121一轮新课标三维化学人教版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
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121一轮新课标三维化学人教版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]
命题报告
知识点
难度
基础
中档
拔高
金属冶炼
3、9
8、11、12
海水综合利用
2
6、7、13
14、15
自然资源的综合应用
1、4
5、10
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．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，C正确；金属在海水中容易发生电化学腐蚀，D不正确．
答案：
D
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．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
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