8.1 自然资源的开发利用（培优竞赛训练）化学人教版必修第二册

**基本信息** 聚焦自然资源开发利用，以“技巧总结-针对训练-综合培优-真题精练”构建体系，通过分类对比、流程解析强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |金属的冶炼|含竞赛真题及综合题|按金属活泼性分类提炼电解、置换、热分解等方法，结合工艺流程解析|从原理（反应类型）到应用（不同金属冶炼流程），体现物质转化规律| |“三馏”“两裂”“八气”辨析|含竞赛真题及综合题|表格对比定义、适用范围、变化类型，明确易混概念差异|从概念辨析到工业应用（如石油分馏、煤干馏），构建分类认知框架| |海水淡化方法|含竞赛真题及综合题|对比反渗透法、蒸馏法等技术的能耗、脱盐率及适用场景|从技术原理到工艺对比，结合预处理/后处理流程，培养系统思维|

第一节 自然资源的开发利用 内容概览 01 竞赛技巧总结 核心策略精讲，高效解题通法提炼 02 技巧针对训练 专项能力突破，弱点题型强化攻坚 03 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练 04 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训 竞赛技巧1 金属的冶炼 一、Na、Be、Mg等金属的冶炼 1.单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl、BeCl2、MgCl2等。 注意：不能电解KCl，因为钾是一种非常活泼的金属，易与氧气反应生成超氧化钾（KO2），而KO2具有很强的氧化性，可与钾反应而发生爆炸。 2.其他方法： ①金属置换 KCl + Na → NaCl +K↑ （K比Na易挥发，离开体系； NaCl晶格能大于KCl ） BeF2 + Mg → MgF2 + Be ②热分解 4KCN = 4K + 4C + 2N2 2M＋3N22MN3（M = Na、K、Rb、Cs） ③热还原 K2CO3 + 2C2K↑+ 3CO 2KF + CaC2CaF2 + 2K↑+ 2C 二、铝、铜、钛等金属的冶炼 1.从铝土矿制备铝的工艺流程 (1)流程图 (2)反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 (3)电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 2．铜的冶炼 (1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (2)火法炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ (3)电解精炼铜：粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。 3.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛 (1)流程图 (2)反应原理 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2(Ar做保护气) 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 一、蒸馏、分馏、干馏辨析 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化 二、裂化与裂解辨析 方法 主要原理 变化类型 目的和产物 裂化 在“加热、加压、催化剂”存在条件下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃 化学变化 提高汽油等轻质油的产量和质量 裂解 在“700～800 ℃，甚至1 000 ℃”条件下，将长链烃断裂，得到乙烯、丙烯等气态短链烃 化学变化 生产乙烯的主要方法 三、化学“八气”辨析 名称 来源 主要成分 用途 高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料 水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料 液化石油气 石油炼制厂 C3H8 、C4H10 燃料 油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料 天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料 裂解气 裂解炉(石油裂解) “三烯二烷” 石油化工原料 焦炉气 炼焦炉(煤干馏) H2、CH4、C2H4、CO等 燃料、化工原料 竞赛技巧3 海水淡化主要方法及技术特点 一、主流技术 1.‌反渗透法‌ (1)通过高压驱动海水通过半透膜（如三醋酸纤维素膜），盐分和杂质被截留，淡水透过膜实现分离。 (2)优势：能耗较低、操作简便、脱盐率高达99%以上，是目前应用最广泛的淡化技术。 2.‌蒸馏法‌ (1)‌多级闪蒸（MSF）‌：海水加热后逐级进入低压环境，部分快速蒸发并冷凝为淡水，适用于大规模工业项目。 (2)‌低温多效蒸馏（LT-MED）‌：利用低温热源（如工业废热）进行多次蒸发-冷凝循环，能效较高。 (3)特点：产水纯度极高，适合高污染或高盐度海水，但能耗较高。 3.‌电渗析法‌ (1)在电场作用下，阴/阳离子选择性交换膜分别截留盐离子，淡水从中间区域流出。 (2)应用：适用于低盐度海水或苦咸水淡化，需定期更换离子膜。 二、其他技术 1.‌冷冻法‌ 海水冻结后，盐分集中于未冻结部分，分离冰晶融化后得到淡水，但能耗和成本较高。 2.‌压力蒸汽蒸馏（VC）‌ 蒸汽压缩后循环用于加热海水，实现热能高效利用，多用于中小型项目。 三、技术对比 方法 适用 能耗 脱盐率 工业化成熟度 反渗透法 大规模、常规海水 低 ＞99% 最高 多级闪蒸 大型工业、高盐度海水 高 ＞99% 成熟 电渗析 低盐度水 中 80%-90% 中等 低温多效蒸馏 有稳定热源地区 中低 ＞99% 成熟‌5 四、工艺流程共性 1.‌预处理‌：需通过格栅过滤、混凝澄清、砂滤等去除悬浮物、藻类及大颗粒杂质，以保护后续设备。 2.‌后处理‌：部分淡化水需添加矿物质调节口感或进行pH平衡。 五、发展趋势 1.反渗透技术因能耗优势占据主流，膜材料改良（如抗污染、高通量）是研发重点； 2.多效蒸馏与可再生能源（如太阳能）结合，降低综合成本。 竞赛技巧1 金属的冶炼 1.（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）此前，广州一名消费者用张小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍断了。张小泉菜刀售后客服回复“菜刀不能拍蒜”。一时间，“张小泉菜刀不能拍蒜”引发全网讨论。7月15日，张小泉官方道歉并回应称，并不是所有的刀具都适合用来拍蒜，一些硬度较高或者有专用用途的刀具如果用来拍蒜的话，有断刀的风险。另外，他们公司可能会研发专门用来拍蒜的刀。而张小泉的竞争对手——王麻子借其热度直播拍蒜直接走红。近日，“王麻子官方旗舰店”抖音号凭借直播拍蒜，并称“可以拍蒜，拍断包换”。阅读以上材料，下列有关金属材料的说法不正确的是 A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”，可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，或再熔化铸造成专门的形状用于生产生活 B．通过淬火和回火，可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层 C．由于铁在自然界中不会以游离态存在，工业上需要通过炼铁获得游离态的铁，常用矿石有赤铁矿、磁铁矿等，炼制出的铁碳含量较高 D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，合金材料也可以通过这种方式比较 【答案】C 【解析】A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”， 生铁通过氧化除去大量碳，降低生铁中硅、锰等元素的含量，因此可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，然后再熔化铸造成专门的形状用于生产生活，从而更好的服务人类生产、生活、科研等，A正确；B．通过淬火和回火，可以降低金属材料中杂质碳元素的含量，也就可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层，从而增加金属的抗腐蚀性能，B正确；C．铁元素在自然界中存在形式既有游离态也有化合态，游离态的铁通常存在于陨石中，化合态的铁以各种铁矿中的形式存在。使用的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，工业上获得游离态的铁通常是将铁的化合物与还原剂在高温下发生氧化还原反应进行冶炼，炼制出的生铁中碳元素的含量较高，C错误；D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，同理合金材料的硬度在比较大小时也可以通过这种方式进行比较，D正确；故合理选项是C。 2.（2021高中·浙江·预赛）实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【解析】n(Al)=9g÷27g/mol=mol，可提供电子为mol×3=1mol。 A．