2.课时跟踪检测练 35.第八章 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本高中化学讲义聚焦金属矿物开发利用与海水资源开发利用核心知识点，系统梳理金属冶炼（热分解、热还原、电解法）原理及海水资源中碘、镁、溴等元素提取流程，搭建从金属活动性到冶炼方法选择、从海水成分到资源转化的学习支架。 资料特色在于融合古代文献（如《天工开物》锌冶炼记载）与现代化学知识，通过铝热反应实验、海带提碘流程分析等培养科学探究与实践能力，选项解析强化物质性质决定用途的化学观念，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺。

二十二　金属矿物的开发利用　海水资源的开发利用 (30分钟　45分) 题组过关·夯基础 题组一:金属的冶炼 1.(2分)金属的冶炼体现了人类文明的发展历程,下列关于工业冶炼金属说法正确的是 (　　) A.制Na:高温分解NaCl制备Na B.制Al:将Al(OH)3溶于盐酸中,电解所得AlCl3溶液 C.制Fe:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D.制Cu:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,原理为2Fe+3Cu2+===3Fe3++3Cu 【解析】选C。钠元素的金属性强,不能用高温分解制备金属钠,所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠,故A错误;电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气,不能用于制备金属铝,所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝,故B错误;铁是较活泼金属,工业上用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物制备金属铁,故C正确;“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”说明制备铜发生的反应为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故D错误。 2.(2分)宋应星在《天工开物·五金·倭铅》中记载了锌的火法冶炼工艺:“每炉甘石(主要成分为ZnCO3)十斤装载入一泥罐内,封裹泥固,以渐砑干,勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红。罐中炉甘石熔化成团,冷定毁罐取出……”依据上述材料下列说法不正确的是 (　　) A.火法冶炼锌的反应:ZnCO3+2CZn+3CO↑ B.煤炭饼既提供热能又提供还原剂 C.装罐、封裹泥固的目的是防止锌被氧化 D.该冶炼锌的方法为热分解法 【解析】选D。火法冶炼锌,利用C将碳酸锌中的锌还原出,反应的化学方程式:ZnCO3+2CZn+3CO↑,A正确;煤炭饼中的C既能用作还原剂,也能燃烧提供热量,B正确;Zn是活泼金属,加热条件下容易与空气中的氧气反应,C正确;该冶炼锌的方法为热还原法,D错误。 3.(2分)胡粉[主要成分是2PbCO3·Pb(OH)2]具有败毒抗癌、杀虫疗疮的功效,东汉炼丹理论家魏伯阳所著的《周易参同契》中记载:“胡粉投火中,色坏还为铅”,下列说法错误的是 (　　) A.胡粉难溶于水 B.胡粉可与盐酸或硝酸反应 C.“火”中含有炭、CO D.“还为铅”中的铅是指PbO 【解析】选D。胡粉的主要成分为2PbCO3·Pb(OH)2,由胡粉的主要成分可知,其难溶于水,A正确;PbCO3和Pb(OH)2均可与盐酸或硝酸反应,故胡粉可与盐酸或硝酸反应,B正确;古代的“火”是由木材(主要成分为纤维素)燃烧产生的,纤维素不完全燃烧时会产生一氧化碳、炭,C正确;“还为铅”指胡粉通过一系列反应被还原为Pb,D错误。 4.(4分)铝热反应有广泛的用途,实验装置如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A.该铝热反应的化学方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe B.工业上可用铝热反应的方法焊接钢轨 C.图中反应过程没有涉及的化学反应类型是化合反应 D.由图2可推出铝热反应是放热的反应 【解析】选C。该铝热反应是在高温条件下铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,A正确;工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨,其原理是在高温下用铝将铁从氧化铁中置换出来且呈液态,B正确;图中反应过程镁条在空气中燃烧生成氧化镁的反应类型是化合反应,C不正确;由图2可知反应物的总能量高于生成物的总能量,推出铝热反应是放热的反应,D正确。 题组二:海水资源的开发利用 5.(2分)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 (　　) A.氯、溴、碘　　　　　 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气　 D.食盐、淡水 【解析】选D。A、B项,海水中存在Cl-、Br-、I-、Na+、M、A,要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现;C项,必须经过化学变化才能获取;D项,海水经过蒸发可得到食盐和淡水。 6.(4分)(双选)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图所示的实验方案。下列说法正确的是 (　　) A.①中反应的离子方程式为2I-+H2O2===I2+2OH- B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出 C.③操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含有I- D.操作Z的名称是蒸发 【解析】选B、C。海带浸取液中加入H2O2、稀H2SO4,将I-氧化成I2,得到含I2的水溶液,用CCl4萃取含I2的水溶液中的I2,经分液得到含I2的CCl4溶液,加入浓NaOH溶液与I2发生歧化反应,分液后,上层溶液加入硫酸溶液发生归中反应得到含I2的悬浊液,经过滤得到I2固体。A.①中反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=== I2+2H2O,A项错误;B.CCl4的密度比水的密度大,故②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,B项正确;C.③加入浓NaOH溶液发生反应:3I2+6NaOH=== 5NaI+NaIO3+3H2O,得到的上层溶液中含有I-,C项正确;D.根据分析,操作Z的名称为过滤,D项错误。 7.(2分)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化学变化 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 【解析】选C。