高三化學一輪復習題庫 10-1 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（含解析）

第十章 化學與自然資源的開發(fā)利用第一講 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一、選擇題1海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 ()A海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化C從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能解析海水中鉀元素以離子形式存在，生成鉀單質(zhì)必然發(fā)生化學反應(yīng)，A錯；海水蒸發(fā)制海鹽發(fā)生的是物理變化，B錯；潮汐發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，D錯。答案C2化學在人類生活中扮演著重要角色，以下應(yīng)用正確的是 ()A用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土吸收水果釋放的乙烯，可達到水果保鮮的目的B為改善食物的色、香、味并防止變質(zhì)，可在其中加入大量食品添加劑C使用無磷洗衣粉，可徹底解決水體富營養(yǎng)化問題D天然藥物無任何毒副作用，可長期服用解析A項乙烯具有催熟作用，吸收水果釋放出的乙烯，能延長水果的保質(zhì)期；B項食品添加劑要限量使用，不能濫用；C項能導致水體富營養(yǎng)化的主要是氮和磷的化合物；D項天然藥物也有毒副作用，不可長期服用。答案A3化學與能源開發(fā)、環(huán)境保護、資源利用等密切相關(guān)。下列說法正確的是 ()A為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)大量使用化肥和農(nóng)藥B綠色化學的核心是應(yīng)用化學原理對環(huán)境污染進行治理C實現(xiàn)化石燃料清潔利用，就無需開發(fā)新能源D垃圾是放錯地方的資源，應(yīng)分類回收利用解析化肥和農(nóng)藥可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，但大量使用時會污染土壤；綠色化學的核心是實現(xiàn)零排放；化石燃料在自然界中不是取之不盡、用之不竭的，還需開發(fā)新能源。答案D4下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是 ()A金屬冶煉是由人類生產(chǎn)生活需要發(fā)展起來的B天然礦藏很少只含一種金屬元素，往往含有較多雜質(zhì)C金屬的冶煉主要有礦石的富集、冶煉還原和精煉三個步驟D金屬冶煉一定要用到還原劑解析金屬冶煉不一定要用到還原劑，例如熱分解法就可以不用。答案D5下列做法不能體現(xiàn)低碳生活的是 ()A減少食物加工過程B注意節(jié)約用電C盡量購買本地的、當季的食物D大量使用薪柴為燃料解析薪柴燃燒釋放出二氧化碳氣體，不符合“低碳生活”的理念；減少食物的加工過程和節(jié)約用電，可少耗能量，減少釋放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；購買本地和當季食物，可以減少運輸過程的能量耗損，減少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的理念。答案D6氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是 ()A電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被還原，氯離子被氧化B濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1 mol Fe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9 mol eD鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化解析由2NaCl(熔融) 2NaCl2可知鈉離子得電子被還原，Cl失電子被氧化，A項正確；無論是濕法煉銅還是火法(熱還原法)煉銅，都是正二價的銅離子得到電子生成銅原子被還原，B項正確；1 mol Fe3O4被還原為Fe，應(yīng)轉(zhuǎn)移8 mol e，C項錯誤；鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，使鐵成為液態(tài)從而與Al2O3分離，D項正確。故選C。答案C7下列說法正確的是 ()A使元素的化合態(tài)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)的過程就是還原的過程B高爐煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭和空氣。工業(yè)上就是用焦炭還原鐵礦石以制得生鐵C電解熔融氧化鋁時，每還原出1 kg鋁，必有約111 mol電子轉(zhuǎn)移D工業(yè)上常用電解NaCl水溶液的方法制取金屬鈉解析元素有金屬元素和非金屬元素之分，使金屬陽離子轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)的過程是借助還原反應(yīng)。與之相反，使非金屬陰離子轉(zhuǎn)化為非金屬單質(zhì)的過程則是借助氧化反應(yīng)，如2BrCl2=2ClBr2，所以選項A不正確；高爐煉鐵中起還原劑作用的是CO，而并非焦炭，B錯；Al3e=Al3，冶煉1 kg Al共獲得電子：n(e)×3111.1 mol，所以C正確；D中NaCl水溶液里的H得電子能力遠比Na強，所以不可能得到Na，只能得到H2。答案C8鉀是一種非?；顫姷慕饘?，易與氧氣反應(yīng)生成超氧化鉀(KO2)，KO2具有很強的氧化性可與鉀反應(yīng)而發(fā)生爆炸。在理論上我們可以用電解熔融KCl的方法來制備金屬鉀，而實際我們不用此法制備鉀，而用熔融狀態(tài)下的KCl與Na反應(yīng)并及時抽走鉀蒸氣的方法制備鉀，可能的原因有以下四種，其中正確的是 ()鈉易溶于熔融的鉀鹽中鉀蒸氣易逸出而污染環(huán)境鉀被氧化后的產(chǎn)物與鉀反應(yīng)具有爆炸性抽走鉀蒸氣時有利于鈉與熔化的KCl反應(yīng)A B C D解析從題干信息可以知道是正確的；金屬鈉熔化在熔融的鉀鹽中，將溫度控制在比鉀沸點稍高，鉀變?yōu)殁浾魵猓瑢⑩浾魵獬槌鲇欣阝c與熔化的KCl反應(yīng)向正向移動；另外，鉀蒸氣易逸出會污染環(huán)境。答案A二、非選擇題9A是自然界存在最廣泛的第A族元素，常以化合物F存在。