8.1.1 金属矿物、海水资源的开发利用 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（人教版2019，鲁琼）

第1课时　金属矿物、海水资源 　　　　 的开发利用 第八章　第一节 1.了解金属在自然界中的存在形式,理解金属冶炼的一般原理,掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法知识模型,培养证据推理与模型认知能力。 2.了解海水的主要组成元素、海水资源及开发利用的主要方式,掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法,培养宏观辨识与变化观念的学科素养。 3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义,培养科学探究精神,增强社会责任感。 核心素养 发展目标 内容索引 一、金属矿物的开发利用 二、海水资源的开发利用 随堂演练　知识落实 课时对点练 一、金属矿物的开发利用 一 1.金属元素在自然界中的存在形态 游离态 金、铂 化合态 2.金属的冶炼 (1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料,这一过程在工业上称为 。 (2)原理：利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子 电子被 成金属原子,从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。 金属的冶炼 得到 还原 3.金属的冶炼方法 【思考1】　根据右图人类冶炼金属的历史时间分析推测人类发现和使用金属材料受哪些因素的影响？为什么？ 提示　影响因素主要是金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。因为金属越活泼其还原性就越强,离子的氧化性越弱,得电子能力越弱,就越难被还原,故使用的时间越晚。 (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (2)金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO __________________________________ 分解Ag2O __________________________________ 电解法 冶炼钠 __________________________________ 冶炼镁 __________________________________ 冶炼铝 __________________________________ 热还原法 高炉炼铁 铝热法炼铁 __________________________________ 其他方法 湿法炼铜 火法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 其中热还原法常用的还原剂有 、 、 、 等。 焦炭 CO H2 一些活泼金属 【思考2】　结合下列表格物质的熔、沸点数据分析,为什么冶炼镁时,选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时,选择Al2O3而不是AlCl3? 物质 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/℃ 2 852 2 054 714 190(以分子形式存在) 沸点/℃ 3 600 2 980 1 412 180 提示　从表中可以发现,MgO熔点高,耗能多；AlCl3的沸点比熔点低,易升华,是共价化合物,熔融状态下不导电。 【思考3】　计算表明,生产1 mol铝消耗的电能至少为1.8×106 J,回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿得到铝相比,前者的能耗仅为后者的3%～5%。通过对上述数据的分析和比较,你想到了什么？ 提示　(1)从铝土矿制铝消耗的能量要远远高于回收铝制饮料罐得到铝消耗的能量,加强废旧金属的回收和再利用是合理利用金属资源的重要途径。 (2)实际生产中,从金属矿物到纯净金属的冶炼过程是一个复杂的过程,在得到所需产品的同时也会产生废弃物,因此必须考虑废弃物的处理对环境的影响,走可持续发展道路。 4.金属矿物资源的开发和利用措施 (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,减少金属的使用量。 1.判断正误 (1)利用化合物冶炼金属时,金属元素一定发生还原反应 (2)越活泼的金属元素,人类利用的越晚 (3)用热还原法冶炼金属时,可以用H2将Mg从其化合物中还原出来 (4)可以通过电解饱和食盐水的方法获取金属钠 (5)可以通过电解熔融的MgO和AlCl3来制备金属Mg、Al 应用体验 × √ √ × × 应用体验 2.冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂；②电解法；③热分解法。 下列金属各采用哪种方法？ (1)Fe、Zn、Cu等相对较活泼金属：____(填序号,下同)。 (2)Na、Mg、Al等活泼金属：______。 (3)Hg、Ag等不活泼金属：_____。 ① ② ③ 应用体验 3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下： (1)步骤Ⅰ和Ⅱ中分离溶液和沉淀的操作为__________,所用到的玻璃仪器是____________________。 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 应用体验 (2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有________,固体N是________。 Fe2O3 Al2O3 (3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为___________,它属于____(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。 Na[Al(OH)4] 盐 应用体验 (4)实验室里通常向AlCl3溶液中加入______(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3。 氨水 铝土矿中加入浓NaOH溶液,Fe2O3和氢氧化钠不反应,氧化铝与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],步骤Ⅰ利用过滤除去Fe2O3等不溶物,沉淀M为氧化铁等不溶物,滤液X含有Na[Al(OH)4]；步骤Ⅱ通入二氧化碳将[Al(OH)4]－转化为氢氧化铝沉淀,过滤得氢氧化铝,加热分解氢氧化铝得到氧化铝。氢氧化铝溶于强碱,实验室通常用氨水与氯化铝反应制备氢氧化铝沉淀,反应的化学方程式为AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。 返回 海水资源的开发利用 二 1.海水资源的特点 广阔性 → 海洋约占地球表面积的71%。海水中水的储量约占地球上总水量的____ 多样性 → 海水中溶解和悬浮着大量的机物和有机物。海水中含量最多的 两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量 97% O、H 分散性 → 许多元素的富集程度低。例如，海水中金元素的总储量约为5×106 t，而1 t海水中金元素的含量仅为4×10－6 g 2.