微专题13 自然资源的开发利用-2022-2023学年高一化学期中期末复习微专题（人教版2019必修第二册）

微专题12 自然资源的开发利用 考点1　金属矿物的开发利用 【典例1】　下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 热还原法 【解析】　Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，但氧化铝的熔点较高，加入冰晶石的目的是降低熔点，B正确；Cu2S＋O22Cu＋SO2，该反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO作还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。 【答案】　C 【典例2】冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或H2或CO)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。其中对它们的冶炼方法的分析中不正确的是(　　) A．(Ⅰ)① B．(Ⅱ)② C．(Ⅲ)③ D．(Ⅳ)④ [解析](Ⅰ)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，灼热分解的产物CuO，可用①焦炭还原成Cu，Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O,2CuO＋C2Cu＋CO2↑，(Ⅱ)将铜盐溶液中的Cu2＋，用③活泼的金属置换出来：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，(Ⅲ)将三氧化二铬中的铬，用③活泼金属Al置换出来：Cr2O3＋2AlAl2O3＋2Cr，(Ⅳ)光卤石的主要成分是KCl·MgCl2·6H2O，从中得到MgCl2，再用④电解熔融的MgCl2得到Mg，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 [答案]B 　 (1)金属冶炼与金属活动性的关系： (2)热还原法中使用的还原剂通常是碳单质、一氧化碳和氢气等。在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但真正作还原剂的是CO。 【典例3】如图是铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是(　　) A．a为镁条 B．b为KClO3 C．2 mol氧化剂参与反应则转移6NA个电子 D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1:2 [答案]AB [解析]a为镁条，起引燃作用，故A正确；b为氯酸钾，故B正确；在铝热反应中氧化剂是氧化铁，2 mol氧化剂参与反应则转移12NA个电子，故C错误；该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2:1，故D错误。 (1)Fe2O3与Al的反应叫做“铝热反应”，Fe2O3和Al的混合物叫做“铝热剂”。与三氧化二铁性质相似的氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)、二氧化钛(TiO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化锰(MnO2)、四氧化三钴(Co3O4)、三氧化钨(WO3)等氧化物，也都能与金属铝在高温下发生氧化还原反应，生成三氧化二铝和新的金属单质，放出大量的热，这样的反应都属于铝热反应。 3Fe3O4＋8Al4Al2O3＋9Fe 3CuO＋2AlAl2O3＋3Cu 3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn 3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V 3Co3O4＋8Al4Al2O3＋9Co 3TiO2＋4Al2Al2O3＋3Ti Cr2O3＋2AlAl2O3＋2Cr (2)铝热反应一般有两个方面的重要应用：一是冶炼高熔点的金属；二是焊接金属，如用Fe2O3和Al的混合物做焊药(“铝热剂”)焊接铁路钢轨等(如图)。 [核心素养] 　金属冶炼的方法 提醒：①冶炼Mg时电解熔融MgCl2而不电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。 ②冶炼Al时只能电解熔融Al2O3而不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 ③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。 考点2　海水资源的开发利用 【典例4】从海水中可以获得淡水、食盐，并可提取镁和液溴等物质。 下列物质不需要通过化学变化就能够从海水中获得的是 (填序号，下同)。 A．金属镁 B．粗盐 C．淡水 D．液溴 [解析](1)通过电解熔融的氯化镁得到镁和氯气，是化学变化，故A项错误；用蒸馏海水的方法可以得到淡水，用太阳暴晒海水，蒸发水分后即得粗盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故B、C项正确；将溴离子氧化为溴单质是化学变化，故D项错误。 [答案] BC 海水淡化的方法及原理 淡化方法 原理 蒸馏法 将海水加热蒸发汽化，然后冷凝水蒸气