1、第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 課標(biāo)要求1了解金屬在自然界中的存在形式。2掌握金屬的冶煉方法。3掌握鋁熱反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)步驟。4了解金屬回收和資源保護(hù)的意義。1金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬化合物中的金屬陽離子得到電子被還原為金屬單質(zhì)。2常見金屬的冶煉方法：K、Ca、Na、Mg、Al電解法，ZnCu熱還原法，Hg、Ag熱分解法。3必記七反應(yīng)：(1)2HgO2HgO2(5)2NaCl(熔融)2NaCl2(2)2Ag2O4AgO2(6)Fe2O32Al2FeAl2O3(3)MgCl2(熔融)MgCl2(7)Fe2O33CO2Fe3CO2(4)2Al2O3(熔融)4Al3O21金屬

2、在自然界中的存在形態(tài)2金屬的冶煉方法(寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)熱分解法分解HgO2HgO2HgO2分解Ag2O2Ag2O4AgO2電解法冶煉鈉2NaCl(熔融)2NaCl2冶煉鎂MgCl2(熔融)MgCl2冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al3O2熱還原法高爐煉鐵Fe2O33CO2Fe3CO2鋁熱法煉鐵2AlFe2O3Al2O32Fe其他方法濕法煉銅FeCuSO4=FeSO4Cu火法煉銅Cu2SO22CuSO23.有效利用金屬資源的途徑(1)提高金屬礦物的利用率。(2)減少金屬的使用量。(3)加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用。(4)使用其他材料代替金屬材料。特別提醒工業(yè)上采用電解法冶煉鋁和鎂的原料分別為A

3、l2O3和MgCl2，而不是AlCl3和MgO，這是因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，而MgO雖然是離子化合物，但其熔點(diǎn)太高，熔化時(shí)會(huì)消耗大量的電能，成本較高。1用電解法冶煉活潑金屬時(shí)(如Na、Mg等)，能電解該金屬的鹽溶液?jiǎn)?？提示：不能；?yīng)電解該金屬的熔融化合物。2為什么越活潑的金屬被人類利用得越晚？提示：因?yàn)榻饘僭交顫姡潆x子的氧化性越弱，就越難被還原，故制取和利用的時(shí)間越晚。3“火法煉銅”和“濕法煉銅”各有何缺點(diǎn)？提示：火法煉銅會(huì)產(chǎn)生大量污染性氣體；濕法煉銅只適用于低品位的銅礦冶煉，制得的銅不純，且廢液污染環(huán)境。1金屬的活潑性與金屬的冶煉方法(1)少數(shù)不活潑的金屬在自然界中以單質(zhì)

4、形式存在，如金、鉑等。大部分金屬以化合態(tài)形式存在于自然界，金屬越不活潑，從其化合物中還原出來越容易，金屬越活潑從其化合物中還原出來越困難。(2)金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下：2熱還原法冶煉金屬的分類和優(yōu)、缺點(diǎn)(1)分類：(2)優(yōu)、缺點(diǎn)：用氫氣還原法冶煉金屬，純度高，但成本也高；用一氧化碳和炭還原法冶煉金屬，純度低，冶煉成本也低；用鋁熱法可以冶煉熔點(diǎn)高難冶煉的金屬，成本較高。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)在自然界中金屬都以化合態(tài)存在()(2)在金屬化合物中金屬元素都顯正價(jià)()(3)金屬冶煉過程中，金屬化合物得到電子發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，即金屬失電子的能力越強(qiáng)

5、()2下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項(xiàng)冶煉原理方法A2HgO2HgO2熱分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2電解法CCu2SO22CuSO2熱分解法DFe2O32Al2FeAl2O3熱還原法解析：選C活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，中等活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag利用熱分解法冶煉，故A、B、D正確；C項(xiàng)為火法煉銅，錯(cuò)誤。1實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)鎂條劇烈燃燒(2)氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)(3)反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論在高溫下，鋁與Fe2O3發(fā)

6、生反應(yīng)，放出大量的熱化學(xué)方程式2AlFe2O3Al2O32Fe2鋁熱反應(yīng)概念鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)原理Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來鋁熱劑鋁粉和某些金屬氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物引發(fā)操作在鋁熱劑上放KClO3，插入鎂條并將鎂條點(diǎn)燃反應(yīng)特點(diǎn)在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離應(yīng)用冶煉難熔的相對(duì)較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等；焊接鋼軌等特別提醒鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌，但工業(yè)上不用該方法煉鐵，因?yàn)殇X比鐵的冶煉成本更高。1在鋁熱反應(yīng)中，利用了鋁的哪些性質(zhì)

7、？提示：還原性；反應(yīng)放出大量的熱及鋁的熔點(diǎn)低。2金屬鋁可用于還原哪些金屬？能否利用鋁熱反應(yīng)冶煉鎂？提示：能冶煉活動(dòng)性比鋁差的難熔金屬。不能利用鋁熱反應(yīng)冶煉鎂，原因是Mg比Al活潑。1鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn)(1)高溫。(2)劇熱燃燒，放出大量的熱。(3)新生成的液態(tài)金屬單質(zhì)易與Al2O3(固態(tài))分離。2鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)注意問題(1)鎂帶要打磨凈表面的氧化膜，否則難以點(diǎn)燃。(2)氧化鐵粉末要干燥，鋁粉沒有被氧化，否則難以反應(yīng)。(3)要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤(rùn)濕，以防高溫物質(zhì)從四周濺出。(4)因?yàn)殇X熱反應(yīng)是一個(gè)典型的放熱反應(yīng)，反應(yīng)中放出的大量熱量能夠使鐵熔化，所以要墊細(xì)沙，這樣做的

