专题15 金属矿物、海水资源的开发利用-【题高分】2023-2024学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第二册）

1．金属元素在自然界中的存在形态 2．金属冶炼的一般原理 (1)基本原理：将金属元素从其化合物中还原出来。 (2)表示方法：Mn＋＋ne－===M。 3．金属冶炼的一般方法 (1)依据：金属活泼性不同，将其由化合态还原为游离态的难易程度不同。 (2)冶炼金属的化学方程式 ①热分解法： 加热分解HgO：2HgO2Hg＋O2↑ 加热分解Ag2O：2Ag2O4Ag＋O2↑ ②热还原法： H2还原CuO：CuO＋H2Cu＋H2O 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ③电解法： 冶炼钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ ④其他方式： 湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2 4．合理开发和利用金属矿物资源 (1)提高金属矿物的利用率。 (2)开发环保高效的金属冶炼方法。 (3)防止金属的腐蚀。 (4)加强废旧金属的回收和再利用。 (5)使用其他材料代替金属材料。 1．（2023·全国·高一专题练习）铝曾是比黄金还要贵重的金属。1885年建成的华盛顿纪念碑，其顶端就是一块当时很昂贵的金属铝。下列关于当时铝的价格高昂的原因分析中，错误的是 A．活泼的金属冶炼难度高 B．氧化铝熔点很高，电解需要耗费的热量极其多 C．当时化学家还未尝试采用焦炭冶炼铝的方法 D．还未找到良好的助熔剂 【答案】C 【详解】A．越活泼的金属，其冶炼难度越大，故A正确； B．氧化铝熔点很高，电解需要大量的热量，需要更多的燃料，因此成本高，故B正确； C．冶炼铝的方法只能是电解法，故C错误； D．还未找到良好的助熔剂，不能在较低的温度下熔化，因此需要大量的热能使其熔化，故D正确。 综上所述，答案为C。 1．（2021春·湖北恩施·高一巴东一中校考阶段练习）用下列装置不能达到实验目的的是 A．用甲图装置可证明ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水) B．用乙图装置制备Fe(OH)2 C．用丙图装置制取金属铁 D．用丁图装置制取氯气 【答案】D 【详解】A．由图可知，钠在水与煤油液面中间，则可知钠的密度比水的小，比煤油的大，故A正确； B．由图可知，利用Fe和稀硫酸制FeSO4的同时除去液面上方空气，防止制备时氢氧化亚铁被氧化，故B正确； C．由图可知，在引燃镁条提高的高温下，Al与氧化铁可发生铝热反应生成铁，故C正确； D．MnO2和浓盐酸混合加热可制氯气，不能用稀盐酸代替，故D错误； 故选D。 2．（2023春·江苏苏州·高一江苏省黄埭中学校考期中）反应可用于焊接铁轨，下列有关说法不正确的是 A．该反应吸收大量的热 B．铝在反应中作还原剂 C．铝热剂是混合物 D．该反应是置换反应 【答案】A 【详解】A．铝热反应是放热反应，反应中放出大量的热，故A错误； B．由方程式可知，反应中铝元素的化合价升高被氧化，铝是反应的还原剂，故B正确； C．铝热剂是铝与某些金属氧化物（如氧化铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化钨等）形成的混合物，故C正确； D．由方程式可知，该反应是有单质参加和生成的置换反应，故D正确； 故选A。 3．（2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考期中）下列常见金属的冶炼原理不合理的是 A．还原法炼铝： B．加热法炼汞： C．铝热法炼铁： D．火法炼铜： 【答案】A 【分析】对于不活泼金属，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；在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来；活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。 【详解】A．Al的还原性大于氢气，氢气不能与氧化铝反应制Al，故A错误； B．Hg为不活泼金属，通常直接加热其化合物冶炼Hg，故B正确； C．Al的还原性大于Fe，可利用铝热反应将Fe从其氧化物中还原出来，故C正确； D．Cu为不活泼金属，与氧气高温条件下反应可制得Cu，故D正确； 故选：A。 1．海水水资源的开发利用 (1)海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。 (2)海水水资源的利用 ① ②海水的蒸馏 a．主要仪器：A：冷凝管，B：蒸馏烧瓶，C：锥形瓶。b．冷凝水的流向：a口进，b口出。 c．B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 2．海水化学资源的开发利用 (1)海水中的化学元素 (2)海水中提取物质及综合利用 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 制盐酸：H2＋Cl22HCl 制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