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错误;Na为活泼金属,电解熔融的NaCl可制备Na,C正确;潮汐发电是将海水运动时所具有的潮汐能转化为电能,D错误。 8.(4分)从海水中提取镁的工艺流程可表示如下: 下列说法不正确的是 (　　) A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤③为使母液中Mg2+完全沉淀,加入的石灰乳需要过量 C.步骤⑥电解MgCl2时会产生氯气 D.上述工艺流程中只涉及分解和复分解反应 【解析】选D。海水中含有大量的镁元素,从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富,A项正确;为使母液中Mg2+完全沉淀,加入的石灰乳需要过量,B项正确;电解熔融的MgCl2时,会产生Cl2和镁,C项正确;步骤①得到石灰乳的过程涉及化合反应,D项错误。 综合应用·拓思维 9.(2分)我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃,这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述不正确的是 (　　) A.“药金”实质上是铜锌合金 B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌 C.不能用王水区别黄金和“药金” D.用灼烧法能区别黄金和“药金” 【解析】选B。冶炼“药金”相关反应的化学方程式为ZnCO3ZnO+CO2↑, 2ZnO+C2Zn+CO2↑,2Cu2O+C4Cu+CO2↑,A项正确,B项错误;王水可以溶解黄金和“药金”,C项正确;用灼烧法可以区别黄金和“药金”,因为高温下黄金与氧气不反应,而“药金”可以与氧气反应,故灼烧后的“药金”颜色有变化,D项正确。 10.(4分)(双选)铝土矿中主要含有Al2O3,还有少量Fe2O3、SiO2杂质,从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法错误的是 (　　) A.金属铝可以与MgO、Fe2O3、V2O5等发生铝热反应 B.步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+、H+ C.步骤③生成沉淀的离子反应方程式为[Al(OH)4]-+CO2===HC+Al(OH)3↓ D.将步骤①和步骤②顺序颠倒,再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀 【解析】选A、D。A.Al可以和活动性比Al弱的金属的氧化物在高温下发生铝热反应,但Mg活动性比Al强,因此Al与MgO不能发生铝热反应,A错误;B.步骤②加入NaOH溶液,可以与溶液中的H+、Fe3+发生反应,因此其作用是除去母液1中的Fe3+、H+,B正确;C.步骤③向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2气体,反应生成Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===HC+Al(OH)3↓,C正确;D.若将步骤①和步骤②顺序颠倒,SiO2、Al2O3与NaOH溶液反应产生Na2SiO3、Na[Al(OH)4],Fe2O3不反应,过滤除去沉淀后,再加入足量HCl,Na[Al(OH)4]会变为AlCl3,此时通入足量CO2,不能反应得到氢氧化铝沉淀,D错误。 11.(4分)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的方法来制取镁 【解析】选C。二氧化碳溶解度小,①的操作是先通入氨气使溶液显碱性,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;步骤③中溴单质被SO2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的方法来制取镁,故D错误。 12.(4分)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法不正确的是 (　　) A.①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4溶液、焦性没食子酸溶液 B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度 C.结束反应时,先停止加热,待W冷却后再关闭活塞K D.装置Q的特点是通过控制活塞K达到气体的生成或停止的目的 【解析】选A。Zn粒中往往含有硫等杂质,因此生成的氢气中可能混有H2S,所以用KMnO4溶液除去H2S,另外装置中含有空气,高温下能与生成的W反应,焦性没食子酸溶液用于吸收氧气,最后通过浓硫酸干燥氢气,A错误;氢气是可燃性气体,通过爆鸣法验纯,B正确;为了防止W被氧化,反应结束后应该先停止加热,在氢气的氛围中冷却,等待W冷却后再关闭活塞K,C正确;若打开活塞K,则气体生成,若关闭,则反应停止,D正确。 13.(5分)海洋中有丰富的海产品、矿产、能源、药物和水产资源等,海水的综合利用如图所示。 (1)第②步可加入__________溶液,过滤;第③步可加入__________溶液。(3分)  (2)在第④步中溴元素被__________,第⑤步中溴元素被__________(填“还原”或“氧化”)。(2分)  【解析】(1)第②步可加入NaOH溶液,第③步应加入盐酸;(2)第④步中溴元素被氧化,第⑤步中反应为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,溴元素被还原。 答案:(1)NaOH(合理即可)　盐酸　(2)氧化　还原 迁移创新·提素能 14.(4分)Ti具备优良的抗腐蚀性,被称为未来金属,工业上可以采用镁热还原法(高温)制备,工艺流程如图所示[已知:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑]。下列说法错误的是(　　) A.镁热还原的化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2 B.整个工艺流程中,Cl元素化合价始终不变 C.Ti和Mg高温下化学性质非常活泼,镁的热还原需要在氩气气氛中进行 D.Mg的循环使用可以提高原料利用率,降低成本 【解析】选B。镁热还原是高温下Mg与TiCl4反应生成Ti和MgCl2,化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2,故A正确;电解熔融MgCl2时发生反应MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,该反应中Cl元素化合价从-1变为0,Cl元素化合价发生变化,故B错误;由于Ti和Mg高温下化学性质非常活泼,所以镁的热还原需要在氩气气氛中进行,避免Ti和Mg被氧化,故C正确;由流程可知,Mg可以循环利用,从而提高了原料利用率,降低了成本,故D正确。 - 9 - 学科网（北京）股份有限公司 $