專項11 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源-2019-2020學年高一下學期化學期末復習專項訓練（人教必修2）

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1、知識像燭光，能照亮一個人，也能照亮無數(shù)的人。--培根 專項11 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 一、選擇題 1．明代《天工開物》記載了“火法”冶煉鋅的方法：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，…然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，…冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛也”（注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭）．下列說法不正確的是（　　） A．煤炭中起作用的主要元素是碳 B．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法 C．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 D．冶煉Zn的反應方程式為ZnCO3+2CZn+3CO↑ 2．下列反應中，反應后固體物質(zhì)沒有增重的是（　?。? A．碳酸鋇粉末加入到足量稀硫酸中 B

2、．Na2O2粉末空氣中露置一段時間 C．鋁與足量V2O5發(fā)生鋁熱反應 D．將足量鐵屑投入CuCl2溶液 3．化學與工業(yè)緊密相連，下列說法正確的是（　　） A．金屬鈉由于很容易與氧氣反應，因此無法用來冶煉金屬 B．電解法、熱還原法都可以用來冶煉金屬銅 C．增大壓強對于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，因此反應設備都需要耐高壓 D．石灰水中通入氯氣是用于工業(yè)合成漂白粉的有效手段 4．把鋁粉和某鐵的氧化物（xFeO·yFe2O3）粉末配成鋁熱劑，分成兩等份．一份在高溫下恰好完全反應后，再與足量鹽酸反應；另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應．前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)量比是5：7，則

3、x：y為（　?。? A．1：1 B．1：2 C．5：7 D．7：5 5．把鋁粉和四氧化三鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份。第一份在高溫下恰好完全 反應，然后將生成物和足量稀鹽酸反應；第二份直接投入足量的 NaOH 溶液中，充分反應。則兩種情況下生成氣體的體積之比是(相同狀態(tài)下) ( ) A．1：1 B．9：8 C．3：4 D．4：3 6．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源，如圖為海水利用的部分過程。下列有關說法正確的是（　?。? A．制取NaHCO3的反應是利用其溶解度比較小 B．除去粗鹽中雜質(zhì)(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的藥品順

4、序為:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸 C．在第③、④、⑤步驟中，溴元素均被氧化 D．工業(yè)上通過電解飽和MgCl2溶液制取金屬鎂 7．實驗是研究化學的基礎，下圖中所示的制備實驗方法、裝置或操作均正確的是（ ） A．可用裝置甲制取氯氣 B．可用裝置乙制取氨氣 C．可用裝置丙制取并檢驗乙炔 D．可用裝置丁制得金屬錳 8．我國有豐富的海水資源，開發(fā)和利用海水資源是當前科學研究的一項重要任務．下列有關海水綜合利用的說法不正確的是（　　） A．從海水中提煉出的氘（含HDO 0.03‰）進行核聚變，放出巨大的能量以解決能源問題，成為一條新的科學思路，H

5、DO與H2O化學性質(zhì)相同 B．從海水中提取鎂可以采用下列方法：海水Mg（OH）2MgCl2溶液→MgCl2·6H2OMgCl2 （熔融）Mg C．從海水獲得的碘，可以跟氧氣反應生成多種化合物，其中一種稱為碘酸碘，在該化合物中，碘元素呈+3和+5兩種價態(tài)，這種化合物的化學式是I4O9 D．除去粗鹽中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，加入的藥品順序為：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸 9．下列有關海水綜合利用的說法正確的是（ ） A．海水曬鹽后的母液中，直接加入CCl4可萃取Br2單質(zhì) B．從海水制海鹽主要是通過化學變化完成 C．電解

6、氯化鈉溶液可以制得鈉單質(zhì)和氯氣 D．電解熔融的氯化鎂可制備鎂單質(zhì)和氯氣 10．下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是：①可以用電解熔融的氯化鋁的方法來制取金屬鋁 ②可以把鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂 ③用熱分解法冶煉鐵 ④濕法煉銅是用鋅和硫酸銅溶液反應置換出銅( ) A．②③ B．①③ C．①②③ D．①②③④ 11．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁： 下列說法中錯誤的是(　　) A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作 B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同 C．③中需要通入過量的氨氣 D．④進行的操作是加熱，而且d

