开发利用金属矿物Word格式.docx

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对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过还原法来完成，常用的还原剂有C、CO、H2和活泼金属如铝等。

氧化铜和氢气反应：

CuO+H2

Cu+H2O

对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用铝热反应冶炼。

实验：

观察〖实验4-1〗，完成下列表格

现象

镁条剧烈燃烧，放出大量的热，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。

（或剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。

）

铝与氧化铁反应的化学方程式

Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3

讨论：

⑴在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？

（氯酸钾为助燃剂，镁条为引燃剂）

⑵这个实验说明什么？

铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点的金属单质的方法，并且它是一个放热反应。

原理：

镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。

但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。

由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。

但是，氯酸钾不能用高锰酸钾代替，因为高锰酸钾氧化性太强，高温会和强还原剂镁反应爆炸。

③电解法

对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，由于这些金属很容易失去电子，所以他们的阳离子很稳定，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用电解法冶炼。

有时一些不太活泼的金属，如铜、银等，也可以用电解它们的盐溶液的方法制得．

电解熔融的氧化铝，电解熔融的氯化镁,电解熔融的氯化钠：

5、金属的回收和资源保护

地球上的金属矿产资源是有限的，且不能再生．废金属弃之不用，不仅会污染环境，而且是资源的极大浪费．

（1）废旧金属的最好处理方法是回收利用．

（2）回收利用的好处在于：

减少垃圾量，保护环境，减少污染：

缓解自然界中资源短缺的矛盾．

从电解精炼铜的阳极泥中，回收金、银等贵金属

从电影业、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

废铁屑可以制制铁盐（如绿矾）

废旧钢铁用于炼钢；

【归纳小结】常见金属的冶炼原理

K、Ca、Na、

Mg、Al

Zn、Fe、Sn、

Pb、（H）、Cu

Hg、Ag

Pt、Au

金属原子失电子能力

强弱

金属离子得电子能力

弱强

主要冶炼方法

第一节开发利用金属矿物和海水资源

金属矿物的开发利用练习

总48课时

1.宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其反应原理为（）

A、CuO+H2==Cu+H2OB、CuO+CO==CO2+CuC、Fe+CuSO4==Cu+FeSO4D、Cu2（OH）2CO3==2CuO+H2O+CO2↑

2.下列关于金属冶炼的说法不正确的是（）

A.金属冶炼是指用化学方法将金属由化合态转变为游离态

B.天然矿藏很少只含有一种金属元素，往往含有较多杂质

C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法D.金属冶炼一定要用到还原剂

3.我国是世界上文明发源最早的国家之一．我国掌握炼铁技术的年代是（）

A．商代B．春秋初年C．南宋时期D．唐代

4.有0.4g铁的氧化物，用足量的一氧化碳在高温下将其还原，将生成的全部二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀．这种铁的氧化物的化学式是（）

A．FeOB．

C．

D．上述三种的混合物

5.电解熔融的氧化铝时，如果有54g的铝生成，则需要消耗的电子的物质的量为（）

A．18molB．2molC．6molD．1mol

6.下列化学反应，能置换出铁的是（）

A．锌与氯化铁溶液B．钠和氯化亚铁溶液

C．一氧化碳和赤铁矿粉末（高温）D．铝和四氧化三铁（高温）

7.用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜在高温下反应，使氧化铜中的铜全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比是（）

A．1∶1∶1B．1∶3∶14C．1∶6∶14D．2∶1∶2

8.用铝还原下列化合物，制得金属各1mol，需要铝最少的是（）

A．

B．

D．

9.冶炼金属常常用以下几种方法；

（1）以C、H2、CO等做还原剂还原；

（2）电解法；

（3）热分解法；

（4）铝热反应．这些方法各适用于冶炼那些金属？

（1）法适用于_________；

（2）法适用于_________；

（3）法适用于________；

（4）法适用于__________．

10.冶炼金属常用以下几种方法：

①以C、CO或H2做还原剂 

②热分解法 

③利用铝热反应原理还原 

④电解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳。

（用序号填写下列空白。

（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_____________。

（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_________。

（3）Hg、Ag等不活泼金属__________________。

（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属____________。

11.古代的“药金”外观与金相似，常常被认为是金子，冶炼方法如下：

将碳酸锌、赤铜（

）、木炭混合加热到800℃得到金光闪闪的“药金”．

（1）“药金”的主要成分是_________________；

（2）有关冶炼的化学方程式是_______．

12.某河道两旁有甲与乙两个化工厂，它们排放的工业废水中共含有

、

六种离子．

甲厂的废水明显显碱性，所以甲厂废水中含有的三种离子是__________、___________、__________．

乙厂的废水中含有另外三种离子．如果加一定量的____________（选填：

活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金属是________________（写元素符号）．

