训练(二十) 金属矿物、海水资源的开发利用-【勤径学升】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（二十）金属矿物、海水资源的开发利用 基础练了学考测评 干海节些海带灰受瓷悬浊流些滤液 1.下列各组物质，不需要经过化学变化就能 够从海水中获得的是 ( 碘水CL的CCL,溶液 H H.O. A.氯、溴、碘 B钠、镁、铝 A.实验室灼烧干海带在坩埚中进行 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水 B.沸水浸泡的目的是使充分浸出 2.在金属活动性顺序中，钴的活动性介于镁 C.由滤液获得碘水，发生的离子方程式为 和铜之间。工业上治炼结的方法是( 21+HO2—L2+2OH A.加热CoO制备Co D.碘水中加入CCL,得到L2的CCL,溶液， B.在高温下用CO还原CoO制备Co 该操作为萃取 C.常温下电解固体CoO制备Co 7,如图是人类从海水资源中提取某些重要化 D.钠与CoCL2溶液反应制备Co 工原料的流程示意图： 3.我国历来十分重视海水资源的综合利 海水4一粗盐一→精国 用，下列有关海水综合利用的说法正确 的是 南丽-以a带围罐.四-喝 A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学 函函kB 变化 请回答下列问题： C.海水中含有溴元素，只需经过物理变化 (1)操作A是 和过滤（填实验 就可以得到溴单质 基本操作名称)。 D.从海水中可以得到MgCL2,电解熔融 (2)操作B需加入下列试剂中的一种，最合 MgCl2可制备Mg 适的是 (填字母)。 4.(济南高一检测)下列反应原理中，不符合 A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 工业冶炼金属实际情况的是 C.石灰乳 D.碳酸钠溶液 A.2Ag0△4Ag+0,个 (3)向苦卤中通入Cl,发生反应的离子方 程式是 B.2AlO(熔融) 电解 ,用SO,水溶液吸收Br,吸收率可达 冰品石 4A1+302↑ C.2Mg0电解2Mg+O, 95%,有关反应的离子方程式为 D.4CO+Fe,O 高温gFe十4CO (4)工业上由无水MgC1,制取镁的化学方 5.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下： 程式为 8.(四川自贡高二期末)1，金属元素的原子 浓缩、酸 冷凝户品 ■ 铕 B红 结构决定了金属元素的性质、在自然界中 化后的海↑ 吹 水（含B) S02→日驳 的存在形式及治炼方法。 (1)金属在自然界中大多以化合物的形式 存在，在这些金属化合物中，金属元素大都 显 (填“正”或“负”)价。 空气、水蒸气 (2)金属的冶炼方法有热还原法、热分解 下列说法中，不正确的是 法、活泼金属置换法和电解法。 A.实验室保存溴通常加少量水 请从上述四种方法中选择相应的填入 B.海水提溴与海水提镁发生的所有反应均 下表。 为氧化还原反应 C.经过吸收塔后，溴元素得到了富集 高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬工业上冶炼钾 D.蒸馏塔中还发生了化学变化 ① ② ③ 6.从海带中提取碘单质，工艺流程如下图。 (3)写出Al与CrO反应的化学方程式： 下列关于海带制碘的说法错误的是( 0 47 高中化学·必修第二册（人教版》 Ⅱ，工业上从海水中提取液溴的流程如图：11.铅的冶炼大致过程如下： 所示： ①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选： Cl 热空气 SO 与水的 ②焙烧：2PbS+30,高温2Pb0+2S0,: 步来式腿各梦步辣花和澳步豪吸收覆 浓缩海水上一 ③制粗铅：PbO+C高温Pb+C0+: 透风费客智步 PbO+C0商温pb十C0,。 下列说法正确的是 已知：溴单质的沸点为59℃，微溶于水， A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学 有毒。 变化 请回答下列问题： B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需 (4)用热空气能将溴单质吹出的原因是 要6g碳 C.方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还 (5)从“溴与水的混合物I”到“溴与水的混 原产物只有PbO 合物Ⅱ”的目的是 D.整个治炼过程中，制取1 mol Pb共转 能力练/素能培俄 移2mol电子 12.I,工业上可用含Fe2O3的钛铁矿（主要 9.(江苏宿迁高一月考)铝粉与氧化铁在高温 成分为FeTiO,其中Ti化合价为+4价) 条件下的反应可用来焊接钢轨。下列说法 制取TO,其主要流程如下： 不正确的是 ·周体 A.该反应放出大量的热，生成的铁呈熔 钛铁矿 过量HS) 含Ti0 Fe,热过滤 粉末 的溶液甲 融态 ·滤液 B.该反应的化学方程式：2AI+Fe,O,高温 Al,O,+2Fe 下S0·7O冷却，结品 C.被氧化的物质与被还原的物质的物质的 TiO一含Ti0产的溶液乙- 量之比为1：2 Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是 D.实验室引发该反应通常在铝热剂表面加 向甲溶液中加入铁的目的是 氯酸钾，插上镁带并点燃 Ⅱ.还原法是工业上冶炼钛常用方法之 10.如图是某化工厂对海水资源综合利用的 一，该方法是以金红石（主要含TO2)或 示意图。根据图中信息，判断下列相关分 TO2为原料来制取，其主要工艺流程 析不正确的是 如下： 机超梦制因希。 焦炭CL 氢气Mg 海水① N 凤密终地可 金红石一TC,分离 一MgC电能，Mg.C 西减阌 +帝→MC6H可 L海绵钛垃醚，钛锭 图合翻等国 哥。xk延 试回答下列问题： A.上述提取Mg的流程中，没有涉及的反 (1)已知反应①通常在800~900℃的条件 下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其 应类型是置换反应 中当有1molC,完全反应时，参加反应的还 B.因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解 原剂的物质的量为 mol. 无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择 (2)反应②通常在800℃的条件下进行， 氮气 通入氩气的目的是 C.反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生 分离反应②的产物所得到的海绵钛中常 产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单 混有少量杂质，应如何除去杂质？ 质处循环利用 (简述操作过程)。 D.从母液中提取Mg和Br2的先后顺序： (3)在上述工艺流程中可以循环使用的物 先提取Br2,后提取Mg 质是 48: (4)MgCL,(熔融)电能Mg十CL,卡 8.解析1，(1)金属元素的原子在反应中易失去电子，形 成物为 CH COOH 成金属阳离子，因此金属元素在自然界形成的化合物中 大都显正价。 CH,-CH (2)不同金属的冶炼方法不同。①比较活泼的金属铁采 答案 I.(1)醋基、碳碳双键(2)3(3)d 用热还原方法治炼：②湿法炼铜原理是在溶液中F与 CuSO,发生置换反应产生Cu和FeSO,该方法为活泼 金属置换法：③铝热法炼铬原理是在高温条件下A1与 0 Cr,O,发生反应产生A山，O和Cr,该方法为活泼金属置 Ⅱ.(4)①cd② CH-COOH 换法：④由于金属钾活动性很强，用一般还原剂不能将 CH,-CH, 其还原出来，工业上可通过电解熔融KCI的方法进行治 炼，该方法为电解法。 训练（二十）金属矿物、海水资源的开发利用 (3)在高温条件下A1与C,O,发生反应产生Al,O,和 1.D海水经过蒸发可得到食盐和淡水：A、B选项中，海 C,该反应的化学方程式为2Al+C5,O,高糕A1,0, 水中存在CI、Br、I,Na、Mg,A,要菽得它们的 +2Cr. 单质，必须失去或得到电子才能实现：C选项中，需要电 Ⅱ，(4)能够用热空气将溴单质吹出，是由于单质淚在常 解绝和食盐水获取， 温下呈液态，沸点低，易挥发。 2.B钻的活动性介于镁和铜之间，故工业上治炼钻应采 (5)海水中溴元素较少，从“澳与水的混合物I”到“澳与 用热还原法，通过加入还原剂，将钻还原出来，A、C项 水的混合物Ⅱ”的过程是为了增大溶液中澳单质的浓 不符合题意；钠会与水反应，D项不特合题意。 度，达到富集Br2的目的。 3.D潮汐发电是将潮汐能转化为电能，A错误；海水蒸 答案(1)正 发制海盐的过程中没有新物质生成，是物理变化，B错 (2)①热还原法②活泼金属置换法③活泼金属置换 误：海水中澳元素主要以溴离子的形式存在，通入足量 法④电解法 氧气：2Br十CL。一Br2十2CI,需要加入氧化剂才能 (3)2A1+CrO, 声遇A1,0,+2Cr 获得单质溴，C错误：工业上常用电解熔融MgCL的方 (4)单质溴在常温下呈液态，沸点低，易挥发 法制取金属锾，D正确。 (5)富集Br2 4.C银的活泼性差，用加热分解氧化银的方法治冻银，A 9,C题述反应放出大量的热，温度较高，生成熔融态的 项不符合题意：工业上电解熔融氧化铝治炼金属铝，B 铁，达到坪接钢轨的目的，A正确：该反应为置换反应， 项不符合题意：工业上治炼钱可采用电解法，其原料应 铝置换出氧化铁中的铁，化学方程式为2Al十FeO, 选用MgCL,而不是MgO,因为MgO的然点比MgCl, 的高，会消耗大量电能，成本较高，C项符合题意：铁性 高温A,0,十2Fc,B正确：在该反应中，2mol铝被氧化 质较活泼，工业上常采用热还原法制取，D项不将合 的同时，1mol三氧化二铁被还原，n(A1):n(FeO,)= 题意。 2:1,C错误：该反应需要高温引发，在铝热剂表面加氯 5.B溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，故A正确： 酸钾可以提供氧气，帮助钱条的燃烧，镁条燃烧会放出 海水提镁的过程中，发生了镁盐与碱反应生成氢氧化镁 大量的热，制造出高温条件，D正确。 的复分解反应，为非氧化还原反应，故B错误，经过吸收 10.B题中提取Mg的流程中，发生了分解反应、化合反 塔后，溶液中的B浓度远大于进入吹出塔之前的海水 应和复分解反应，没有涉及置换反应，A项正确：在高 中的B浓度，因此得到了富集，故C正确，蒸馏塔中发 温下，氨气能与铁反应生成MgN,不能用氨气来冷却 生的反应为2Br十CL,一2C1十Bra,故D正确。 铁蒸气，B项错误：反应回所用的气态氧化剂为氯气 6.C固体均烧应在坩埚中进行，A正确：沸水浸泡海带灰 生成烧碱和生成镁单质时均有氯气产生，可循环利 用，降低成本，C项正确：著先提取镁，所得溶液中会 的目的是加快厂的溶解，并使之充分浸出，B正确：由滤液 获得碘水，正确的离子方程式为2T十2H十H,O,一I 残留Ca(OH)2,再用Cl提取澳时会消耗过多的 Cl,,D项正确。 十2HO,C错误：碘易溶于四氯化碳等有机溶剂，碘水 中加入CCL发生车取，得到L,的CCL,溶液，D正确。 11.B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治炼成Pb的过程 7,解析(1)氟化钠的溶解度受温度变化影响较小，可以 中，根据化学方程式得出，2PbS~2Pb0~C~2Pb, 通过蒸发结品的方法得到氯化钠。 1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5mol碳，即 (2)工业制镁：把海边的贝壳制成生石灰，在海水中加入 生石灰制得石灰乳，在苦卤中加入石灰乳制得 需要6g碳，故B正确：方铅矿焙烧反应2PbS+3O Mg(OH)2,这样原料的成本低，所以最合适的是石灰乳 高温2P0十2S0,中，PbS中S元素化合价升高，是还 (3)氣气氧化溴离子得到单质决，离子方程式为C1十 原剂，氧元素化合价降低，还原产物有Pb0和SO2,故 2Br一Br2+2CI:用SO,水落液吸收Br2的离子方 C错误；整个冶炼过程中，根据Pb原子守恒，1 mol PbS转 程式为Br2十S02+2H,0一4H十SO+2Br. 化为1 mol PbO转移电子6mol,1 mol PbO转化为 (4)工业上由无水MgCL2制取镁的化学方程式为 1 mol Pb转移电子2mol,所以制取1 mol Pb共转移 MgCL,(熔融)色Mg十CL,↑. 8mol电子，故D错误。 12.解析I,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方 答案(1)蒸发结晶(2)C(3)CL,十2Br一Br,+ 程式是FeO,十6H一2Fe++3H,O:周为最终得到 2CI Br,+SO,+2H,O-4H*+SO:+2Br 绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入铁的目的 43 是把铁离子还原为亚铁离子。 其中CH,CH。、CH,分别为甲烷、乙烷、丙烷，没有同 Ⅱ，(1)反应①的反应物为TiO、C、CL,,结合流程图知 分异构体，而C,H。有2种同分异构体 有TCL,生成，利用原子守恒及题给信息可知另一气 CH,CHCH、CH,一CH2CH2一CH,因此考虑 体产物是CO,所以反应的化学方程式为TO。十2C十 2CL,80-900℃TiCL,+2C0,在反应中碳被CL,氧化， CH, C,H。的同分异构体，最终生成的烷烃最多有5种 当有1 mol Cl,完全反应时，参加反应的还原剂(C)的 7.解析(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或 物质的量为1mol。(2)反应②中反应物Mg以及产物 增大图体表面积（即将煤粉碎）。 T在高温下都易被空气中的氧气氧化，所以通入氢气 的目的是防止铁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧 (2C(8+H,0(g)高温C0(g)+H,(g),即碳与水蒸气 化：此法制得的金属钛中含有少量金属铁，结合钱和钛 在高温条件下反应生成CO和H:。 (题中信息：钛耐腐蚀)性质可知，可采用盐酸（或硫酸） (3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：CH,十50，点s 酸洗镁和钛的混合物即可除去Mg。(3)由流程图知， 3C02十4H,0. 可循环使用的物质为CL,、Mg以及海锦钛除杂时生成 (4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。 的MgC12等。 答案(1)通入足量的空气或将煤粉碎(2)C0和H, 答案I.Fe,O,+6H一2Fe3++3H,O将Fe+转 (3)C,H,+50,点整3C0,十4H,0④)减少了粉尘污染 化为Fe2+ (答案合理即可) Ⅱ.(1)1(2)氲气作保护气，防止镁、钛被氧化将海 8.解析(1)根据煤千馏的定义可知其条件为隔绝空气加 绵钛置于盐酸中酸洗，然后过滤即可得纯净的钛 强热。(2)盛有冷水的烧杯的作用是使煤焦油冷凝液化 (3)Cl2、Mg和MgCl 并收集粗氨水。(3)粗氨水受热生成的氨气能使湿润的红 训练（二十一）煤、石油和天然气的综合利用 色石蕊试纸变蓝，检验生成的氯气即可。(4)产物能使溴水 提色说明产生了不饱和烃类物质。