海水水资源的开发利用 (1)利用途径及海水淡化方法 蒸馏法 电渗析法 反渗透法 (2)海水的蒸馏 ①主要仪器：A ,B ,C 。 ②冷却水的流向： 口进, 口出。 ③B中加入碎瓷片的目的是 。 冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 a b 防止液体暴沸 3.海水中化学资源的开发利用 (1)海水制盐 从海水中制得的氯化钠,可以食用,同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。 ①氯碱工业：电解饱和食盐水,可生产氢氧化钠、氢气和氯气。 ②制钠和氯气： 。 ④制漂白剂(84消毒液)： 。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓； 。 2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O (2)海水提溴 ①海水提溴的方法(吹出法) 工艺 流程   基本 操作 浓缩 海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩 氧化 向浓缩的海水中通入Cl2,将Br－氧化成Br2 吹出 利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气 吸收 吹出的溴蒸气用SO2吸收 蒸馏 再用Cl2将HBr氧化得到溴后蒸馏分离 ②氧化、吸收环节主要的离子方程式：________________________、 。 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 4.海水中其他资源的开发利用 (1)制备化工产品：制备Mg、K、I2及其他化工产品。 (2)获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。 (3)开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。 【思考1】　下图为海水提镁的工艺流程,写出下列步骤中的化学(或离子)方程式。 ①分解贝壳(主要成分是CaCO3)、制备Ca(OH)2： _______________________ 、_______________________。 CaO＋H2O===Ca(OH)2 ②沉淀Mg2＋：___________________________(离子方程式)。 ③制备MgCl2：__________________________________。 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ④制取Mg：___________________________。 【思考2】　从海带中提取碘单质,相关实验步骤如下： ①灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却； ②在滤液中滴加稀H2SO4及适当的氧化剂,然后加入几滴某溶液； ③用剪刀剪碎海带,用酒精润湿,放入坩埚中； ④海带灰转移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤。 (1)合理的步骤顺序是______________(填序号)。 (2)适当的氧化剂是_________,反应的离子方程式是________________ ______________。 (3)证明含碘的操作及现象是____________________________________ _____________。 ③①④② H2O2 2I－＋2H＋＋H2O2 取步骤②后的溶液于试管中,滴入淀粉溶 === I2＋2H2O 液,溶液变蓝 1.判断正误 (1)海洋约占地球表面积的71%,因此地球不缺水,人类可以任意使用,不用节约 (2)海水淡化的方法中,蒸馏法成本最低 (3)海水中含量最多的两种元素为Na元素和Cl元素 (4)海水中各种化学资源的开发过程中,必须都要发生化学反应 (5)蒸馏操作时,温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口处,测量蒸气的温度 应用体验 × √ × × × 应用体验 2.下列叙述不正确的是 A.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置 B.蒸馏时的接收装置如图 C.冷却水应该从冷凝管的下口进水上口出水 D.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸,如果在沸腾前发 现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加 √ 蒸馏完毕后,应先熄灭酒精灯停止加热,由于此时装置内还有一定量的蒸气,因此要继续通冷却水,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置,A正确； 蒸馏时,接馏分的锥形瓶不能用塞子密封,否则液体无法正常流下,B错误。 应用体验 3.(2023·陕西长安一中高一期中)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 A.上述过程涉及氧化还原反应 B.可以采用蒸馏法从海水中获得淡水 C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收 √ 由于Ca(OH)2比NaOH便宜,工业生产中常选用Ca(OH)2作为沉淀剂,故C错误。 应用体验 4.从海带中提取碘单质,工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法错误的是 A.实验室灼烧干海带在蒸发皿中进行 B.沸水浸泡的目的是使I－充分浸出 C.由滤液获得碘水,发生的离子反应为2I－＋H2O2===I2＋2OH－ D.可以用淀粉溶液检验碘水中的I2 √ √ 干海带灼烧得到海带灰，海带灰溶于沸水，过滤得到含有碘离子的滤液，加入酸化的过氧化氢溶液氧化碘离子生成碘单质，加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液。固体灼烧应在坩埚中进行，A错误； 沸水浸泡海带灰的目的是加快I－的溶解，并使之溶解更充分，B正确； 由滤液获得碘水，正确的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，C错误； 淀粉遇I2变蓝，D正确。 返回 随堂演练　知识落实 1.从本质上讲,工业上冶炼金属的反应一定都属于 A.氧化还原反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应 √ 随堂演练 金属冶炼的本质是金属阳离子得电子被还原生成金属单质,因此一定属于氧化还原反应。 1 2 3 4 5 2.(2023·济南高一检测)下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是 随堂演练 1 2 3 4 5 √ 随堂演练 1 2 3 4 5 银的活泼性差,用加热分解氧化银的方法冶炼银,A项不符合题意； 工业上电解熔融氧化铝冶炼金属铝,B项不符合题意； 工业上冶炼镁可采用电解法,其原料应选用MgCl2而不是MgO,因为MgO的熔点比MgCl2的高,会消耗大量电能,成本较高,C项符合题意； 铁性质较活泼,工业上常采用热还原法制取,D项不符合题意。 3.