新教材化学人教版必修第二册课时分层作业：第8章 第1节 第1课时金属矿物与海水资源的开发利用 Word版含解析 8页

www.ks5u.com 课时分层作业(二十)　金属矿物与海水资源的开发利用 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎[合格过关练]‎ ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ A．从自然界中获得金属单质均需要通过化学方法 B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同 C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率 D．废旧金属的回收再利用，有利于环境保护 A　[自然界中的绝大多数金属元素以化合态形式存在，这些金属单质的获得需要通过化学方法，极少数金属元素如Au、Pt等以游离态形式存在，这些金属单质的获得只需要通过物理方法(如富集法)，A项错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B项正确；金属矿物资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收再利用废旧金属，C、D项正确。]‎ ‎2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属被开发利用的先后顺序主要取决于(　　)‎ A．金属的导电性强弱　 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 D　[金属越活泼，金属阳离子的氧化性越弱，越难被还原，因此越难冶炼，故在金属活动性顺序中，越靠后的金属被开发利用得越早，越靠前的金属被开发利用得越晚。]‎ ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库 B．海水中金元素的储存量很大，但它的富集程度却很低 C．从海水中可以提取铀和重水等核原料 D．海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值 D　[海洋中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力，A项正确；海水中金元素的总储量约为5×106t，但1 t海水中金元素的含量仅为4×10－‎6g，故它的富集程度很低，B项正确；可从海水中提取铀和重水等核原料，C项正确；海水中的溴、氟元素为常量元素，D项错误。]‎ ‎4．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是(　　)‎ A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用 B．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋 C．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐 D．照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银 B　[重金属材料填埋将会对环境造成污染。]‎ ‎5．下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是(　　)‎ A．可用海水晒盐的方法提取海水中的淡水资源 B．只通过物理变化即可提取海水中的溴 C．从海水中可以提取NaCl，可电解NaCl溶液制备Na D．利用海水、铝、空气发电是将化学能转化为电能 D　[海水晒盐是从海水中提取食盐，此过程中水分蒸发散失，故A错误；海水中的溴以溴离子形式存在，将海水中的溴离子转化为溴单质的过程中，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；从海水中可提取NaCl，但不能用电解NaCl溶液的方法制备Na，而应用电解熔融NaCl的方法制备Na，故C错误；铝—空气—海水构成原电池，可将化学能转化为电能，故D正确。]‎ ‎6．金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔、沸点如下：‎ K Na KCl NaCl 熔点/℃‎ ‎63.65‎ ‎97.8‎ ‎770‎ ‎801‎ 沸点/℃‎ ‎774‎ ‎882.9‎ ‎1 500(升华)‎ ‎1 431‎ 根据平衡移动原理可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是(　　)‎ A．97.8～‎770 ℃‎ B．770～‎‎774 ℃‎ C．774～‎882.9 ℃‎ D．1 413～1 ‎‎500 ℃‎ C　[在金属活动性顺序表中，Na排在K的后面，似乎不能从K的熔融盐中置换出K，但将Na与KCl共熔，其共熔体中Na＋、K＋、Cl－和e－自由移动，如果继续加热，则Na、K、NaCl和KCl先沸腾者先逸出。工业上，就是采用这种原理用Na还原K的，因为K的沸点比Na、NaCl、KCl的沸点都低，且低于NaCl的熔点。]‎ ‎7．据报道，挪威和荷兰正在开发一种新能源——盐能。当海水和淡水混合时，温度将升高‎0.1 ℃‎，世界所有入海口的这种能源相当于电力需求的20%。海水和淡水混合时，温度升高最可能的原因是(　　)‎ A.发生了盐分解反应 B．发生了水分解反应 C．由于浓度差产生放热 D．盐的溶解度增大 C　[海水与淡水混合时，不可能发生化学反应，故A、B两项错误；温度升高可以使盐的溶解度增大，而盐的溶解度增大不可能使温度升高，所以D选项错误。]‎ ‎8．下列说法正确的是(　　)‎ A．除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO、Ca2＋)，加入的药品顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2‎ C．海水晒盐的原理是蒸馏 D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 B　[在Na2CO3溶液沉淀Ca2＋之后加入过量BaCl2溶液，不能除去过量的Ba2＋，故A错误；海水浓缩后，氯气氧化发生反应2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，通热空气吹出Br2后，溴和二氧化硫发生反应Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，最后氯气氧化发生反应2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，流程合理，故B正确；海水晒盐的原理是蒸发水分，使食盐结晶析出，故C错误；波浪发电和潮汐发电的过程中没有发生化学变化，不能将化学能转化为电能，故D错误。]‎ ‎9．有‎0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2‎ 全部通入足量澄清石灰水中，得到‎0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是(　　)‎ A．FeO B．Fe2O3‎ C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3‎ B　[CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个氧原子对应一个CO2分子，每一个CO2分子对应一个CaCO3，所以有下列的关系式，假设‎0.4 g该氧化物中含x g氧原子。