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故A错误；B．当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故B错误；C．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故C错误；D．当全部为Fe3O4，生成m(Fe)=×3×56g=21g，当全部为FeO，生成m(Fe)=0.5×56g=28g，当铝粉不完全反应时，可生成金属单质18g，故D正确。故选D。 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 3.（2014高一·全国·竞赛）（双选）下列说法中正确的是 A．石油分馏可以得到汽油 B．煤干馏的产品只有焦炭和煤气 C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键 D．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 【答案】AD 【解析】A．石油分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等，A正确；B．煤干馏可得到煤焦油、焦炭、煤气等多种产品，B错误；C．烷烃中甲烷不存在碳碳单键，而多碳原子的烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键，C错误；D．淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解最终产物都是葡萄糖，D正确；故答案为：AD。 4.（2018高二·广东·竞赛）下列说法正确的是 A．利用油脂在酸性条件下水解可制取肥皂 B．煤的干馏是化学变化，煤的气化与液化是物理变化 C．纤维素属于天然高分子化合物，水解后可生成氨基酸 D．石油裂解是深度裂化，其主要目的是为了得到乙烯、丙烯等基本化工原料 【答案】D 【解析】A．油脂在碱性条件下发生皂化反应制取肥皂，A选项错误；B．煤的气化、液化是将煤的部分物质转变为其他液态、气态的物质，属于化学变化，B选项错误；C．纤维素属于多糖的一种，水解后得到葡萄糖，不是氨基酸，C选项错误；D．石油裂解得到乙烯、丙烯等小分子化合物，D选项正确；故选D。 竞赛技巧3 海水资源的利用 5.（2012高中·广东·竞赛）海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用，下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是 A．单质溴 B．单质镁 C．烧碱 D．食盐 【答案】D 【解析】A．可从海水中获得氯化钠，通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气，是化学变化，通过氯气将溴离子氧化为溴单质，是化学变化，故A错误；B．通过电解熔融的氯化镁得到镁，是化学变化，故B错误；C．把从海水中获得的氯化钠配制成饱和食盐水，然后电解，即得烧碱、氢气和氯气，是化学变化，故C错误；D．把海水经太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故D正确；故选D。 6.（2007高一·北京·竞赛）地球上的大部分水为海水，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益短缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B．利用太阳能将海水蒸发淡化 C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获得淡水 D．选择 一种特殊的膜，在一定条件下使水分子通过，而离子不能通过 【答案】A 【解析】明矾的主要成分为十二水合硫酸铝钾，海水中的盐分主要有氯化钠、氯化镁、氯化钾等，明矾并不能使这些物质沉淀，故A选项错误，其余三个选项均有实现的可能， 本题选A。 1．（24-25高一下·安徽合肥·期末）海洋中蕴藏着大量的化学资源，海水的综合利用示意图如下，下列有关说法正确的是 A．海水淡化：蒸馏法、电渗析法、离子交换法，相对来说蒸馏法淡化更加节能 B．海水提钠：工业电解饱和食盐水制备金属钠与氯气 C．海水提溴：海水经历氧化、吹出、吸收、再氧化等多步操作目的是富集溴 D．海水制碱：直接向海水中先通入NH3，再通入CO2来制备纯碱 【答案】C 【分析】海水中主要是水，其中还含有NaCl、MgCl2、NaBr等多种可溶性盐，海水经淡化得到的淡水可以供人们饮用、灌溉农田、印染、纺织等工业用水等。海水中的NaCl通过分离提纯得到精盐NaCl，电解熔融NaCl可以制取金属钠和氯气；电解饱和NaCl溶液可以制取烧碱、氢气、氯气；海水中含有的NaBr浓度很低，要获得单质溴，需要将氯气通入到一定量的海水中，经氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节，其目的是富集以提高溴的含量；利用海水制碱Na2CO3时，要先从海水中分离提纯NaCl，然后向饱和氯化钠溶液中先通入足量NH3，再通入足量CO2气体，将析出的NaHCO3过滤，分离出NaHCO3，然后煅烧NaHCO3，就制取得到纯碱。 【解析】A．海水淡化的方法有多种，如：蒸馏法、电渗析法、离子交换法，利用高分子反渗透膜将海水淡化，相较于传统的蒸馏法更加节能，A错误；B．工业上要用电解熔融的氯化钠制备金属钠与氯气，若电解饱和食盐水，则制备的物质是氢氧化钠、氢气与氯气，B错误；C．由于海水中NaBr的浓度很低，因此海水提溴的过程主要包括通入Cl2氧化Br-为Br2、然后吹入热空气吹出单质Br2、用SO2水溶液进行吸收、再通Cl2氧化Br-为Br2等环节，其目的是富集以提高溴的含量，C正确；D．海水中氯化钠浓度太低，利用海水制碱的操作应该是向饱和食盐水中先通入足量NH3，使溶液显碱性，然再通入足量CO2，使溶解度小的NaHCO3结晶析出，然后过滤、灼烧所得固体，就制备得到纯碱，D错误；故合理选项是C。 2．（25-26高一上·甘肃白银·期末）下列混合物的分离或提纯方法不合理的是 A．分离汽油和水：分液 B．除去KCl中少量的：溶解、过滤、洗涤、干燥 C．提取溴水中的溴单质：萃取、分液、蒸馏 D．分离乙酸(沸点为118℃)和乙醚(沸点为34℃)：蒸馏 【答案】B 【解析】A. 汽油和水互不相溶，应采用分液的分离方法，A正确；B. 除去KCl中少量MnO2时，溶解后KCl进入溶液，MnO2不溶，过滤可分离；但洗涤和干燥操作针对MnO2滤渣，未涉及KCl溶液的蒸发结晶以获取纯净KCl固体，因此方法不完整且不合理，正确的方法为溶解、过滤、蒸发，B错误；C. 溴水中溴单质可用有机溶剂萃取，分液分离出有机层后，蒸馏除去有机溶剂得到溴，方法合理，C正确；D. 乙酸和乙醚沸点差异显著（分别是118℃和34℃），蒸馏可有效分离，D正确；故选B。 3．（25-26高一上·山西·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、等杂质，则下列说法中不正确的是 A．①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．可以用蒸馏法、电渗析法、反渗透法等方法实现海水淡化 C．②中包含制取及电解水溶液等几个阶段 D．的水溶液可以用饱和溶液替代 【答案】C 【解析】A．粗盐中含有、、等杂质，①中依次加入溶液除→加溶液除和过量的Ba2+→加溶液除→过滤后加盐酸除去、，故A正确；B．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法，故B正确；C．应该用电解熔融冶炼金属镁，故C错误；D．的水溶液吸收溴生成硫酸和氢溴酸，体现二氧化硫的还原性，具有还原性，所以可以用饱和溶液替代的水溶液，故D正确；选C。 4．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）下列说法正确的有 ①俗称钡餐，医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂 ②含氮量高、易爆炸，经过改性处理可作为氮肥 ③玻璃的生产原料有纯碱、石灰石和黏土 ④煤的干馏、液化、气化、石油的分馏均属于化学变化 ⑤正丁烷所有碳原子可在同一平面内 ⑥分子式符合且碳原子数不同的有机物互为烯烃同系物 A．①③⑤ B．②④⑤ C．①②⑤ D．③④⑥ 【答案】C 【解析】 ①BaSO4不溶于水和酸，作为钡餐用于X射线检查，正确；②NH4NO3含氮量高，改性后可用作氮肥，正确；③玻璃原料为纯碱、石灰石和石英，黏土用于陶瓷，错误；④石油分馏是物理变化，煤的干馏、液化、气化为化学变化，错误；⑤正丁烷为单键结构，碳原子之间以三维锯齿形排列，但碳碳单键可以旋转，则碳原子可在同一平面内，正确；⑥CnH2n可能为环烷烃，与烯烃结构不同，非同系物，错误；综上，正确的为①②⑤，答案选C。 5．（24-25高一下·江苏扬州·期末）类比推理是化学上研究物质的重要思想，下列“类比”合理的是 A．电解熔融冶炼镁，则电解熔融能冶炼铝 B．可以和反应生成，则可以和反应生成 C．与浓加热可制，推测与浓加热可制 D．通入紫色石蕊试液能显红色，推测通入紫色石蕊试液也能显红色 【答案】D 【解析】A．电解熔融冶炼镁，但是共价化合物，熔融态不导电，工业上电解冶炼铝，A错误；B．氧化性强，能将Fe氧化为生成；而S的氧化性较弱，Fe与S反应生成，而非，B错误；C．