7、一定是氧化鋁 12．用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料，其產(chǎn)品流程示意圖如下。下列有關說法錯誤的是（ ） A．制取玻璃和粗硅時生成的氣體產(chǎn)物均為CO2 B．生產(chǎn)鋁、銅及高純硅的過程中都涉及氧化還原反應 C．粗硅制髙純硅時，提純四氯化硅可用多次蒸餾的方法 D．黃銅礦冶煉銅時產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料 二、非選擇題 13．某化學課外活動小組以海帶為原料獲得少量碘水，并以四氯化碳（沸點76.8℃）為溶劑將碘從碘水中提取出來，具體過程如圖所示。 請回答下列問題： （1）操作①的名稱為 、

8、 ； （2）向含碘單質(zhì)的水溶液中加入CCl4 振蕩、靜置后，觀察到的現(xiàn)象是 ； （3）操作③中，將含碘單質(zhì)的水溶液與CCl4在分液漏斗中混合、振蕩搖勻放在鐵架臺的鐵圈上，分液漏斗的下端尖嘴處緊貼在承接的燒杯內(nèi)壁上靜置后，下面的操作步驟是 。 （4）從含碘的有機溶劑中經(jīng)過蒸餾可以提取碘和回收有機溶劑，該實驗需要的主要玻璃儀器除酒精燈、燒杯、溫度計、錐形瓶、牛角管外，還需要 ，實驗中溫度計水

9、銀球所處位置為 。 14．溴化鈣可用于石油鉆井，也可用于制造溴化銨及光敏紙、滅火劑、制冷劑等．制備CaBr2·2H2O的主要流程如下： 工業(yè)提取液溴主要采用空氣吹出法，其主要流程如下： 請回答： （1）Fe與液溴的反應溫度不能超過40℃的原因是　 ?。? （2）試劑B最好選用　 ?。? （3）操作Ⅰ的步驟為蒸發(fā)濃縮、　 　、洗滌、干燥． （4）下列說法中錯誤的是　 ?。? a．濾渣A的成分可能是Fe、Fe（OH）2、Fe（OH）3； b．操作Ⅱ的名稱是萃取 c．

10、流程圖中虛線框部分步驟的主要目的是除去雜質(zhì)、富集Br2 d．成品溴中含有的少量Cl2，可加入Na2SO3溶液，然后分液除去 （5）制得的CaBr2·2H2O可以通過以下方法測定純度：稱取5．00g樣品溶于水，滴入足量Na2CO3溶液，充分反應后過濾，將沉淀洗滌、烘干、冷卻、稱量，得到2．00g固體。 ①純度測定中用到的玻璃儀器有膠頭滴管、酒精燈、　 ?。? ②洗滌沉淀的操作方法是　 ?。? ③測得CaBr2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為　 　。 15．草酸氧鈦鋇晶體[化

11、學式為BaTi（C2O4）2·4H2O]是制造電子陶瓷原料鈦酸鋇的重要中間體，可通過以下工藝流程制備． 回答下列問題： （1）酸浸時發(fā)生的反應的離子方程式為　 ??；為提高BaCO3的酸浸率，可采取的措施為　 ?。▽懗鲆粭l）． （2）可循環(huán)使用的物質(zhì)X的電子式為　 ?。? （3）結(jié)合流程判斷，草酸氧鈦鋇　 ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┤苡谙←}酸． （4）TiCl4（沸點137℃）露置在空氣中會迅速與空氣中的水反應，有白霧產(chǎn)生，生成的白色二氧化鈦粉末用途廣泛，寫出反應的化學方程式：　

12、 ?。I(yè)上用氯化法制得的粗四氯化鈦中?；煊蠸iCl4（沸點57．6℃）、VOCl3（沸點127．2℃），可用　 　法除去SiCl4；不能用該法除去VOCl3，原因是　 ?。? （5）單質(zhì)鈦是一種性能優(yōu)異的稀有金屬，在軍事、航天、醫(yī)學等領域有廣泛用途．以TiCl4和金屬鎂為原料制取金屬鈦的化學方程式為　 　． 8 / 8 參考答案 1、【答案】C 【解析】A．反應中C作還原劑，則煤炭中起作用的主要成分是C，故A正確； B．依據(jù)方程式可知ZnCO3+2CZn+3CO↑，該反應是