【疑点反馈】：

（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）

海水资源的开发利用

（2）

总49课时

1.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；

2.体验工业生产的复杂性、艰苦性。

3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

【学习重点】了解海水资源开发和利用。

【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。

【知识链接】海水中提取食盐

知识点

1、海水水资源的利用

a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。

海水中含有80多种元素，其中11种元素的含量较高，其余为微量元素。

常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

b.海水水资源的利用主要包括：

海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。

海水淡化的方法：

主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法（如右图所示）的历史悠久,技术和工艺也比较完善，但成本较高.

c.海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别？

为什么？

2、海水化学资源的开发利用

（1）海带中提取碘

实验目的

实验原理

实

验

过

程

实验步骤

所用仪器、药品

实验现象

1、取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物（不要用水冲洗），把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中；

2、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温；

3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min，过滤；

4、在滤液中滴入几滴3mol/L的稀硫酸再加入约1ml3%的H2O2，观察现象；

5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液，再观察现象。

实验结论

【实验讨论】

①海带为什么不能用水冲洗？

②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？

③实验中用H2O2氧化I—，写出反应的离子方程式。

用H2O2氧化I—有何优点？

（2）海水提溴:

向硫酸酸化的海水中通入适量的，使溴离子（主要以溴化钠存在）转化为溴单质，涉及的化学方程式为：

；

向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内，使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式为：

向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为：

。

【归纳小结】

1.海水资源的淡化和利用

2.海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法

海水资源的开发利用练习

总50课时

1.医生建议因缺少某种元素而导致甲状腺肿大的病人多吃海带，这是由于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

2.一位海上遇难的水手随着木排在海上漂流，他用完了淡水，感到口渴异常，但他不喝海水，因为他知道海水会致命，主要原因是（）

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中脱离出来，使人脱水死亡

3.海水中含有的氯化镁，是镁的主要来源之一。

从海水中提取镁，可按如下步骤进行：

①把贝壳制成石灰乳；

②在引入海水的水渠中加入石灰乳，沉淀、过滤、洗涤沉淀物；

③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；

④将得到的产物熔融电解。

关于提取镁，下列说法不正确的是（　　）

A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①、②、③步骤的目的是从海水中提取MgCl2

C．第④步电解时阳极会产生氯

D；

以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应

4.水资源非常重要，下列关于水的说法，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

5.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是（）

A、MgB、NaClC、Br2D、K

6.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、I2B、I—C、Cl2D、Cl—

7.海带中含碘元素。

从海带中提取碘有如下步骤:

①通入足量Cl2；

②将海带焙烧成灰后加水搅拌；

③加CCl4振荡；

④用分液漏斗分液；

⑤过滤。

合理的操作顺序是（）

　A.①②③④⑤　B.②⑤①③④　C.①③⑤②④　D.②①③⑤④

8.下列不能作为海水淡化方法的是（　　）

A．蒸馏法B．电渗析法C．离子交换法D．过滤法

9.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品（或物质）是（　　）

①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸

A．全部B．①②③④C．①②③⑤D．①②④⑤

10.海水资源的利用具有非常广阔的前景。

下列关于海水资源利用的说法中不正确的是（　　）

A．电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气B．采用太阳光照射法晒制工业用食盐

C．针对能量现状，大力开发潮汐能和波浪能

D．铀是海水中的微量元素，但核工业的铀主要从海水中提取

11.从海水中可以提取溴，主要反应为：

2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。

下列说法正确的是（　　）

A．溴离子具有氧化性B．氯气是还原剂

C．该反应属于复分解反应D．氯气的氧化性比溴单质强

12.若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是（　　）

A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化

B．利用太阳能使海水蒸馏淡化

C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水

D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子

13.2009年6月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是（　　）

A．海水中有人类大量需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题

B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发

C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源

D．人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡

14.某同学从科普书中摘录了从海水中提取溴的方法，请仔细阅读，然后回答问题。

在海水中溴以溴化镁和溴化钠形式存在。

经过晒盐后的卤水中，溴的含量提高了100倍左右。

只要把卤水加入反应塔中，通过氯气和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来。

也有借助煤油从海水中提取溴的，煤油用过之后，还可以回收。

土法提取溴可用浓盐酸作用于漂白粉或用二氧化锰氧化浓盐酸制取氯提取溴。

请回答以下几个问题：

（1）卤水中通入Cl2时发生反应的离子方程式为：

________________________________________________。

（2）通过水蒸气就可把溴蒸出来的原因是___________________________________。

（3）借助煤油从海水中提取溴是利用了溴的________性质。

15.全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99％，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。

其工业提取方法有：

（1）空气吹出纯碱吸收法。

方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。

该方法涉及到的反应有：

①（写出离子方程式）；

②Br2+3CO32－＝BrO3－+5Br－+3CO2↑;