浓与NaCl加热生成HCl，但浓具有强氧化性，与NaI反应会氧化生成等产物，而非HI，C错误；D．溶于水生成使石蕊变红，溶于水生成同样显酸性，使石蕊变红，D正确；故选D。 6．（25-26高一上·河北唐山·期末）海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法中，不正确的是 A．除去粗盐中的、、，加入试剂的顺序是：过滤后加盐酸 B．母液中加入石灰乳可得 C．步骤③④⑤的目的是为了富集溴元素 D．第⑤步反应的离子方程式为 【答案】D 【分析】除去粗盐中的、、，加入的目的是除去、，所以在加入溶液之前应加溶液，加入试剂的顺序可以是：过滤后加盐酸；母液中加入石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤后加入盐酸得到氯化镁溶液，在氯化氢气流中蒸发结晶得到无水氯化镁；溴化钠溶液中通入氯气发生反应③，第④步反应，第⑤步反应：。 【解析】A．根据分析可知，试剂加入顺序可以为过滤后加盐酸，A正确；B．母液中含有，加入石灰乳可生成沉淀，B正确；C．第③步将溴离子被氧化为溴单质，第④步中溴单质发生歧化反应，第⑤步中再发生归中反应生成溴单质，此过程的目的是浓缩、富集溴单质，C正确；D．根据分析可知第⑤步反应的离子方程式为：，D错误；答案选D。 7．（25-26高一·全国·课堂例题）某化学兴趣小组用海水样品(主要含、、和等)提取溴的流程如下，下列说法错误的是 A．步骤①中的氧化剂可以选择碘水 B．步骤②中利用了溴易挥发的性质 C．步骤③中的体现了还原性 D．步骤①③④的反应中均有电子转移 【答案】A 【分析】向海水样品中通入氯气，可将Br⁻氧化为Br2；然后用空气从含Br2的海水中将Br2吹出，再用SO2吸收，发生反应Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；将吸收液氧化，发生反应2HBr+Cl2=Br2+2HCl，得到溴水混合物，然后采用蒸馏的方法得到液溴。 【解析】A．步骤①的目的是将Br⁻氧化为Br2，碘水（I2）的氧化性弱于Br2，无法氧化Br⁻，A错误；B．步骤②通过空气吹出溴，利用了溴易挥发的性质，使溶液中的Br2随空气逸出，B正确；C．步骤③中SO2与Br2反应：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，SO2中S元素化合价从+4升高到+6，被氧化，体现还原性，C正确；D．由上述分析可知，步骤①、③、④所涉及的反应中都存在元素化合价变化，故均为氧化还原反应，均有电子转移，D正确；故答案选A。 8．（25-26高一上·安徽合肥·期末）制碱原材料饱和食盐水的纯度对产品纯度有很大的影响。粗盐往往含有可溶性杂质(主要有、、)，必须进行分离和提纯后才能用于制碱，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是 A．操作Ⅰ、Ⅱ均需要用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒 B．a为含的可溶性盐或碱，溶液b为含的可溶性盐，a与b顺序可以调换 C．沉淀主要成分为：、、、 D．室温下，加入适量c的过程中只发生了反应 【答案】C 【分析】粗盐含有可溶性杂质，主要有、和不溶性杂质泥沙等，经过溶解后，先加入过量的含试剂如，生成沉淀除去；再加过量NaOH，生成沉淀除去；再加入过量的试剂（如）生成沉淀，除去和残留的；操作Ⅰ是过滤，分离出含泥沙、、、沉淀和含NaCl、过量NaOH、滤液，向滤液加过量盐酸，除去和；操作Ⅱ是蒸发，除去过量盐酸、水，最终烘干得到精盐，据此分析。 【解析】A．根据分析可知，操作I是过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，操作II是蒸发结晶，需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯，A错误；B．若a为溶液或氢氧化钡溶液，生成沉淀除去；若溶液b是溶液，除去和残留的，a和b的顺序不能调换，否则过量的无法除去，B错误；C．加入a：的溶液，生成沉淀；加入过量NaOH，生成沉淀；再加入溶液b：溶液，除去和残留的，生成，同时还有不反应的固体不溶物泥沙，所以沉淀主要成分为，C正确；D．经分析可知c为盐酸，加入适量盐酸的过程中除去少量、NaOH，发生的反应有、，D错误；故选C。 9．（25-26高一上·河北沧州·期末）海洋蕴含的化学资源具有巨大的开发潜力。海水提取粗盐后的母液可用于提取镁、溴。下列有关说法错误的是 A．利用石灰乳沉淀是因为原料价格低廉、易得 B．镁的合金被广泛应用于制造火箭等 C．由“含溶液2”得到单质溴的方法为分液 D．滤液中加入硫酸是为了抑制氯、溴与水的反应 【答案】C 【分析】向海水提取粗盐后的母液中加入石灰乳可将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤将氢氧化镁分离，经过一系列操作得到金属镁；过滤后的滤液中加入硫酸酸化后通入氯气置换出溴单质，继而通入空气，将溴吹入吸收塔，被吸收转化成含溴离子的吸收液，再用氯气将其氧化得到含溴的溶液2，以达到富集的目的，热空气吹出或萃取分液后蒸馏得到产品溴，据此分析解答。 【解析】A．石灰乳可利用海边的贝壳等煅烧成石灰后制得，成本低，A项正确；B．镁的合金因密度小、硬度和强度都较大，被广泛应用于制造火箭等，B项正确；C．工业上由“含Br2溶液2”得到单质溴的方法为用热空气吹出或萃取分液再蒸馏，C项错误；D．滤液中加入硫酸是为了抑制氯、溴与水的反应，D项正确；故答案选C。 10．（24-25高一下·云南大理·期中）下列说法正确的一组是 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化 ③利用与HCl反应制得，是理想的原子经济性反应 ④丙烯中最多有7个原子处于同一平面 ⑤只有一种结构，说明CH4是正四面体结构 ⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存，说明铝与浓硝酸不反应 A．①③④ B．③④⑤ C．①③⑤ D．②⑤⑥ 【答案】B 【解析】①石油裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料(汽油，煤油，柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，故①错误 ②石油的分馏中无新物质生成，为物理变化；煤的干馏、气化、液化过程中都发生了化学反应，生成了新物质，都是化学变化，故②错误；③CH2=CH2与HCl反应制得CH3CH2Cl,为加成反应，原子利用率为100%，故是理想的原子经济性反应，故③正确；④旋转碳碳单键可以使甲基中1个H原子处于碳碳双键的平面结构内，丙烯中最多有7个原子处于同一平面内，故④正确；⑤若甲烷是正方形的平面结构，则CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合，说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，故⑤正确；⑥浓硝酸具有强氧化性，常温下可使铝发生钝化，即在铝表面形成致密的氧化铝薄膜，阻止硝酸与铝继续反应，常温下可用铝罐储存浓硝酸，是因为浓硝酸与铝发生了反应、并且是浓硝酸强氧化性的体现，故⑥错误；以上说法中③④⑤正确，故选：B。 11．（25-26高一上·江苏镇江·期中）“海水提碘”的实验中，用CCl4溶液萃取I2并分液后；可用“反萃取法”萃取、富集碘单质。实验步骤，已知：；酸性条件下和发生归中反应。下面说法错误的是     A．步骤①可以用酒精作萃取剂 B．分液时有机层从分液漏斗下口放出 C．步骤②中发生反应的离子方程式为 D．步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒 【答案】A 【分析】碘和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠和碘酸钠的混合溶液，在酸性条件下碘化钠和碘酸钠发生归中反应生成碘单质，过滤得到固态碘单质。 【解析】A．酒精和水以任意比互溶，该实验中酒精不能作为碘的萃取剂，A错误；B．四氯化碳的密度大于水，萃取后有机层在下层，水层在上层，分液时水层从分液漏斗上口倒出，有机层从分液漏斗下口放出，B正确；C．结合以上分析可知，I-和在酸性环境下发生归中反应生成碘，所以步骤②中发生反应的离子方程式为，C正确；D．步骤③是过滤操作，过滤操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒，D正确；故答案选A。 12．（25-26高一上·江苏苏州·期中）用反萃取原理可从的萃取液中回收，流程如图所示。下列说法不正确的是 已知：与氢氧化钠不反应。 A．“反应I”为氧化还原反应 B．“操作I”为分液 C．“反应II”中为氧化剂 D．利用反萃取原理可实现碘单质的富集 【答案】C 【分析】向碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液，分液后水层中含有碘离子和碘酸根离子，加入稀硫酸后，碘离子和碘酸根离子发生归中反应生成碘单质，得到含有碘单质的悬浊液，过滤后得到碘单质； 【解析】A．根据以上分析可知，加入氢氧化钠，反应生成和，该反应中有化合价的升降，属于氧化还原反应，故A正确；B．经过操作I之后，有机物层和含和的水层被分离出来，故操作I为分液，故B正确；C．反应II，加入稀硫酸和发生归中反应，，反应中既不是氧化剂，也不是还原剂，故C错误；D．