13、利用碳還原碳酸鋅生成鋅單質(zhì)，屬于熱還原法，故B正確； C．由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故C錯誤； D．碳酸鋅與碳在高溫下反應生成鋅和一氧化碳，化學方程式：ZnCO3+2CZn+3CO↑，故D正確； 故選C。 2、【答案】C 【解析】A、碳酸鋇中加入稀硫酸的離子反應為BaCO3+SO42﹣+2H+=BaSO4↓+CO2↑+H2O，固體質(zhì)量增加，故A錯誤； B、過氧化鈉和空氣中水蒸氣、二氧化碳反應，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反應后固體質(zhì)量增加，故B錯誤； C、鋁和V2O5發(fā)生反應生成釩和氧化鋁，10Al+3V2

14、O5=5Al2O3+6V，質(zhì)量守恒可知，固體質(zhì)量無變化，故C正確； D、鐵和氯化銅溶液反應生成銅和氯化亞鐵，F(xiàn)e+CuCl2=Cu+FeCl2，固體質(zhì)量增加，故D錯誤； 故選C。 3、【答案】B 【解析】A．金屬鈉還原性非常強，能夠與熔融的氯化鈦反應生成鈦，可以用來冶煉金屬，故A錯誤； B．銅性質(zhì)較活潑，可以用熱還原法冶煉，也可以用電解法制取，故B正確； C．大壓強對于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，因此加壓有利于反應向正方向進行，提高產(chǎn)品產(chǎn)率，故C錯誤； D．石灰乳中通入氯氣是用于工業(yè)合成漂白粉的有效手段，故D錯誤； 故選：B。 4、【答案】B 【解析】把鋁粉和某鐵氧化

15、物xFeO·yFe2O3粉末配成鋁熱劑，分成兩等份，一份在高溫下恰好完全反應生成鐵與氧化鋁，F(xiàn)e與鹽酸反應生成FeCl2與H2，令一份直接加入足量的NaOH溶液分反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)量比是5：6，設氫氣物質(zhì)的量分別為5mol、6mol， 根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，n（Fe）=n（H2）=5mol，n（Al）==mol， 假設x molFeO、ymol Fe2O3， 由Fe元素守恒可知：x+2y=5，由電子轉(zhuǎn)移守恒，可得：2x+2y×3=×3解得x=1，y=2， 故x：y=1：2， 故選B． 5、【答案】C 【解析】把Fe3O4和鋁粉配成鋁熱劑，分成兩等份，一

16、份在高溫下恰好完全反應生成鐵與氧化鋁，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知n(Fe)=3n(Al)，然后將生成物與足量的稀鹽酸反應，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知n(H2)=n(Fe)；令一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應，鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n′(H2)=3n(Al)。 6、【答案】A 【解析】本題考查海水資源的綜合應用，涉及金屬冶煉、氧化還原反應及海水提碘、海水提溴的反應原理等知識。 7、【答案】D 【解析】A．濃鹽酸與二氧化硫反應需要加熱，圖中缺少酒精燈加熱，故A錯誤；B．制備氨氣時反應生成水，試管口不能向上，圖中試管口應略向下傾斜，

17、故B錯誤；C．乙炔、H2S等均能被高錳酸鉀氧化，應先利用硫酸銅溶液除雜，再利用高錳酸鉀溶液檢驗乙炔，故C錯誤；D．點燃鎂條，引發(fā)鋁熱反應，Al與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應可制得金屬錳，故D正確；故選D。 8、【答案】D 【解析】A．同位素是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同種元素的不同原子，原子最外層電子數(shù)相同，化學性質(zhì)相同，HDO與H2O化學性質(zhì)相同，故A正確； B．海水中含有鎂離子，先將海水蒸發(fā)、濃縮得到含有鎂離子的溶液，再向溶液中加入沉淀劑將Mg 2+轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，加入的沉淀劑應該具有堿性且價格較廉價、來源豐富，貝殼中含有CaCO3且來源豐富，煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到C