③BrO3－+5Br－+6H＋＝3Br2+3H2O。

其中反应②中氧化剂是；

还原剂是。

（2）空气吹出SO2吸收法。

该方法基本同

（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。

写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：

_。

（3）溶剂萃取法。

该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。

实验室中萃取用到的实验仪器名称是。

下列可以用于海水中溴的萃取试剂的。

①乙醇②四氯化碳③硝酸④裂化汽油

第四章第二节资源综合利用环境保护

总51课时

（1）了解煤、石油的组成，掌握煤、石油的综合利用。

（2）掌握环境污染的几种类型及防治，了解其危害。

（3）了解绿色化学的含义。

【重点难点】掌握煤、石油的综合利用

【基础知识】

一、煤的综合利用

1．煤的组成：

_______________________________________________．

主要含有___________元素，还含有少量的等元素．

2．煤的综合利用主要是通过____________、___________和__________，获得洁净的燃料和多种化工原料．

（1）煤的干馏

①煤的干馏原理：

把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，如右图：

②煤干馏的主要产物和用途（阅读课本）

（2）煤的气化

煤的气化是。

煤气化的主要反应是__________________。

（3）煤的液化

煤的液化是　　　　　。

直接液化是______________________，间接液化是_________________。

二、石油的综合利用

1．石油的成分：

_____________________________________________________。

2．石油的分馏

（1）石油的分馏原理：

____________________。

实验如图所示，将100mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸．然后加热，分别收集60℃～150℃和150℃～300℃时的馏分，就可以得到汽油和煤油．

（2）石油的分馏产物：

石油气、汽油、煤油、柴油、重油等．

3．石油的裂化和裂解

（1）裂化的目的：

提高轻质液体燃料的产量。

（2裂解的目的：

获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

三、天然气的综合利用

天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料．主要用于和__________等

四、合成材料

1．三大合成材料_________________________________________________

2．写出下列反应方程式:

乙烯合成聚乙烯________________________________________

丙烯合成聚丙烯________________________________________

聚苯乙烯的加聚________________________________________

聚氯乙烯的加聚________________________________________

五.绿色化学

绿色化学核心是___________________________________________________

原子经济是指____________________________________________________,此时原子利用率为________,请求出书后“思考与交流”中两种生产工艺的原子利用率分别为_____________、______________

【自主探究】你能列举出多少种环境污染？

第四章第二节资源综合利用环境保护练习

总52课时

1．有关化石燃料的说法正确的是（）

A．因为地球上的蕴藏量是无限的。

所以化石燃料是可再生的

B．化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于是无限的

C．化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间也较长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的

D．化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过几亿万年才能形成的非再生资源

2．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是（）

A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气D．醇类

3．空气是人类生存所必需的重要资源。

为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。

下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（）

A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B．实施绿化工程．防治扬尘污染

C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染

D．加大石油、煤炭的开采速率，增加化石燃料的供应量

4.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3×

106t原煤的火力发电厂产生的电能。

因此，三峡工程有助于控制（）

A．温室效应和酸雨B．赤潮C．白色污染D．破坏大气臭氧层

5．下列关于煤、石油、天然气资源的说法正确的是（）

A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

6．据2007年1月的调查显示，全世界70％的电子垃圾通过各种渠道来到中国，广东贵屿更是著名的“垃圾之城”。

下列有关电子垃圾的说法不正确的是

A．电子垃圾应在无污染的条件下回收，使之成为有用的资源

B．将电子垃圾在火上焚烧，熔下其中的金属再回收利用

C．电子垃圾的任意抛弃会严重污染地下水

D．各国的电子垃圾应在本国境内处理，严禁向其他国家输出

7．如何实现化石燃料的综合利用，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。

下列关于化石燃料的说法不正确的是（）

A．煤的气化是指将固态煤粉碎成气态煤，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧

B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等

C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油的成分和化学性质不相同

D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料

8．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。

下列关于石油的说法正确的是（）

A．石油属于可再生矿物能源B．石油主要含有碳、氢两种元素

C．石油的裂化是物理变化D．石油分馏的各馏分均是纯净物

9．下列说法正确的是（）

A．石油分馏塔从上到下的分馏产品依次是石油气、汽油、煤油、润滑油、柴油、重油

B．石油的各种分馏产品具有固定的沸点

C．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量

D．石油裂解的主要目的是得到甲烷、丙烷等气态烷烃

10．下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是（）

A．汽车尾气的大量排放——光化学污染——咳嗽和气喘者增多

B．含磷洗衣粉的大量使用——水体富营养化——水栖生物大量死亡

C．生活污水任意排放——空气中CO2浓度增大——温室效应

D．氟氯烃的大量使用——臭氧空洞——皮肤癌患者增多

11．工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是（）

①节省能源②不产生污染大气的S02③提高了H2S04的利用率④提高了Cu的利用率

A．①②B．②③④C．①②③D．全部

12．现有以下几种措施：

①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；

②少用原煤作燃料；

③燃煤时鼓入足量的空气；

④开发清洁能源。

其中能减少酸雨产生的措施是（）

A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④

13．“绿色化学”的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端均接近或达到零排放或零污染。

下列有关“绿色化学”的描述正确的是（）

①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程③“绿色化学”是没有或尽可能减少污染的化学过程④“绿色化学