海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是 A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就能得到钾单质 B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化 C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Na D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 √ 随堂演练 1 2 3 4 5 √ 钾为活泼金属，在海水中没有单质钾，无法用物理方法制得钾单质，A错误； 海水蒸发制海盐只发生了物理变化，未发生化学变化，B正确； Na为活泼金属，电解熔融的NaCl可制备Na，C正确； 潮汐发电是将海水的动能转化为电能，D错误。 随堂演练 1 2 3 4 5 4.下列有关工业生产的说法错误的是 A.海水提镁时,通过电解熔融MgCl2得到镁单质 B.海水提溴的过程中涉及了氧化还原反应 C.通常用海水提取食盐后的母液为原料制取溴单质 D.目前工业上可直接从海水中提取碘单质 随堂演练 1 2 3 4 5 √ 随堂演练 1 2 3 4 5 海水提镁时,是通过电解熔融MgCl2得到镁单质,故A正确； 海水提溴的过程中涉及了氧化还原反应,即氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子,溴单质和二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸,故B正确； 通常用海水提取食盐后的母液为原料,用氯气氧化溴离子制取溴单质,故C正确； 海水中没有单质碘,目前工业上氧化海水中的碘离子提取碘单质,故D错误。 5.如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题： 随堂演练 1 2 3 4 5 (1)写出该反应的化学方程式：______________________________。 (2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应_______(填“能”或“不能”)发生,理由是____________________________。 随堂演练 1 2 3 4 5 不能 镁比铝活泼,铝不能置换出镁 Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。 (3)若将所得产品置于足量的NaOH溶液中,可能看到的现象是__________ ________________,写出铝热反应的一种主要用途：_________________ ___________________________。 随堂演练 1 2 3 4 5 部分固体 溶解,有气泡产生 焊接钢轨(或冶炼 某些熔点高的金属,合理即可) 若铝过量,剩余的铝及反应生成的氧化铝与NaOH溶液反应,可看到部分固体溶解,且溶液中有气泡产生。 (4)假设铝足量且反应充分,设计一种实验方案,证明本实验中有单质铁生成：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 随堂演练 1 2 3 4 5 取适量反应后的固体混合物,先用NaOH溶液除去铝,再加入稀硫酸,有气泡冒出,说明有铁生成(或用磁铁靠近固体,有固体可被磁铁吸引,说明有铁生成) 可取适量反应后的固体混合物,先用NaOH溶液除去铝,再加入盐酸或稀硫酸,根据有气泡冒出确定有铁生成；也可用磁铁靠近固体,根据固体可被磁铁吸引判断有铁生成。 返回 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题组一　金属冶炼的原理及方法 1.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是 A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 金属冶炼的实质是金属阳离子得电子变成金属单质,A正确； 碳粉或铝粉具有还原性,在高温条件下能将铁矿石中的化合态的铁还原为单质铁,B正确； 电解熔融的NaCl可以制取Na,C错误； 冶炼铜的常用方法有火法炼铜(Cu2S＋O2 2Cu＋SO2)和湿法炼铜(Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4),都是铜元素得电子被还原,D正确。 2.已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方法是 A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 锂是活泼金属,用电解熔融LiCl的方法冶炼。 题组二　合理开发和利用金属矿物资源 3.(2023·长沙高一期中)西汉刘安所著的《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜,外化而内不化”,该反应被认为是现代湿法冶金术之祖。下列说法正确的是 A.硫酸铜晶体的化学式为CuSO4·5H2O,是混合物 B.“内不化”是因为内部的铁活泼性比表面的铁活泼性差 C.上述反应的离子方程式为2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu D.“化为铜”表明发生的是氧化还原反应 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 硫酸铜晶体的化学式为CuSO4·5H2O,是纯净物,A错误； “内不化”是因为铁表面被生成的铜所覆盖,内部的铁无法再发生反应,B错误； “化为铜”发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu,反应中有元素化合价发生变化,是氧化还原反应,C错误,D正确。 4.下列关于铝热反应：2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe的说法不正确的是 A.该反应中Al作还原剂 B.该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C.该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子 D.该反应可用于焊接钢轨 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 Fe2O3中Fe呈＋3价,每冶炼1 mol Fe转移3 mol电子,C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 5.铅的冶炼大致过程如下： ①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选； 下列说法正确的是 A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化 B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳 C.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO D.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误； 将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中,根据化学方程式得出,2PbS～2PbO～C～2Pb,1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol碳,即需要6 g碳,故B正确； 方铅矿焙烧反应：2PbS＋3O2 2PbO＋2SO2中,PbS中S元素化合价升高,是还原剂,氧元素化合价降低,还原产物有PbO和SO2,故C错误； 整个冶炼过程中,根据Pb原子守恒,1 mol PbS转化为1 mol PbO,转移电子6 mol,1 mol PbO转化为1 mol Pb,转移电子2 mol,所以制取1 mol Pb共转移8 mol电子,故D错误。 