步骤二中和发生归中反应生成碘单质，利用反萃取原理可实现碘单质的富集，故D正确；故答案选C。 13．（25-26高一下·湖北·期中）下列方程式书写正确的是 A．用化学方程式表示过量通入溶液时的反应： B．熔融状态下的电离方程式：（熔融） C．单质铍能与NaOH溶液反应： D．工业冶炼单质镁：（熔融） 【答案】D 【解析】A．过量通入溶液时，生成的会继续与过量反应生成，正确的总反应为，A错误；B．熔融状态下仅断裂离子键，电离方程式应为，和是水溶液中的电离产物，B错误；C．为+2价，生成的四羟基合铍离子带2个单位负电荷，正确离子式为，离子方程式应为，C错误；D．工业上通过电解熔融冶炼金属镁，方程式书写正确，D正确；故选D。 14．（24-25高一下·上海·期中）“铝热反应”是将单质铝与金属氧化物混合物反应获得金属单质的化学反应。在野外焊接钢轨时可利用此反应。实验室中可用如下装置实现： (1)写出该反应的化学方程式________。 (2)实验中能观察到的现象有________、________（列举两点）。 (3)下列金属中，不能用铝热反应制取的是_______。 A．钒（V） B．铬（Cr） C．钙（Ca） D．锰（Mn） (4)如何验证铝热反应后的熔融物中含有未反应的金属铝，简述实验步骤及现象________。 (5)某同学用稀硫酸和KSCN溶液检验熔融物是否含，发现未显红色。能否据此否定的存在？说明理由________。 【答案】(1) (2)当露在外面的镁条燃烧完毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，产生大量的烟 纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体 (3)C (4)取熔融物少许于试管，加NaOH溶液，发生反应，有气泡产生，证明含未反应的Al (5)不能否定，因铝热反应中发生反应，加入稀硫酸反应生成，会被Fe还原为，不能否定的存在 【分析】镁条为引燃剂，氯酸钾是助燃剂，点燃镁条，高温使氯酸钾分解产生氧气，促进镁条的燃烧，镁条燃烧提供大量的热，使得铝粉和氧化铁发生反应：，实验现象为：当露在外面的镁条燃烧完毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。 【解析】（1）铝与氧化铁在高温的条件下生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：；（2）实验现象为：当露在外面的镁条燃烧完毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体；（3）铝热反应适用于制取比铝不活泼的金属（金属活动性顺序中铝之后），Ca比Al活泼，不能用铝热反应制取，选C；（4）利用铝能与NaOH溶液反应产生H2，实验步骤：取熔融物少许于试管，加NaOH溶液，发生反应，有气泡产生，证明含未反应的Al；（5）不能否定，因铝热反应中发生反应，加入稀硫酸反应生成，会被Fe还原为，故加稀硫酸和KSCN 溶液不会显红色，不能否定的存在。 15．（25-26高一上·河北衡水·期末）发展海洋化学资源的综合利用技术，是发展海洋经济、保护海洋生态环境的重要保障，海水综合利用的部分流程如图所示： 回答下列问题： I.粗盐中含有泥沙、、等杂质，精制步骤如图所示： (1)过滤时用到玻璃棒，其作用是_______；试剂a、b依次为_______(填选项字母)。 A．、　　B．、　　C．、 (2)向“滤液”中缓缓加入盐酸时，开始时发生反应的离子方程式为_______。 Ⅱ. (3)电解精盐溶液可以制备氯气，反应的化学方程式为_______，反应每生成(标准状况)，转移_______电子。 【答案】(1)引流 B (2) (3) 2 【分析】粗盐中的杂质含有泥沙、、、，除杂的试剂及顺序：过量：除去，过量NaOH：除去，过量：除去和过量，适量稀盐酸：除去过量的和。但注意的是必须在之前加入，以保证过量被除去；过滤必须在加盐酸之前进行，防止沉淀溶解；不能使用，否则会引入杂质。由此解题。 【解析】（1）过滤时玻璃棒的作用是引流，使待过滤液沿玻璃棒流入漏斗，防止液体洒出；先加除去，再加除去和过量的。若顺序颠倒，过量的无法被除去；若用，则会引入杂质。 （2）向 “滤液” 中缓缓加入盐酸时，滤液中含有过量的NaOH和，盐酸先与NaOH反应，离子方程式为。 （3）电解饱和食盐水的化学方程式为：；标准状况下22.4 L的物质的量为1 mol，反应中Cl元素从-1价被氧化为0价，每生成1 mol，转移2 mol电子，因此转移电子数为2 mol。 1．（2020高一·浙江温州·竞赛）工业制备下列物质的方案中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．工业制备氯气应该用电解饱和食盐水的方法，而且二氧化锰和浓盐酸常温下也不反应，故A错误；B．二氧化硫要想转化为三氧化硫需要催化剂，加热，故B错误；C．饱和氯化钠溶液中先通入易溶于水的氨气，再通入二氧化碳，生成碳酸氢钠，再加热分解得到纯碱，这是侯氏制碱法的工业流程，故C正确；D．从海水中提镁应该本着经济、节约资源的原则，不选用氢氧化钠做沉淀剂，而是从煅烧贝壳(主要成分为碳酸钙)得到生石灰，生石灰与水反应得到氢氧化钙，用氢氧化钙做沉淀剂，经济实惠，故D错误；故答案为：C。 2．（2013高二·江西·竞赛）下列物质制备只适用于实验室的是 A．合成氨：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) B．炼铜：Cu2S+O22Cu + SO2 C．制乙烯：CH3CH2OH CH2 =CH2↑ +H2O D．制漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca( ClO)2+2H2O 【答案】C 【解析】A．工业上合成氨气一般采用催化氮气和氢气化合的方法，A选项错误；B．工业炼铜可以用采取高温灼烧辉铜矿即Cu2S的方法炼铜，B选项错误；C．实验室制乙烯采用乙醇在浓硫酸的催化作用下发生消去反应的方法，C选项正确；D．工业上制漂白粉采取氯气通入石灰乳的方法，D选项错误；故选C。 3．（2013高二·安徽·竞赛）下列关于各实验装置与对应现象或结论的叙述均正确的是 A．装置①：可用于分馏石油，在锥形瓶中能得到纯净物 B．装置②：可用于吸收NH3或HCl气体，并防止倒吸 C．装置③：如果“a进b出”可用于收集NO2，如果“b进a出”可用于收集NH3 D．装置④：持续通入CO2气体，现象是先出现白色沉淀，后变澄清 【答案】C 【解析】A．装置①虽然是一个蒸馏装置，但用于分馏石油时，锥形瓶中收集到的是不同沸点的馏分混合物，而非纯净物，A错误；B．装置②的设计意图可能是为了防止气体倒吸，但苯作为不溶于水的液体，并不能有效吸收NH3或HCl气体。此外，苯水界面虽然可以形成一定的屏障，但在此装置中并不足以有效防止倒吸，B错误；C．装置③的设计允许通过改变气体的进出方向来收集不同性质的气体。当“a进b出”时，气体从下方进入，上方排出，适用于密度大于空气的气体，如NO2；当“b进a出”时，气体从上方进入，下方排出，适用于密度小于空气的气体，如NH3，C正确；D．装置④中，持续通入CO2气体会与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀。然而，硅酸并不溶于碳酸，因此沉淀不会变澄清，D错误；综上所述，正确答案是C： 4．（2014高一·全国·竞赛）下列各组物质不需要化学变化就能够从海水中获得的是 A．氯气、液溴 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 【答案】D 【解析】‌A．氯气、液溴‌：需通过电解或氧化反应（如氯气需电解氯化钠，液溴需氧化溴离子），A不符合题意；‌B．钠、镁、铝‌：需电解熔融氯化物或氧化物（如钠需电解熔融NaCl，镁需电解MgCl2），B不符合题意；‌C．烧碱、氢气‌：需电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2（化学分解反应），C不符合题意；D.食盐、淡水：‌食盐（NaCl）可通过海水蒸发结晶的物理方法（如日晒）直接分离，淡水可通过蒸馏等物理方法获取，均无需化学变化，D符合题意；综上，正确答案为‌D‌。 5.（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 【答案】A 【解析】A．石墨烯是碳单质，是无机物，属于新型无机非金属材料，A正确；B．有机玻璃成分是聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，不属于新型无机非金属材料，B错误；C．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的，属于传统的硅酸盐材料，C错误；D．硬铝属于金属材料，D错误；故答案选A。 6．（2022高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是 A．硫酸、纯碱、偏铝酸钠和过氧化钠分别属于酸、碱、盐和氧化物 B．乙醇、次氯酸钠和二氧化硫分别属于非电解质、强电解质和弱电解质 C．Na、Al、Cu通常分别用电解法、直接加热法和置换法冶炼得到 D．天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源 【答案】D 【解析】A．纯碱是Na2CO3，属于盐类，A错误；B．SO2是非电解质，B错误；C．Na和Al均使用电解法冶炼，C错误；D．