④

解析：

KCl＋Na

K＋NaCl，K的沸点比Na的低，抽走钾蒸气使平衡向右移动，有利于Na与KCl反应．

答案：

A

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（14分）（2010·天津模拟）海洋中有大量宝贵资源．被称为“海洋元素”的溴，其工业制法为把海水浓缩得盐卤，然后加热到363K，控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来，然后用一种气体X把溴吹出，再用纯碱溶液吸收，这时，溴转化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出．

（1）把溴吹出的气体X，最可能用下面的________（填序号）．

A．乙烯B．空气

C．氩气D．CO2

（2）某同学对上述工艺提出改进意见，认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理．________（填“是”或“否”），并说出理________________

______________________________________________________________________.

（3）提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染，某实验小组准备测定工厂的空气中溴的含量，提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液，请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法_____________________________

______________________________________________________________________.

（4）纯碱溶液吸收溴的化学方程式为________________________________________

________________________________________________________________________，

硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为______________________________________

________________________.

（5）工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴，当用惰性电极电解MgBr2溶液时，除得到溴之外，同时还能得到的产品是________________．

解析：

（1）考虑成本，用空气最好．

（2）此时溴的浓度较低，需大量萃取剂，不合理．

（3）为了减少溴的溶解，最好选用饱和NaBr溶液．

（5）阳极：

2Br－－2e－===Br2，阴极：

2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电，OH－浓度增大，会生成Mg（OH）2.

答案：

（1）B　

（2）否　需大量萃取剂，污染大，利用率低

（3）把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂，在工厂内把其中的液体全部倒出，然后加盖密封

（4）3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑

5Br－＋6H＋＋BrO

===3Br2＋3H2O

（5）Mg（OH）2和H2

14．（12分）某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题．

（1）第一步：

灼烧．操作是将足量海带灼烧成灰烬．该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有________（填代号，限填3项）．

A．试管　B．瓷坩埚　C．坩埚钳　D．铁三脚架

E．泥三角　F．酒精灯　G．烧杯　H．量筒

（2）第二步：

I－溶液的获取．操作是______________________________________________

________________________________________________________________________.

（3）第三步：

氧化．操作是依次加入合适的试剂．下列氧化剂最好选用________（填代号）．

A．浓硫酸　　　　　　　B．新制氯水

C．KMnO4溶液D．H2O2

理由是_________________________________________________________________．

（4）第四步：

碘单质的检验．操作是取少量第三步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘．

解析：

（1）先分析灼烧固体物质所用的仪器有哪些，然后从中选出硅酸盐质的实验仪器：

瓷坩埚、泥三角、酒精灯（极易漏选酒精灯）．

（2）海带灼烧后的灰烬中含有可溶性I－和难溶固体物质．要得到含有I－的溶液，须将灰烬充分溶解，并进行过滤除去残渣．

（3）浓硫酸、新制氯水、KMnO4溶液、H2O2均能将I－氧化为I2.前三者可在溶液中引入新的杂质，而H2O2的还原产物为H2O，无其他物质生成，所以氧化剂最好选用H2O2.

答案：

（1）BEF

（2）将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤

（3）D　过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染（不会进一步氧化单质碘）

15．（16分）（2009·天津高考）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列．从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：

________________________________________、

______________________.

（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________.

（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是___________．

（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________，

由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题

是________________________________________________________________________．

（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：

Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：

____________.

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因

为_____________________________________________________________________．

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

________________________________________________________________________.

④C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是______________________________________．

解析：

（2）电解饱和NaCl溶液：

2NaCl＋2H2O

H2↑＋Cl2↑＋2NaOH，或也可得到H2和NaClO.（5）提纯溴的实验中，要注意Br2的沸点高低，溴的沸点低于100℃，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度．除去Br2（液）中少量Cl2，加NaBr溶液后，Br2在水中溶解度不大，出现分层现象，可分液得到纯溴，亦可采用再次蒸馏的方法．

答案：

（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种

（2）Cl2　NaOH　NaClO

（3）富集溴元素

（4）Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Br－　强酸对设备的严重腐蚀

（5）①冷凝管　②Br2腐蚀橡胶

③控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分

④深红棕色　分液（或蒸馏）

16．（10分）钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注．常温下钛不能与非金属、

强酸反应，红热时却可与常见的非金属单质反应．钛是航空、军工、电力等方面

的必需原料．地壳中含钛矿石之一——称金红石（主要成分是TiO2）．目前大规模

生产钛的方法是：

（1）第一步：

金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气

体．该反应的化学方程式为__________________，该反应的还原剂是________．

（2）第二步：

在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件与TiCl4反应制得金属钛．

①写出此反应的化学方程式___________________________________________．

②简述由上述所得产物中获得金属钛的步骤：

______________________

________________________________________________________________________.

解析：

第一步中：

反应物为TiO2、C和Cl2，产物为TiCl4和CO（可燃性气体），据得失电子守恒配平方程式：

TiO2＋2C＋2Cl2

TiCl4＋2CO，还原剂为C.

第二步中：

反应物为Mg与TiCl4，产物为Ti和MgCl2，配平即得.2Mg＋TiCl4

2MgCl2＋Ti.因Ti不与强酸反应，而制取Ti时Mg过量，因此可将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即得纯净的Ti.

答案：

（1）TiO2＋2C＋2Cl2

TiCl4＋2CO　C

（2）①2Mg＋TiCl4

2MgCl2＋Ti

②将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即可得到纯净的钛