從單質(zhì)A起始發(fā)生的一系列化學反應(yīng)可由下圖表示：請回答下列問題：(1)A與水反應(yīng)的化學方程式為_，E與水反應(yīng)的化學方程式為_；(2)F的化學式為_，G和D的電子式分別為_和_；(3)D與H反應(yīng)可能生成的鹽有_(填化學式)；(4)實際生產(chǎn)中，可由F為原料制備單質(zhì)A，簡述一種制備方法_。解析(1)據(jù)“A是自然界存在最廣泛的第A族元素”可知A是Ca元素，與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2和H2。(2)B是H2，與Na反應(yīng)生成NaH，NaH與水反應(yīng)生成NaOH和H2。(3)C是Ca(OH)2，與CO2反應(yīng)生成CaCO3和H2O，CaCO3分解生成CaO和CO2。(4)將CaCO3與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CaCl2，然后電解熔融的CaCl2固體就可以制得單質(zhì)鈣。答案(1)2H2OCa=Ca(OH)2H2NaHH2O=NaOHH2(2)CaCO3Ca22··C··(3)Na2CO3、NaHCO3(4)將CaCO3與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CaCl2，然后電解熔融的CaCl2固體就可以制得單質(zhì)鈣10海水是地球的元素寶庫，即便在提取氯化鈉、溴、鎂后的“廢液”中，仍然可以提取有用物質(zhì)，如碘。應(yīng)用這種“廢液”提取碘的工藝流程如下圖所示。(1)步驟加Fe粉的目的是_。(2)寫出步驟中反應(yīng)的離子方程式_。(3)上述生產(chǎn)流程中，可以循環(huán)利用的副產(chǎn)物是_。(4)操作的名稱是_，選用的試劑是_。解析先使“廢液”中的碘離子轉(zhuǎn)化為AgI沉淀，然后再轉(zhuǎn)化為可溶性的FeI2，再用氯氣氧化，使之轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，萃取即可得到碘。答案(1)使碘化銀轉(zhuǎn)化成碘化亞鐵和單質(zhì)銀(或?qū)㈦y溶的碘化銀轉(zhuǎn)化成可溶的碘化亞鐵)(2)2Fe24I3Cl2=2I22Fe36Cl(3)Ag(或AgNO3)(4)萃取、分液CCl411鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：(1)酸溶后溶液的pH1，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學方程式為_。(2)酸溶時通常控制反應(yīng)溫度不超過70 ，且不使用濃硝酸，原因是_、_。(3)該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為_(填化學式)；中和使溶液中_(填離子符號)的濃度減小(中和引起的溶液體積變化可忽略)。(4)上述流程中洗滌的目的是_。解析(1)向鋇泥中加入稀HNO3和水后，BaCO3CO2、BaSiO3H2SiO3、BaSO3BaSO4，而Ba(FeO2)2與稀HNO3發(fā)生復分解反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式為Ba(FeO2)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O。(2)酸溶的目的是為了使稀HNO3與BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等反應(yīng)，從而獲得Ba(NO3)2，此過程應(yīng)使反應(yīng)緩慢進行，才能使反應(yīng)更加充分，若溫度過高，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)不夠充分，同時也不能用濃HNO3代替稀HNO3，因為濃HNO3不穩(wěn)定，易揮發(fā)、分解。(3)結(jié)合本廠的主要化工產(chǎn)品BaCl2、BaCO3、BaSO4可知，能用來調(diào)節(jié)溶液pH的只有BaCO3，故X為BaCO3；在中和過程中，H被消耗，濃度減小，F(xiàn)e3容易發(fā)生水解，故濃度減小。(4)中和，加入Ba(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH7的過程中，生成Fe(OH)3沉淀，過濾除去H2SiO3、BaSO4、Fe(OH)3等不溶物，其表面附著Ba2，Ba2屬于重金屬離子，隨意排放會對環(huán)境造成影響，所以需用水洗滌不溶物。答案(1)Ba(FeO2)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O(2)防止反應(yīng)速率過快濃HNO3易揮發(fā)、分解(凡合理答案均可) (3)BaCO3Fe3、H(4)減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染12海水中含有豐富的化學元素，下面是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及綜合利用的生產(chǎn)流程簡圖：請回答：(1)Mg(OH)2中加入鹽酸后，要獲得MgCl2·6H2O晶體，需要進行的實驗操作依次為_(填序號)。A蒸餾 B灼燒 C過濾 D蒸發(fā)E冷卻結(jié)晶(2)目前工業(yè)上主要采用隔膜法電解飽和食鹽水，下列關(guān)于隔膜電解槽的敘述錯誤的是_(填序號)。A隔膜的作用，防止氯氣與氫氧化鈉、氯氣與氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng)B電解之前應(yīng)除去Ca2、Mg2，以防止電解時生成Ca(OH)2、Mg(OH)2堵塞隔膜C陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣D電解槽的陽極用金屬鈦網(wǎng)制成(3)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度曲線如下圖所示)，可進一步加工制得一些重要的產(chǎn)品。若將母液加熱升溫到60 以上，隨著水分的蒸發(fā)，會逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是_；過濾出上述晶體后，將濾液降溫到30 以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的_晶體。解析(1)由溶液中提純易溶于水的晶體，常用蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶的方法。(2)隔膜法電解槽的陽極用碳棒制成，陰極為鐵網(wǎng)，所以D錯誤。(3)將母液加熱升溫到60 以上，由圖像可知MgSO4的溶解度隨著溫度的升高而降低，所以隨著水分的蒸發(fā)，會有MgSO4晶體和NaCl晶體析出，然后將濾液降溫到30 以下，又逐漸析出KCl晶體。答案(1)DEC(2)D(3)MgSO4、NaClKCl