天然气是古代生物在地下发生复杂的物理的、化学的变化形成的，属于化石能源；沼气是由植物秸秆等发酵形成的，属于可再生能源；水煤气是碳和水蒸气在高温条件下生成的，属于二次能源，D正确；故选D。 7.（2022高一·浙江温州·竞赛）某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究。 下列有关说法不正确的是 A．由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3、Cu B．由Ⅱ和III可得出结论，混合物中无Al2O3 C．6.4g固体为Fe2O3和Cu的混合物，1.92g固体为SiO2和Cu的混合物 D．原混合物中m(Fe2O3)/m(Cu)的比值为1：1 【答案】C 【分析】过程Ⅰ得到的4.92 g固体部分溶于NaOH溶液，说明X中含有二氧化硅，且m(SiO2)=4.92g-1.92g=3g，剩余的1.92g固体为单质铜；又过程Ⅰ加入过量盐酸时得到蓝色溶液，则发生反应Fe2O3+6H+=2Fe3+ +3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+，铜有剩余，说明Fe3+全部转化为Fe2+，则加入过量盐酸时发生的反应可写成Fe2O3+6H++Cu=2Fe2++Cu2++3H2O。过程Ⅲ溶于NaOH溶液的固体质量为9.4g-6.4g=3g，说明X中不含Al2O3；6.4 g固体为Fe2O3、Cu的混合物，加入过量盐酸发生反应Fe2O3+6H++Cu=2Fe2++Cu2++3H2O，剩余1.92gCu，故Fe2O3的质量为，Cu的质量为6.4g-3.2g=3.2g。 【解析】A．根据分析，由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3、Cu，A正确；B．根据分析，过程Ⅲ溶于NaOH溶液的固体质量为9.4g-6.4g=3g，说明X中不含Al2O3，B正确；C．根据分析，6.4 g固体为Fe2O3、Cu的混合物，剩余的1.92g固体为单质铜，C错误；D．根据分析，Fe2O3的质量为3.2g，Cu的质量为3.2g，=1，D正确；故选C。 8．（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 【答案】A 【解析】A．石墨烯是碳单质，是无机物，属于新型无机非金属材料，A正确；B．有机玻璃成分是聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，不属于新型无机非金属材料，B错误；C．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的，属于传统的硅酸盐材料，C错误；D．硬铝属于金属材料，D错误；故答案选A。 9．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．通过净化处理后，水的导电性降低 B．水中的SO、Cl−通过阴离子树脂后被除去 C．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 D．阴离子树脂填充段存在反应 【答案】C 【解析】A．通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，水的导电性降低，A正确；B．由题中图示可知，经阴离子交换树脂后SO、Cl−被除去，B正确；C．Na+、Mg2+等阳离子被H+代替，根据电荷守恒可知，经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，C错误；D．溶液中阳离子被H+代替、阴离子被OH-代替，阴离子树脂填充段存在反应：，D正确；答案选C。 10.（2019高一上·云南曲靖·竞赛）美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质，有关说法不正确的是（    ） A．铝钠合金的熔点低于组成金属 B．铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n(Na) C．铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出 D．mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若铝的质量分数越小，则放出的H2越多 【答案】D 【解析】A．合金熔点规律低于成分金属熔点，所以铝钠合金的熔点降低，故A正确；B．铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液，说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝完全溶解，则n(Al)⩽n(Na)，故B正确；C．铜离子在溶液中为蓝色，铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，若n(Al)>n(Na)，金属铝也可能会置换出金属铜，形成无色溶液，故C正确；D．根据金属钠和金属铝和酸反应生成氢气量的关系：2Al∼3H2↑，2Na∼H2↑，在质量相等的条件下，金属铝放出的氢气多，m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越大，故D错误；答案选D。 11.（2019高一上·甘肃古浪·竞赛）下列金属中属于黑色金属的是(　　) A．铁 B．金 C．银 D．铜 【答案】A 【解析】金属的单质有很多种，在冶金工业，人们常把分为黑色金属（包括铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）两大类，铁属于黑色金属，其他属于有色金属，故选A。 12．（2011高二·广东·竞赛）请回答有关日本福岛核电站爆炸、事故处理及其对我们启示的问题： (1)如图为福岛核电站泄漏事故图解。 ①地震发生后因断电海水冷却系统停止工作，反应堆温度过高使水蒸气与钢壳金属反应产生H2和O2混合而爆炸。这一爆炸过程属于 。 A．核反应       B．物理变化        C．化学变化 ②3月17日，50位核电站的勇士冒死向蒸气发生室注入海水，以防止泄漏事故的恶化。注入海水的目的是 。 (2)下列说法错误的是 。 A．小心、科学地利用核能 B．尽可能充分利用风能、地热能和太阳能 C．多使用石油、煤等化石能源 D．能过科研寻找可循环利用的生物能源 (3)要建设“资源节约型和环境友好型社会”，谋求社会的和谐发展。请根据这一主题用下列选项的标号进行填空： A．二氧化碳    B．氮氧化物    C．二氧化硫    D．氟氯烃 ①推广使用燃煤脱硫技术，防治 污染。 ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 。 ③会破坏臭氧层的物质是 。 ④导致光化学烟雾的物质是 。 【答案】(1)C 降低反应堆温度(或防止反应堆的核燃料温度过高而熔化) (2)C (3)①C ②A ③BD ④B 【解析】（1）①氢气与氧气混合爆炸生成水，有新物质生成，属于化学变化，本题选C； ②为了防止堆芯进一步熔毁，需要不断向核电站注入水进行冷却，故本题填：降低反应堆温度(或防止反应堆的核燃料温度过高而熔化)；（2）核能具有使用风险，一旦发生事故后果严重，故应小心、科学地利用核能，A选项正确； 使用风能、地热能、太阳能均无污染，为二次能源，属于可再生资源，应尽可能充分利用风能、地热能和太阳能，B选项正确； 石油、煤等化石资源使用过多会导致能源枯竭，全球气候变暖，污染环境，C选项错误； 通过科研寻找可循环利用的生物能源，为解决能源危机提供方法，D选项正确，本题选C；（3）①煤脱硫技术是为了防治二氧化硫污染产生酸雨，本题选C； ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是二氧化碳、甲烷等物质，本题选A； ③氮氧化物、氟氯烃会破坏臭氧层导致臭氧层空洞，本题选BD； ④光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成的二次污染物，本题选B。 13.（2019高三·全国·竞赛）黄铜矿及其转化。黄铜矿是自然界中铜的主要存在形式。认同的传统方法主要是火法，即使黄铜矿和氧气在控制条件下逐步反应得到单质铜。随着铜矿的减少。矿物中黄铜矿含量的降低以及环境保护的要求，湿法炼铜越来越受关注。该法的第一步也是关键的一步就是处理黄铜矿，使其中的铜尽可能转移到溶液中。最简便的处理方法是无氧化剂存在的酸溶反应：向含黄铜矿的矿物中加入硫酸，控制浓度和温度，所得体系显蓝色且有臭鸡蛋气味的气体(A)放出(反应1)；为避免气体A的产生。可采用三价铁盐[如]溶液处理黄铜矿。所得溶液和反应1的产物类似，但有浅黄色固体物质(B)生成(反应2)；浅黄色固体会阻碍黄铜矿的溶解，因此，办法之一是在类似反应1的体系中，引入流酸杆菌类微生物，同时通入空气，反应产物无气体，也无黄色浑浊物(反应3)。溶液中阴离子为C；但是，微生物对反应条件要求较为严格(如温度不能过高酸度应适宜等)。采用合适的氧化剂如氯酸钾溶液(足量)，使之在硫酸溶液中与黄铜矿反应(反应4)，是一种更有效的处理方法。只是，后两种方法均有可能出现副反应(反应5)，生成黄钾铁矾(D)。D是一种碱式盐(无结晶水)，含两种阳离子，且二者之比为1：3，它会沉积在黄铜矿上影响其溶解，应尽量避免。5.008克D和足量硫酸钾在硫酸中反应(反应6)，得到15.10g铁钾矾E，E与明矾(摩尔质量为)同构。 (1)写出A～C、E的化学式__________、__________、__________、__________。 (2)通过计算，写出D的化学式__________。 (3)写出反应1～6的离子方程式(要求系数为最简整数比) __________。 【答案】(1) S (2) (3)反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 反应5： 反应6： 【分析】黄铜矿化学式为CuFeS2。反应1是黄铜矿与稀硫酸反应生成含有、的蓝色溶液和臭鸡蛋气味气体，据此可写出反应1的离子方程式；反应2利用的氧化性，把中-2价的硫元素氧化生成浅黄色固体，离子方程式参考反应1书写；反应3利用微生物与空气共同作用把中-2价的硫元素氧化生成，同时+2价亚铁也被氧化生成，据此书写反应的离子方程式；反应4氯酸钾作氧化剂，氯元素被还原生成，其他产物参考反应3，据此书写反应的离子方程式；根据题给数据，通过计算确定黄钾铁矾D的化学式，根据其组成，结合质量守恒与电荷守恒书写反应5的离子方程式；根据化合物D与E的组成，结合质量守恒与电荷守恒书写反应6的离子方程式。据此解答。 【解析】（1）反应1生成的臭鸡蛋气味气体(A)为；反应2中三价铁盐具有氧化性，可使中的硫被氧化生成，故浅黄色固体物质(B)为S；反应3在微生物与空气的共同作用下，中的硫被氧化最终生成阴离子(C)；明矾化学式为，E与明矾同构，则E为。 （2）根据题给信息“黄钾铁矾D是一种碱式盐(无结晶水)，含两种阳离子，且二者之比为1：3 ”和“5.008克D和足量硫酸钾在硫酸中反应(反应6)，得到15.10g铁钾矾E”知D含有，且与之比为1：3。对比明矾与E的组成，得E的相对分子质量为503.4，则15.10gE为0.03mol，根据Fe元素守恒，则5.008g的D中含有0.03mol，0.01mol，设D的化学式为，则D的相对分子质量，根据质量守恒得：，根据化学式中元素化合价之和为0得：，解得： ，，故D的化学式为：。 （3）根据分析，依次写出有关反应的离子方程式： 反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 反应5： 反应6： 14.（2009高二上·全国·竞赛）我国石油工业一般采用恒电流库伦分析法测定汽油的溴指数。溴指数是指每100克试样消耗溴的毫克数，它反映了试样中C=C的数目。测定时将V(毫升)试样加入库伦分析池中，利用电解产生的溴与不饱和烃反应。当反应完全后，过量溴在指示电极上还原而指示终点。支持电解质为LiBr，溶剂系统仅含5%水，其余为甲醇、苯与醋酸。设d为汽油试样密度，Q为终点时库伦计指示的溴化反应消耗的电量(库伦)。 (1)导出溴指数与V、d和Q的关系式(注：关系式中只允许有一个具体的数值)_______。 (2)若在溶剂体系中增加苯的比例，说明其优缺点_______。 【答案】(1) (2) 优点：增加汽油溶解度，有利于烯烃的加成过程；缺点：降低溶液电导，将使库伦仪输出电压增加。 【解析】溴指数== 15.（2022高一上·陕西西安·竞赛）A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示。 (1)X的单质与A反应的化学方程式是 。 (2)若试剂1是NaOH溶液，X的单质与试剂1反应的离子方程式是 。 (3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。 ①检验物质D的溶液中金属离子的方法是 。 ②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是 。 【答案】(1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe (2)2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑ (3)取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+ 2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑ 【分析】Y是金属单质，D、E是含有Y元素的溶液，D和Y反应生成E，说明Y是变价金属，则Y是Fe；若试剂1和试剂2均是稀硫酸，则D是Fe2(SO4)3、E是FeSO4；A是Fe2O3；X是常见金属，X能置换出氧化铁中的铁，则X是Al、B是Al2O3，C是Al2(SO4)3。 【解析】（1）Al与Fe2O3反应生成Al2O3、Fe，该反应为铝热反应，反应的化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe； （2）若试剂1是NaOH溶液，Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑； （3）①D是Fe2(SO4)3，Fe3+遇KSCN溶液变红，检验Fe3+离子的方法是：取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+；②工业上以FeSO4、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Fe(OH)SO4，反应中有NO生成，铁元素化合价由+2升高为+3、N元素化合价由+5降低为+2，根据得失电子守恒、元素守恒，该反应的化学方程式是2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 自然资源的开发利用 内容概览 01 竞赛技巧总结 核心策略精讲，高效解题通法提炼 02 技巧针对训练 专项能力突破，弱点题型强化攻坚 03 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练 04 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训 竞赛技巧1 金属的冶炼 一、Na、Be、Mg等金属的冶炼 1.单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl、BeCl2、MgCl2等。 注意：不能电解KCl，因为钾是一种非常活泼的金属，易与氧气反应生成超氧化钾（KO2），而KO2具有很强的氧化性，可与钾反应而发生爆炸。 2.其他方法： ①金属置换 KCl + Na → NaCl +K↑ （K比Na易挥发，离开体系； NaCl晶格能大于KCl ） BeF2 + Mg → MgF2 + Be ②热分解 4KCN = 4K + 4C + 2N2 2M＋3N22MN3（M = Na、K、Rb、Cs） ③热还原 K2CO3 + 2C2K↑+ 3CO 2KF + CaC2CaF2 + 2K↑+ 2C 二、铝、铜、钛等金属的冶炼 1.从铝土矿制备铝的工艺流程 (1)流程图 (2)反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 (3)电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 2．铜的冶炼 (1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (2)火法炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ (3)电解精炼铜：粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。 3.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛 (1)流程图 (2)反应原理 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2(Ar做保护气) 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 一、蒸馏、分馏、干馏辨析 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化 二、裂化与裂解辨析 方法 主要原理 变化类型 目的和产物 裂化 在“加热、加压、催化剂”存在条件下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃 化学变化 提高汽油等轻质油的产量和质量 裂解 在“700～800 ℃，甚至1 000 ℃”条件下，将长链烃断裂，得到乙烯、丙烯等气态短链烃 化学变化 生产乙烯的主要方法 三、化学“八气”辨析 名称 来源 主要成分 用途 高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料 水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料 液化石油气 石油炼制厂 C3H8 、C4H10 燃料 油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料 天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料 裂解气 裂解炉(石油裂解) “三烯二烷” 石油化工原料 焦炉气 炼焦炉(煤干馏) H2、CH4、C2H4、CO等 燃料、化工原料 竞赛技巧3 海水淡化主要方法及技术特点 一、主流技术 1.‌反渗透法‌ (1)通过高压驱动海水通过半透膜（如三醋酸纤维素膜），盐分和杂质被截留，淡水透过膜实现分离。 (2)优势：能耗较低、操作简便、脱盐率高达99%以上，是目前应用最广泛的淡化技术。 2.