18、a（OH）2，所以加入的沉淀劑是Ca（OH）2，將鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2；將Mg（OH）2溶于稀鹽酸得到MgCl2，將MgCl2在HCl氛圍中加熱得到MgCl2固體，電解熔融MgCl2得到Mg，MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑，故B正確； C．因碘酸碘的化學式一定為Im（IO3）n形式，其中碘酸根為﹣1價（類似于氯酸根），碘酸根中I的化合價為+5價，所以前面的I的化合價為+3價，所以碘酸碘的化學式為：I（IO3）3，即 I4O9，故C正確； D．除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)：Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42﹣時，可以加入過量NaOH（去除鎂離子和鐵離子）：Mg2++2OH﹣=Mg（OH

19、）2↓，F(xiàn)e3++3OH﹣═Fe（OH）3↓，加入過量BaCl2（去除硫酸根離子）：SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓；加入過量Na2CO3（去除鈣離子的多余的鋇離子）：Ca2++CO32﹣=CaCO3，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，氫氧化鈉和氯化鋇可以顛倒加入的順序；然后調(diào)節(jié)溶液的pH等于7后蒸發(fā)即可，選項中過量的氯化鋇不能除去，故D錯誤； 故選D。 9、【答案】D 【解析】A．海水曬鹽后的母液中，溴以Br-離子形式存在，在用氯氣等氧化劑氧化后、萃取、蒸餾，故A錯誤； B．海水制海鹽用的是蒸發(fā)原理，屬于物理變化，故B錯誤； C．電解氯化鈉溶液生成NaOH、氫氣、氯氣，可選惰性電極電解熔

20、融NaCl制得鈉單質(zhì)和氯氣，故C錯誤； D．氯化鎂為離子化合物，電解熔融氯化鎂可冶煉Mg，同時生成氯氣，故D正確； 故選D。 10、【答案】D 【解析】一般來說，活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al一般用電解熔融的氯化物(Al是電解熔融的三氧化二鋁)制得；較活潑的金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法制得，常用還原劑有(C、CO、H2等)；不活潑金屬Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分離的方法制得。 11、【答案】C 12、【答案】A 【解析】A、制取玻璃是碳酸鈉和二氧化硅反應生成硅酸鈉和二氧化碳，制取粗硅是二氧化硅和碳反應生成硅和一氧化碳，錯誤，選A；B

21、、生產(chǎn)鋁、銅及高純硅的過程中都涉及氧化還原反應，正確，不選；C、四氯化硅的熔沸點都很低，用多次蒸餾的方法提純，正確，不選；D、二氧化硫可以進一步和氧氣反應生成三氧化硫，三氧化硫再和水反應生成硫酸，氧化亞鐵可以用來煉鐵，正確，不選；故選A。 13、【答案】（1）溶解、過濾； （2）溶液分層，上層為水層接近無色，下層為CCl4層呈紫紅色 （3）打開分液漏斗的玻璃塞（或?qū)⒎忠郝┒凡Ａ系陌疾蹖事┒奉i的小口），再轉(zhuǎn)動打開活 塞，使下層液體緩慢流下后，關閉活塞，將上層液體從上口倒出。 （4）蒸餾燒瓶、冷凝管 ；蒸餾燒瓶支管口處 【解析】（3）根據(jù)萃取的實驗操作，打開分液漏斗的玻璃塞（或?qū)?/p>

22、分液漏斗玻璃塞上的凹槽對準漏斗頸的小口），目的是為了使漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證進行液體順利流出，再轉(zhuǎn)動打開活塞，使下層液體緩慢流下后，因上層液體從下口流出，產(chǎn)生雜質(zhì)，所以關閉活塞，將上層液體從上口倒出，故答案為：打開分液漏斗的玻璃塞（或?qū)⒎忠郝┒凡Ａ系陌疾蹖事┒奉i的小口），再轉(zhuǎn)動打開活塞，使下層液體緩慢流下后，關閉活塞，將上層液體從上口倒出； （4）從含碘的有機溶劑中經(jīng)過蒸餾可以提取碘和回收有機溶劑，蒸餾操作中所用的儀器有：帶鐵圈的鐵架臺，酒精燈，石棉網(wǎng)，蒸餾燒瓶，溫度計，冷凝管，牛角管，錐形瓶（接收器），還需要蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管（尾接管）；因溫度計測量的是蒸汽的溫度，故應放在支

23、管口，故答案為：蒸餾燒瓶、冷凝管；蒸餾燒瓶支管口處。 14、【答案】（1）防止液溴揮發(fā)，降低原料利用率； （2）HBr； （3）冷卻結(jié)晶、過濾； （4）bd； （5）① 燒杯、玻璃棒、漏斗； ② 向過濾器中加入蒸餾水至沒過沉淀表面，靜置待水自然流下，重復2～3次； ③ 94．40%， 【解析】根據(jù)反應流程，液溴中加入過量鐵粉和水生成溴化亞鐵，再加入氫氧化鈣，氫氧化鈣和溴化亞鐵反應生成溴化鈣和氫氧化亞鐵，過濾得到濾液為溴化鈣溶液，濾渣為氫氧化亞鐵，部分氫氧化亞鐵可能被氧化成氫氧化鐵，溴化鈣溶液中加入HBr加熱蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到CaBr2·2H2O，測定CaBr2·2H2O純度，

24、可用CaBr2與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可計算出CaBr2的質(zhì)量，進而確定質(zhì)量分數(shù)。 （1）因為溴易揮發(fā)，會降低原料利用率，所以Fe與液溴的反應溫度不能超過40℃。 （2）根據(jù)上面的分析可知，試劑B最好選用HBr。 （3）操作Ⅰ為從溴化鈣溶液中獲得溴化鈣晶體，實驗的步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。 （4）a．根據(jù)上面的分析可知，濾渣A的成分可能是Fe、Fe（OH）2、Fe（OH）3，故a正確； b．根據(jù)上面的分析可知，操作Ⅱ的名稱是干燥，故b錯誤； c．根據(jù)上面的分析可知，流程圖中虛線框部分步驟的主要目的是除去雜質(zhì)、富集Br2，故c正確； d．因為N

25、a2SO3溶液能與溴反應，所以不能用Na2SO3溶液除氯氣，故d錯誤；故選bd。 （5）①根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可計算出CaBr2的質(zhì)量，進而確定質(zhì)量分數(shù)，所以在溴化鈣溶液中加入碳酸鈉溶液生成 沉淀，沉淀洗滌、烘干、冷卻、稱量，用到的玻璃儀器有膠頭滴管、酒精燈、燒杯、玻璃棒、漏斗； ②洗滌沉淀的操作方法是向過濾器中加入蒸餾水至沒過沉淀表面，靜置待水自然流下，重復2～3次； ③根據(jù)題意，測得CaCO3的質(zhì)量為2．00g，根據(jù)關系式CaBr2·2H2O～CaCO3可知，CaBr2·2H2O的質(zhì)量為g=4．72g，所以CaBr2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為×100%=94.40%。 15、【答案】（1

26、）BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；將碳酸鋇礦石粉碎； （2）； （3）不能； （4）TiCl4+2H2O=TiO2+HCl↑；蒸餾；VOCl3與TiCl4的沸點相差太小 （5）TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 【解析】本題考查制備實驗方案的設計．碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇，然后氯化鋇與四氯化碳、草酸反應生成BaTiO（C2O4）2·4H2O，同時得到X為HCl，HCl再循環(huán)利用，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到草酸氧鈦鋇晶體． （1）酸浸時碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳與水，反應離子方程式為：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，將碳酸鋇礦石粉碎、攪拌等

27、，可提高反應速率。 （2）物質(zhì)X為HCl，電子式為。 （3）生成草酸氧鈦鋇晶體同時也生成HCl，說明草酸氧鈦鋇不能溶于稀鹽酸，故答案為：不能； （4）TiCl4露置在空氣中會迅速與空氣中的水反應，有白霧產(chǎn)生，生成的白色二氧化鈦，白霧是由生成HCl與空氣中水蒸氣結(jié)合形成的小液滴，反應方程式為：TiCl4+2H2O=TiO2+HCl↑， 由物質(zhì)的沸點可知，SiCl4與TiCl4的沸點相差比較大，可以用蒸餾的方法除去SiCl4，而VOCl3與TiCl4的沸點相差不大，不能用蒸餾方法除去。 （5）TiCl4和金屬鎂發(fā)生置換反應生成Ti與MgCl2，反應方程式為：TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。