‎ O　～　CO2　～　CaCO3‎ ‎16 100‎ x g ‎‎0.75 g 解得x＝0.12，n(Fe)∶n(O)＝∶＝2∶3。]‎ ‎10．海水的综合利用可以制备金属镁，其工艺流程如下图所示：‎ ‎(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：‎ ‎①溶解：______________________________________________________。‎ ‎②过滤：______________________________________________________。‎ ‎③蒸发：______________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤洗涤得Mg(OH)2。‎ ‎(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。‎ ‎[答案]　(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤 ‎ ‎(2)①搅拌，加速固体的溶解　②引流，可防止液体外溅 ‎ ‎③搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅 ‎[素养培优练]‎ ‎11．(素养题)海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，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．溶剂质量减小 C．溶液质量不变 D．溶质质量分数减小 B　[根据题目信息“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”可知加压后右侧溶剂质量减小，溶质质量不变，溶质质量分数增大。]‎ ‎12．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 B　[浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中，根据化学方程式得出，2PbS～2PbO～C～2Pb，1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol碳，即需要‎6 g碳，故B正确；方铅矿焙烧反应2PbS＋3O22PbO＋2SO2中，PbS中S元素化合价升高，‎ 是还原剂，氧元素化合价降低，还原产物有PbO和SO2，故C错误；整个冶炼过程中，根据Pb原子守恒，1 mol PbS转化为1 mol PbO转移电子6 mol，1 mol PbO转化为1 mol Pb转移电子2 mol，所以制取1 mol Pb共转移8 mol电子，故D错误。]‎ ‎13．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是 (　　)‎ A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．试剂1可以选用石灰乳 D．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁 D　[氯化钡和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，且氯离子不是杂质离子，故A正确；氯气能将溴离子氧化为溴单质，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，离子方程式正确，故B正确；石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1可选用廉价且原料来源广泛的石灰乳，故C正确；工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故D错误。]‎ ‎14．在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。‎ 甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案。‎ 甲：①CuO溶于适量稀硫酸中；‎ ‎②在①的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。‎ 乙：①铁与稀硫酸反应得氢气；‎ ‎②用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。‎ ‎(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系________(填字母)。‎ A．相同 B．甲多 C．乙多 D．以上三种情况均有可能 ‎(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因：_________________________________‎ ‎________________________________________________________________，‎ 完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入________，不断搅拌，然后________即得到纯净的铜。‎ ‎[解析]　(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，赶走空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原反应，故生成铜的质量少。‎ ‎(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有FeSO4。而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。‎ ‎[答案]　(1)B　(2)铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中可能混有铁粉也可能混有FeSO4　过量稀硫酸　过滤、洗涤、烘干 ‎15．(素养题)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、食盐和溴的过程如下：‎ ‎(1)步骤Ⅰ获得Br2的化学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________________________________________________________________。‎ ‎[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，发生反应的化学方程式为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，则消耗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。‎ ‎[答案]　(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2‎ ‎(2)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　Br2　1‎ ‎(3)Cl2>Br2>SO2‎