‌蒸馏法‌ (1)‌多级闪蒸（MSF）‌：海水加热后逐级进入低压环境，部分快速蒸发并冷凝为淡水，适用于大规模工业项目。 (2)‌低温多效蒸馏（LT-MED）‌：利用低温热源（如工业废热）进行多次蒸发-冷凝循环，能效较高。 (3)特点：产水纯度极高，适合高污染或高盐度海水，但能耗较高。 3.‌电渗析法‌ (1)在电场作用下，阴/阳离子选择性交换膜分别截留盐离子，淡水从中间区域流出。 (2)应用：适用于低盐度海水或苦咸水淡化，需定期更换离子膜。 二、其他技术 1.‌冷冻法‌ 海水冻结后，盐分集中于未冻结部分，分离冰晶融化后得到淡水，但能耗和成本较高。 2.‌压力蒸汽蒸馏（VC）‌ 蒸汽压缩后循环用于加热海水，实现热能高效利用，多用于中小型项目。 三、技术对比 方法 适用 能耗 脱盐率 工业化成熟度 反渗透法 大规模、常规海水 低 ＞99% 最高 多级闪蒸 大型工业、高盐度海水 高 ＞99% 成熟 电渗析 低盐度水 中 80%-90% 中等 低温多效蒸馏 有稳定热源地区 中低 ＞99% 成熟‌5 四、工艺流程共性 1.‌预处理‌：需通过格栅过滤、混凝澄清、砂滤等去除悬浮物、藻类及大颗粒杂质，以保护后续设备。 2.‌后处理‌：部分淡化水需添加矿物质调节口感或进行pH平衡。 五、发展趋势 1.反渗透技术因能耗优势占据主流，膜材料改良（如抗污染、高通量）是研发重点； 2.多效蒸馏与可再生能源（如太阳能）结合，降低综合成本。 竞赛技巧1 金属的冶炼 1.（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）此前，广州一名消费者用张小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍断了。张小泉菜刀售后客服回复“菜刀不能拍蒜”。一时间，“张小泉菜刀不能拍蒜”引发全网讨论。7月15日，张小泉官方道歉并回应称，并不是所有的刀具都适合用来拍蒜，一些硬度较高或者有专用用途的刀具如果用来拍蒜的话，有断刀的风险。另外，他们公司可能会研发专门用来拍蒜的刀。而张小泉的竞争对手——王麻子借其热度直播拍蒜直接走红。近日，“王麻子官方旗舰店”抖音号凭借直播拍蒜，并称“可以拍蒜，拍断包换”。阅读以上材料，下列有关金属材料的说法不正确的是 A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”，可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，或再熔化铸造成专门的形状用于生产生活 B．通过淬火和回火，可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层 C．由于铁在自然界中不会以游离态存在，工业上需要通过炼铁获得游离态的铁，常用矿石有赤铁矿、磁铁矿等，炼制出的铁碳含量较高 D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，合金材料也可以通过这种方式比较 2.（2021高中·浙江·预赛）实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 3.（2014高一·全国·竞赛）（双选）下列说法中正确的是 A．石油分馏可以得到汽油 B．煤干馏的产品只有焦炭和煤气 C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键 D．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 4.（2018高二·广东·竞赛）下列说法正确的是 A．利用油脂在酸性条件下水解可制取肥皂 B．煤的干馏是化学变化，煤的气化与液化是物理变化 C．纤维素属于天然高分子化合物，水解后可生成氨基酸 D．石油裂解是深度裂化，其主要目的是为了得到乙烯、丙烯等基本化工原料 竞赛技巧3 海水资源的利用 5.（2012高中·广东·竞赛）海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用，下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是 A．单质溴 B．单质镁 C．烧碱 D．食盐 6.（2007高一·北京·竞赛）地球上的大部分水为海水，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益短缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B．利用太阳能将海水蒸发淡化 C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获得淡水 D．选择 一种特殊的膜，在一定条件下使水分子通过，而离子不能通过 1．（24-25高一下·安徽合肥·期末）海洋中蕴藏着大量的化学资源，海水的综合利用示意图如下，下列有关说法正确的是 A．海水淡化：蒸馏法、电渗析法、离子交换法，相对来说蒸馏法淡化更加节能 B．海水提钠：工业电解饱和食盐水制备金属钠与氯气 C．海水提溴：海水经历氧化、吹出、吸收、再氧化等多步操作目的是富集溴 D．海水制碱：直接向海水中先通入NH3，再通入CO2来制备纯碱 2．（25-26高一上·甘肃白银·期末）下列混合物的分离或提纯方法不合理的是 A．分离汽油和水：分液 B．除去KCl中少量的：溶解、过滤、洗涤、干燥 C．提取溴水中的溴单质：萃取、分液、蒸馏 D．分离乙酸(沸点为118℃)和乙醚(沸点为34℃)：蒸馏 3．（25-26高一上·山西·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、等杂质，则下列说法中不正确的是 A．①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．可以用蒸馏法、电渗析法、反渗透法等方法实现海水淡化 C．②中包含制取及电解水溶液等几个阶段 D．的水溶液可以用饱和溶液替代 4．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）下列说法正确的有 ①俗称钡餐，医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂 ②含氮量高、易爆炸，经过改性处理可作为氮肥 ③玻璃的生产原料有纯碱、石灰石和黏土 ④煤的干馏、液化、气化、石油的分馏均属于化学变化 ⑤正丁烷所有碳原子可在同一平面内 ⑥分子式符合且碳原子数不同的有机物互为烯烃同系物 A．①③⑤ B．②④⑤ C．①②⑤ D．③④⑥ 5．（24-25高一下·江苏扬州·期末）类比推理是化学上研究物质的重要思想，下列“类比”合理的是 A．电解熔融冶炼镁，则电解熔融能冶炼铝 B．可以和反应生成，则可以和反应生成 C．与浓加热可制，推测与浓加热可制 D．通入紫色石蕊试液能显红色，推测通入紫色石蕊试液也能显红色 6．（25-26高一上·河北唐山·期末）海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法中，不正确的是 A．除去粗盐中的、、，加入试剂的顺序是：过滤后加盐酸 B．母液中加入石灰乳可得 C．步骤③④⑤的目的是为了富集溴元素 D．第⑤步反应的离子方程式为 7．（25-26高一·全国·课堂例题）某化学兴趣小组用海水样品(主要含、、和等)提取溴的流程如下，下列说法错误的是 A．步骤①中的氧化剂可以选择碘水 B．步骤②中利用了溴易挥发的性质 C．步骤③中的体现了还原性 D．步骤①③④的反应中均有电子转移 8．（25-26高一上·安徽合肥·期末）制碱原材料饱和食盐水的纯度对产品纯度有很大的影响。粗盐往往含有可溶性杂质(主要有、、)，必须进行分离和提纯后才能用于制碱，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是 A．操作Ⅰ、Ⅱ均需要用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒 B．a为含的可溶性盐或碱，溶液b为含的可溶性盐，a与b顺序可以调换 C．沉淀主要成分为：、、、 D．室温下，加入适量c的过程中只发生了反应 9．（25-26高一上·河北沧州·期末）海洋蕴含的化学资源具有巨大的开发潜力。海水提取粗盐后的母液可用于提取镁、溴。下列有关说法错误的是 A．利用石灰乳沉淀是因为原料价格低廉、易得 B．镁的合金被广泛应用于制造火箭等 C．由“含溶液2”得到单质溴的方法为分液 D．滤液中加入硫酸是为了抑制氯、溴与水的反应 10．（24-25高一下·云南大理·期中）下列说法正确的一组是 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化 ③利用与HCl反应制得，是理想的原子经济性反应 ④丙烯中最多有7个原子处于同一平面 ⑤只有一种结构，说明CH4是正四面体结构 ⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存，说明铝与浓硝酸不反应 A．①③④ B．③④⑤ C．①③⑤ D．②⑤⑥ 11．（25-26高一上·江苏镇江·期中）“海水提碘”的实验中，用CCl4溶液萃取I2并分液后；可用“反萃取法”萃取、富集碘单质。实验步骤，已知：；酸性条件下和发生归中反应。下面说法错误的是     A．步骤①可以用酒精作萃取剂 B．分液时有机层从分液漏斗下口放出 C．步骤②中发生反应的离子方程式为 D．步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒 12．（25-26高一上·江苏苏州·期中）用反萃取原理可从的萃取液中回收，流程如图所示。