题组三　海水资源的利用 6.离子交换法净化水过程如图所示。下列说法错误的是 A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变 B.水中的 、Cl－通过阴离子交换树脂后 被除去 C.通过净化处理后,水的导电性降低 D.阴离子交换树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 由图可知,经过阳离子交换树脂,Ca2＋、Na＋、Mg2＋被H＋替换,由电荷守恒可知阳离子数目增多,A项错误； 7.(2022·广东实验中学高一期中)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法正确的是 A.①的操作是先通入足量的CO2 B.鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液可 以用澄清石灰水 C.在步骤③中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH减小 D.向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2,工业上常用电解熔融的Mg(OH)2 　来制取镁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 二氧化碳溶解度小,氨气溶解度大,①的操作是先通入氨气,再通入二氧化碳,故A错误； 澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应均生成白色沉淀CaCO3,实验现象相同,无法用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3,故B错误； ③是溴单质被二氧化硫的水溶液吸收,生成硫酸和溴化氢,化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4,溶液酸性增强,溶液的pH减小,故C正确； 工业上常用电解熔融的MgCl2来制取镁,故D错误。 8.如图所示,NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是 A.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化 　剂又是还原剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ B.25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大 C.Cl2与过量的铁反应生成FeCl2 D.图示转化反应都是氧化还原反应 9.(2023·陕西长安一中高一期中)下列反应中,反应后固体物质增重的是 A.氢气通过灼热的CuO粉末 B.二氧化碳通过Na2O2粉末 C.铝与Fe2O3发生铝热反应 D.加热氧化银冶炼Ag 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ A项,氢气通过灼热的CuO粉末生成铜和水,固体质量减少； B项,CO2通过Na2O2粉末生成碳酸钠和氧气,固体质量增加； C项,铝与Fe2O3发生铝热反应生成氧化铝和铁,固体质量不变； D项,加热氧化银冶炼Ag,同时还有氧气生成,固体质量减少。 9～12题有一个或两个选项符合题目要求。 10.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝： 下列说法错误的是 A.①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作 B.a、b中铝元素的化合价相同 C.③中需要通入过量的氨气 D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 反应①后的体系中含有固体SiO2,需要过滤除去,反应②后的体系中含有Fe(OH)3沉淀,需要过滤除去,A正确； a、b中Al元素分别以AlCl3和Na[Al(OH)4]的形式存在,其中铝元素的化合价都是＋3价,B正确； 由Na[Al(OH)4]制备Al(OH)3需要通入过量CO2,C错误； 由Al(OH)3制备Al2O3,加热即可,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 11.(2022·北京市第十二中学高一期中)从海带中提取I2的实验方案如下。下列说法不正确的是(注：分液是使用分液漏斗分离两种互不相溶液体的操作) A.实验方案中2次使用到过滤操作 B.向滤液中加入双氧水的作用是将I－氧化为I2 C.I－和　　在酸性条件下发生反应的离子方程 式为I－＋　 ＋2H＋===I2＋H2O D.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集碘元素 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 根据分析可知,海带灰加热水后过滤得到滤液,I2的悬浊液过滤,分离得到粗碘,因此实验方案中2次使用到过滤操作,A正确； I－具有还原性,在酸性条件下被H2O2氧化 为I2,B正确； 含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是提高I2的浓度,达到富集碘元素的目的,D正确。 12. (2023·苏州高一期中)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图为海水利用的部分过程。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。下列有关说法正确的是 A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl B.在过程②中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2 C.第③④⑤步中,溴元素均被氧化 D.工业上将石灰乳加到海水中得到Mg(OH)2沉淀 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 碳酸氢钠在反应涉及物质中溶解度最小，向饱和食盐水中通入氨气以及二氧化碳，溶解度较小的碳酸氢钠会先析出，故A正确； 在过程②中将MgCl2·6H2O在HCl气流中灼烧即可制得无水MgCl2，故B错误。 13.(2023·广东清远高一月考)工业上常常从铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3、SiO2杂质)中提取Al2O3,并通过电解法制备铝单质。请根据流程图,回答相关问题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (1)写出“滤渣A”的化学式：_______；过滤时,玻璃棒的作用为_____；“滤液B”中的溶质为AlCl3、____________(写化学式)。 Fe2O3 引流 NaCl、HCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (2)上述流程中“过量氨水”能否改为“过量NaOH溶液”？____(填“能” 或“不能”),请用离子方程式解释：_______________________________ _______________________________。 不能 Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ {或Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－} 14.目前世界上60%的镁是从海水中提取的,下面是提取镁的流程图： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 其中,MgO的熔点为2 852 ℃,MgCl2的熔点为714 ℃。 (1)从海水中获取淡水最常用的方法是__________。 蒸馏法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (2)操作A是______,试剂a为______(填化学式)。 过滤 HCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中使镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,熔融电解得到金属镁。分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O,加入的试剂a是盐酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (3)由无水MgCl2制取金属镁的化学方程式为_________________________,该反应中______(填元素符号)得电子被还原。 Mg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (4)下列试剂中,能用于检验氯化镁中是否含水的是________(填字母)。 A.CuSO4·5H2O　　　B.无水硫酸铜　　　C.浓硫酸 B 无水硫酸铜遇水变为蓝色,浓硫酸能吸水但无现象。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (5)有同学认为：可以在操作A得到Mg(OH)2后直接将其加热得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,以简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你是否同意该同学的观点？_________(填“同意”或“不同意”),理由为_____________________________________________________________________________________。 不同意 MgO的熔点为2 852 ℃,MgCl2的熔点为714 ℃,电解熔融MgO会耗费大量的能量,增加生产成本 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15.(2023·河南洛阳高一联考)海洋中蕴含着丰富的资源,我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤获取溴、碘单质等资源。回答下列问题： Ⅰ.为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 15 综合强化 (1)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中较符合实际工业生产要求且能耗较低的是_____(填“甲”或“乙”)。 甲 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 根据分析，符合工业生产要求的是甲，原因是乙方案中含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲方案③④⑤对海水中的溴单质进行富集，提高溴的浓度，较少能源消耗，降低成本。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (2)甲同学设计的流程中，步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的______性；步骤④中发生反应的化学方程式为__________________ __________________。 挥发 Br2＋SO2＋2H2O ===2HBr＋H2SO4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 Ⅱ.对比溴元素的提取，碘元素是从海洋植物如海带、海藻中提取，某提取碘单质的工艺流程如图。 (3)步骤③操作名称为_______；步骤④的离子方程式为_______________ __________。 过滤 Cl2＋2I－=== 2Cl－＋I2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 通过流程图分析，步骤③为过滤；步骤④向含碘离子溶液中通入氯气，发生氧化还原反应，得到含碘水溶液。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (4)从含碘的苯溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处：______________________________________________________ _____________________________________________________(任写两点)。 ①烧杯加热未垫陶土网；②温度计水银球未与蒸馏烧瓶支管口水平；③冷凝管进、出水方向颠倒(任写两点即给分) 返回 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe Cu2S＋O22Cu＋SO2 化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－ CaCO3CaO＋CO2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 干海带海带灰悬浊液滤液碘水 I2的CCl4溶液 干海带海带灰悬浊液滤液碘水 I2的CCl4溶液 A.2Ag2O4Ag＋O2↑ B.2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ C.2MgO2Mg＋O2↑ D.4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2 Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe ②焙烧：2PbS＋3O22PbO＋2SO2； ③制粗铅：PbO＋CPb＋CO↑；PbO＋COPb＋CO2。 NO、SO 再经阴离子交换树脂得到纯净水,则NO、Cl－、SO被OH－替换,H＋与OH－结合生成水：H＋＋OH－===H2O,水的导电能力减弱,B、C、D项正确。 IO IO I－和IO在酸性条件下发生反应,正确的离子方程式为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O,C错误； MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 甲：苦卤含溴海水含溴空气 溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 甲：苦卤含溴海水含溴空气 溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 甲：苦卤含溴海水含溴空气 溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 $$