(5)煤焦油中苯及其同 1.C“浦水”的主要成分是石油，石油是经的混合物，不 系物与其他成分互溶，但沸点不同，可用蒸馏的方法分离： 是油脂，A、B错误，C正确：烟的主要成分是碳粒，D 答案(1)隔绝空气加强热(2)使粗氨水和煤焦油等 错误。 冷凝液化(3)将具支试管取出，塞上橡胶塞并加热，将 2.AA项，将煤制成蜂窝煤作燃料，只改变煤制品的形 湿润的红色石蕊试纸放在支管口处，若试纸变蓝，则说 狄，没有改变煤的组成，仍属于原煤的直接使用：B项， 明有粗氨水生成(4)不饱和烃类物质(5)蒸馏 天然气作化工原料时，将其与水反应制成水煤气，再分 9.B汽油通常由石油的分馏和重油的裂化获得，故A错 离出氢气，最后可用于合成氨，属于天然气的综合利用： 误：制备过程中CO,蔽还原生成CO,C的化合价降低， C项，将煤与水蒸气反应转化为CO和H2,然后在催化 故B正确：汽油是由C、H元素组成的混合物，含有多种 剂的作用下CO、H合成甲醇，属于煤的综合利用：D 烷烃、环烷烃等，故C蜡误：由元素守恒可知，反应Ⅱ除 项，将石油进行分馏，从而茨得汽油、柴油等，可提高石 了生成烃以外，还会生成含氧元素的化合物，故制备过 油的使用效率，属于石油的综合利用。 程中的反应Ⅱ不属于化合反应，故D错误。 3.A煤加工得到的水煤气的主要成分为CO、氢气，可在 10.D解答思路如下： 一定条件下合成烃、甲醇等，故A正确：裂解的目的是 为了获得气态短链烃，乙烯、丙烯等，石油裂化的目的是 国体焦炭 成分为多种芳香燕化Y为黏稠 为了得到汽油等轻质燃料，故B错误：天然气的主要成 液体煤焦油 合物形盛的混合物 状液体 分是甲烷，属于不可再生资源，故C错误：煤的干馏产品 中含苯和二甲苯等物质，煤中不含有茶和二甲苯等物 常温下X落 粗氯水 质，故D错误。 液望诚性 A.D含C。以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽 气体出粉 煤气] 粗苯 油，故B正确；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、 可燃，H2、CO可 山或分 丙烯等气态短链烃，乙烯、丙烯是重要的有机化工原料， 焦炉气 根性质 还原CO,C,H 故C正确：石油的裂化和裂解实际上都是烃的分解反 能使溴水短色 应，都属于化学变化，故D错误。 11.D由示意图可知，在多功能催化剂的作用下，二氧化 5.D煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程， 碳与氨气反应生成汽油和水，反应能消耗二氧化碳，减 是化学变化，A错误：煤通过千馏得到苯、甲装、二甲苯 少二氧化破的排放，从而达到“碳中和”的战略愿景，A 等有机物，B错误；反应②是碳和水蒸气反应生成一氧 正确：多功能催化刺能加快化学反应速摩，B正确；由 化破和氨气，为吸热反应，C错误；甲醇(CH,O)可写为 示意图可知，a和b两者的一氯代物都有4种，故C正 (H)2·CO,乙酸(C2H,O2)可写为(H2)2·(CO)2,则B 确：由质量守恒定律可知，反应①的产物为一氧化碳和 为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%，D正确。 水，反应②有碳氢键、碳碳单健和氢氧键的形成，D 6.CCH,裂解的方式可能有下列四种： 错误。 推化刺→CH+CH。 C,H指、加压 12.解析(1)石蜡油附着于石棉上，石蜡油的蒸气经过热 的碎瓷片后发生了裂化反应，因此，石棉的作用是作石 植化剂 C,H杂若如压 C,H+C,H 蜡油的载体，碎瓷片的作用是作石蜡油裂化的催化剂。 维化剂 (2)酸性高锰酸钾溶液秘色，这说明石蜡油的裂化生成 C,H如热加压 C,H,十C3H； 了不饱和烃和饱和烃，不饱和烃在酸性高锰酸钾溶液 锥化剂 中发生了氧化反应。(3)不饱和经与渙的四氯化碳溶 C,H4如热、加压 CH。+C2H 液中的溴发生加成反应，生成的有机化合物为无色、油 44