下列说法不正确的是 已知：与氢氧化钠不反应。 A．“反应I”为氧化还原反应 B．“操作I”为分液 C．“反应II”中为氧化剂 D．利用反萃取原理可实现碘单质的富集 13．（25-26高一下·湖北·期中）下列方程式书写正确的是 A．用化学方程式表示过量通入溶液时的反应： B．熔融状态下的电离方程式：（熔融） C．单质铍能与NaOH溶液反应： D．工业冶炼单质镁：（熔融） 14．（24-25高一下·上海·期中）“铝热反应”是将单质铝与金属氧化物混合物反应获得金属单质的化学反应。在野外焊接钢轨时可利用此反应。实验室中可用如下装置实现： (1)写出该反应的化学方程式________。 (2)实验中能观察到的现象有________、________（列举两点）。 (3)下列金属中，不能用铝热反应制取的是_______。 A．钒（V） B．铬（Cr） C．钙（Ca） D．锰（Mn） (4)如何验证铝热反应后的熔融物中含有未反应的金属铝，简述实验步骤及现象________。 (5)某同学用稀硫酸和KSCN溶液检验熔融物是否含，发现未显红色。能否据此否定的存在？说明理由________。 15．（25-26高一上·河北衡水·期末）发展海洋化学资源的综合利用技术，是发展海洋经济、保护海洋生态环境的重要保障，海水综合利用的部分流程如图所示： 回答下列问题： I.粗盐中含有泥沙、、等杂质，精制步骤如图所示： (1)过滤时用到玻璃棒，其作用是_______；试剂a、b依次为_______(填选项字母)。 A．、　　B．、　　C．、 (2)向“滤液”中缓缓加入盐酸时，开始时发生反应的离子方程式为_______。 Ⅱ. (3)电解精盐溶液可以制备氯气，反应的化学方程式为_______，反应每生成(标准状况)，转移_______电子。 1．（2020高一·浙江温州·竞赛）工业制备下列物质的方案中正确的是 A． B． C． D． 2．（2013高二·江西·竞赛）下列物质制备只适用于实验室的是 A．合成氨：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) B．炼铜：Cu2S+O22Cu + SO2 C．制乙烯：CH3CH2OH CH2 =CH2↑ +H2O D．制漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca( ClO)2+2H2O 3．（2013高二·安徽·竞赛）下列关于各实验装置与对应现象或结论的叙述均正确的是 A．装置①：可用于分馏石油，在锥形瓶中能得到纯净物 B．装置②：可用于吸收NH3或HCl气体，并防止倒吸 C．装置③：如果“a进b出”可用于收集NO2，如果“b进a出”可用于收集NH3 D．装置④：持续通入CO2气体，现象是先出现白色沉淀，后变澄清 4．（2014高一·全国·竞赛）下列各组物质不需要化学变化就能够从海水中获得的是 A．氯气、液溴 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 5.（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 6．（2022高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是 A．硫酸、纯碱、偏铝酸钠和过氧化钠分别属于酸、碱、盐和氧化物 B．乙醇、次氯酸钠和二氧化硫分别属于非电解质、强电解质和弱电解质 C．Na、Al、Cu通常分别用电解法、直接加热法和置换法冶炼得到 D．天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源 7.（2022高一·浙江温州·竞赛）某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究。 下列有关说法不正确的是 A．由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3、Cu B．由Ⅱ和III可得出结论，混合物中无Al2O3 C．6.4g固体为Fe2O3和Cu的混合物，1.92g固体为SiO2和Cu的混合物 D．原混合物中m(Fe2O3)/m(Cu)的比值为1：1 8．（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 9．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．通过净化处理后，水的导电性降低 B．水中的SO、Cl−通过阴离子树脂后被除去 C．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 D．阴离子树脂填充段存在反应 10.（2019高一上·云南曲靖·竞赛）美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质，有关说法不正确的是（    ） A．铝钠合金的熔点低于组成金属 B．铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n(Na) C．铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出 D．mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若铝的质量分数越小，则放出的H2越多 11.（2019高一上·甘肃古浪·竞赛）下列金属中属于黑色金属的是(　　) A．铁 B．金 C．银 D．铜 12．（2011高二·广东·竞赛）请回答有关日本福岛核电站爆炸、事故处理及其对我们启示的问题： (1)如图为福岛核电站泄漏事故图解。 ①地震发生后因断电海水冷却系统停止工作，反应堆温度过高使水蒸气与钢壳金属反应产生H2和O2混合而爆炸。这一爆炸过程属于 。 A．核反应       B．物理变化        C．化学变化 ②3月17日，50位核电站的勇士冒死向蒸气发生室注入海水，以防止泄漏事故的恶化。注入海水的目的是 。 (2)下列说法错误的是 。 A．小心、科学地利用核能 B．尽可能充分利用风能、地热能和太阳能 C．多使用石油、煤等化石能源 D．能过科研寻找可循环利用的生物能源 (3)要建设“资源节约型和环境友好型社会”，谋求社会的和谐发展。请根据这一主题用下列选项的标号进行填空： A．二氧化碳    B．氮氧化物    C．二氧化硫    D．氟氯烃 ①推广使用燃煤脱硫技术，防治 污染。 ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 。 ③会破坏臭氧层的物质是 。 ④导致光化学烟雾的物质是 。 13.（2019高三·全国·竞赛）黄铜矿及其转化。黄铜矿是自然界中铜的主要存在形式。认同的传统方法主要是火法，即使黄铜矿和氧气在控制条件下逐步反应得到单质铜。随着铜矿的减少。矿物中黄铜矿含量的降低以及环境保护的要求，湿法炼铜越来越受关注。该法的第一步也是关键的一步就是处理黄铜矿，使其中的铜尽可能转移到溶液中。最简便的处理方法是无氧化剂存在的酸溶反应：向含黄铜矿的矿物中加入硫酸，控制浓度和温度，所得体系显蓝色且有臭鸡蛋气味的气体(A)放出(反应1)；为避免气体A的产生。可采用三价铁盐[如]溶液处理黄铜矿。所得溶液和反应1的产物类似，但有浅黄色固体物质(B)生成(反应2)；浅黄色固体会阻碍黄铜矿的溶解，因此，办法之一是在类似反应1的体系中，引入流酸杆菌类微生物，同时通入空气，反应产物无气体，也无黄色浑浊物(反应3)。溶液中阴离子为C；但是，微生物对反应条件要求较为严格(如温度不能过高酸度应适宜等)。采用合适的氧化剂如氯酸钾溶液(足量)，使之在硫酸溶液中与黄铜矿反应(反应4)，是一种更有效的处理方法。只是，后两种方法均有可能出现副反应(反应5)，生成黄钾铁矾(D)。D是一种碱式盐(无结晶水)，含两种阳离子，且二者之比为1：3，它会沉积在黄铜矿上影响其溶解，应尽量避免。5.008克D和足量硫酸钾在硫酸中反应(反应6)，得到15.10g铁钾矾E，E与明矾(摩尔质量为)同构。 (1)写出A～C、E的化学式__________、__________、__________、__________。 (2)通过计算，写出D的化学式__________。 (3)写出反应1～6的离子方程式(要求系数为最简整数比) __________。 14.（2009高二上·全国·竞赛）我国石油工业一般采用恒电流库伦分析法测定汽油的溴指数。溴指数是指每100克试样消耗溴的毫克数，它反映了试样中C=C的数目。测定时将V(毫升)试样加入库伦分析池中，利用电解产生的溴与不饱和烃反应。当反应完全后，过量溴在指示电极上还原而指示终点。支持电解质为LiBr，溶剂系统仅含5%水，其余为甲醇、苯与醋酸。设d为汽油试样密度，Q为终点时库伦计指示的溴化反应消耗的电量(库伦)。 (1)导出溴指数与V、d和Q的关系式(注：关系式中只允许有一个具体的数值)_______。 (2)若在溶剂体系中增加苯的比例，说明其优缺点_______。 15.（2022高一上·陕西西安·竞赛）A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示。 (1)X的单质与A反应的化学方程式是 。 (2)若试剂1是NaOH溶液，X的单质与试剂1反应的离子方程式是 。 (3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。 ①检验物质D的溶液中金属离子的方法是 。 ②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $