第八章 第一节 第1课时 金属矿物、海水资源的开发利用-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

一、单项选择题 1．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 解析：A　[锂是活泼金属，用电解熔融LiCl的方法冶炼。] 2．海水是一个巨大的化学资源宝库，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可以得到钾单质 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 解析：C　[海水中的钾元素是以化合态形式存在，要由化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，故A不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B也不正确；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。] 3．下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　) A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 B．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁 C．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 解析：C　[电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解熔融的氯化钠可生成金属钠和氯气，故A错误；用海水为原料，经一系列过程制得氢氧化镁固体，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融的氯化镁生成镁和氯气，故B错误；CO还原氧化铁可以生成铁和二氧化碳，故C正确；从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝和氧气，故D错误。] 4．下列有关工业生产的叙述不正确的是(　　) A．用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴 B．在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂 C．利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱 D．利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁 解析：C　[A项，用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴，正确；B项，在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂，正确；C项，工业上通过电解饱和食盐水来生产烧碱，错误；D项，利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁，正确。] 5．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是(　　) A．MnO2 B．WO3 C．Cr2O3 D．Co3O4 解析：D　[不必逐一写出化学方程式，分析金属元素的化合价变化即可。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然在氧化物中金属化合价越高，变为单质时需获得的电子数越多，消耗铝越多；金属化合价越低，得电子数越少，消耗铝越少。选项提供的金属氧化物中，金属的化合价分别为：Mn(＋4)，W(＋6)，Cr(＋3)，Co。Co化合价最低，消耗铝最少。] 6．NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是(　　) ①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气 ⑤盐酸 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 解析：A　[在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，制取Cl2和金属钠。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。] 7．下列金属的冶炼属于热还原法的是(　　) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ B．WO3＋3H2W＋3H2O C．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 D．2Ag2O4Ag＋O2↑ 解析：B　[A项，电解熔融的氯化钠制备金属钠为电解法，错误；B项，加热条件下，氢气还原WO3生成W和水，属于热还原法，正确；C项，铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，属于湿法炼铜，错误；D项，氧化银受热分解生成银和氧气，属于热分解法，错误。] 二、不定项选择题 8．水资源非常重要，海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐)，其方法较多，如电渗析法、离子交换法和膜分离法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是(　　) A．过滤法 B．蒸馏法 C．分液法 D．萃取法 解析：B　[A.通过过滤不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项A错误；B.蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，得到纯净的水，选项B正确；C.利用分液法不能实现把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项C错误；D.对于微溶于水的有机物，可用萃取法，水中没有微溶于水的有机物，选项D错误；答案选B。] 9．海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能透过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是(　　) A．溶质质量增加 B．溶液质量不变 C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数增大 解析：CD　[右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能透过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。] 10．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．试剂1可以选用氢氧化钠 B．从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为 　2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C．工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗 D．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO 解析：AC　[A项，应该用石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1为石灰乳，氢氧化钠价格较贵，错误；B项，氯气能将溴离子氧化为溴单质，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，正确；C项，氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误；D项，氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，正确。] 三、非选择题 11．海水中含有丰富的Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。以浓缩海水为原料，通过一系列工艺流程可以提取Mg、Br2等产品。 (1)如图是采用膜分离技术的海水淡化示意图。 淡化膜可以让水分子通过，而海水中其他分子和离子均不能通过。加压后，左侧淡水中增加的是　________　(填字母)。 a．溶质质量 B．溶剂质量 c．溶质的质量分数 (2)从海水中提取镁的主要步骤如下： ①操作a的名称是　____________　。 ②写出B冶炼金属镁的化学方程式___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是以预先经过酸化的浓缩海水为原料，通过以下步骤提取溴： 步骤一：用氯气置换溴离子使之成为单质溴； 步骤二：通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸； 步骤三：用氯气将氢溴酸氧化得到产品溴。 ①步骤一和步骤二的目的是________________________________________________。 ②步骤二中发生反应的化学方程式为_________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由图示知，水分子可以透过淡化膜到左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。故尽管左侧海水中的离子个数不变，溶质的质量不变，但水分子却在增大，溶剂质量增大，溶液质量增大，因此浓度会越来越小，即溶质的质量分数减小，故选b。 (2)①在海水中加入石灰水，得到氢氧化镁沉淀，因此操作a为过滤；②电解熔融的氯化镁冶炼金属镁的化学方程式为MgCl2(熔融)电解,Mg＋Cl2↑。 (3)①步骤一用氯气置换溴离子使之成为单质溴，步骤二通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸，目的是富集溴；②步骤二中发生反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 答案：(1)b (2)①过滤 ②MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ (3)①富集溴 ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 12．Ⅰ.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为＋4价)制取TiO2，其主要流程如下： Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是____________________________________ ________________________________________________________________________； 向甲溶液中加入铁的目的是__________________________________________。 Ⅱ.金属钛耐酸腐蚀，还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取，其主要工艺流程如下： 试回答下列问题： (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，其中当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为　________　 mol。 (2)反应②通常在800 ℃的条件下进行，通入氩气的目的是________________________________________________________________________； 分离反应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质，应如何除去杂质？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(简述操作过程)。 (3)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是 ________________________________________________________________________。 解析：Ⅰ.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；因为最终得到绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入铁的目的是把铁离子还原为亚铁离子。 Ⅱ.(1)反应①的反应物为TiO2、C、Cl2，结合流程图知有TiCl4生成，利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是CO，所以反应的化学方程式为TiO2＋2C＋2Cl2800～900 ℃,TiCl4＋2CO，在反应中碳被Cl2氧化，当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂(C)的物质的量为1 mol。(2)反应②中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气氧化，所以通入氩气的目的是防止镁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧化；此法制得的金属钛中含有少量金属镁，结合镁和钛(题中信息：钛耐腐蚀)性质可知，可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物即可除去Mg。(3)由流程图知，可循环使用的物质为Cl2、Mg以及海绵钛除杂时生成的MgCl2等。 答案：Ⅰ.Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　将Fe3＋转化为Fe2＋ Ⅱ.(1)1 (2)氩气作保护气，防止镁、钛被氧化　将海绵钛置于盐酸中酸洗，然后过滤即可得纯净的钛 (3)Cl2、Mg和MgCl2 学科网（北京）股份有限公司 $