8、目的一是防止蒸發(fā)皿炸裂，二是防止熔融的金屬濺出傷人。(5)實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)遠(yuǎn)離人群和易燃物。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)鋁熱劑中的氧化劑是鋁粉()(2)鋁熱劑是純凈物()(3)鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)()(4)通過鋁熱反應(yīng)可以在野外焊接鋼軌()2鋁熱劑中鋁的作用是()A催化劑B氧化劑C還原劑D填充劑解析：選C鋁熱劑中有兩種物質(zhì)鋁粉和金屬氧化物，反應(yīng)中，鋁作還原劑，金屬氧化物作氧化劑。三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1化學(xué)在生產(chǎn)和生活中有重要的應(yīng)用。下列說法正確的是()A電解飽和食鹽水可冶煉金屬鈉B氧化鈉可用于呼吸面具C鋁熱反應(yīng)中的鋁熱劑是混合物D電解熔化AlCl3用于冶煉金屬鋁解析：選CA項(xiàng)，工業(yè)上用

9、電解熔融NaCl的方法冶煉金屬鈉，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，過氧化鈉與CO2和水反應(yīng)生成氧氣，過氧化鈉可用于呼吸面具，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋁粉和金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑，鋁熱劑是混合物，正確；D項(xiàng)，工業(yè)上采用電解熔化Al2O3的方法冶煉鋁，錯(cuò)誤。2鋁能用于冶煉金屬鐵、釩、鉻、錳等，其原因是鋁具有()A兩性B導(dǎo)電性好C熔點(diǎn)低D還原性強(qiáng)，且反應(yīng)放出大量熱解析：選D鋁能用于冶煉金屬鐵、釩、鉻、錳等，其原因一是比鐵、釩、鉻、錳等活潑，鋁的還原性更強(qiáng)，能置換出其單質(zhì)，二是反應(yīng)放出大量的熱使反應(yīng)得以進(jìn)行，D項(xiàng)正確。鋁不具有兩性，因兩性是指酸、堿兩性。3我國(guó)古代曾用火燒孔雀石和焦炭混合物的方法煉銅，孔雀石的主要成分是Cu2(

10、OH)2CO3，其冶煉方法是()A焦炭還原法B濕法煉銅C鋁熱還原法 D電解冶煉法解析：選A火燒孔雀石和焦炭混合物發(fā)生的反應(yīng)為Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2，2CuOC2CuCO2，屬于焦炭還原法。4下圖是一氧化碳還原鐵的氧化物的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題：(1)判斷硬質(zhì)玻璃管中已開始發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是_；反應(yīng)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。(2)在A處點(diǎn)燃可見淡藍(lán)色火焰的原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)正確的操作是_。先停止通入CO先熄滅酒精燈，并繼續(xù)通入CO熄滅酒精燈，同時(shí)停止通入CO先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入CO，并點(diǎn)燃排出的CO氣體解析：(1)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)：3COFe2O32Fe3CO2，故

11、硬質(zhì)玻璃管中紅棕色固體變黑。(2)通過硬質(zhì)玻璃管時(shí)，CO不完全反應(yīng)，在A處點(diǎn)燃，有未反應(yīng)的CO燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。(3)實(shí)驗(yàn)過程中若先停止通CO，則生成的鐵可能被氧化，而且可能發(fā)生倒吸現(xiàn)象，故應(yīng)先熄滅酒精燈，繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻。答案：(1)B中澄清石灰水變渾濁玻璃管里的粉末由紅棕色逐漸變黑，B中澄清石灰水變渾濁(2)從A導(dǎo)管逸出的尾氣中有未反應(yīng)的CO，而CO燃燒時(shí)，火焰呈淡藍(lán)色(3)1下列說法不正確的是()A自然界中不存在游離態(tài)的金屬單質(zhì)B金屬活動(dòng)性不同，冶煉方法也有所不同C地球上金屬礦物資源是有限的，因此，應(yīng)提高金屬礦物的利用率D廢舊金屬的回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)解析：選A自然界中的金屬

12、絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在，極少數(shù)金屬如Au、Pt等以游離態(tài)存在，A錯(cuò)誤；金屬活動(dòng)性不同，金屬陽離子被還原的難易程度不同，冶煉方法不同，B正確；金屬資源是有限的，既要提高金屬礦物的利用率，又要回收利用廢舊金屬，C、D正確。2目前工業(yè)上冶煉鎂通常采用的方法是()ACO或H2還原法B鋁熱反應(yīng)法C電解法 D熱分解法解析：選C目前工業(yè)上冶煉金屬鎂采用的是電解熔融的MgCl2來得到金屬鎂。3下列說法中正確的是()A金屬的冶煉都是把金屬單質(zhì)從其礦物中分離出來B金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬一定被氧化C金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬可能被還原D金屬冶煉過程中，被冶煉的金屬既可被氧化，也可被還原解析：選C金屬的冶煉

13、是將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來，金屬在化合物中只能顯正價(jià)。冶煉時(shí)化合價(jià)只可能降低，被還原。4從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了3種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限。這3種金屬的應(yīng)用之所以有先后，主要取決于()A金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱B金屬在地殼中的含量多少C金屬的化合價(jià)高低D金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱解析：選D在金屬活動(dòng)性順序中，越靠后的金屬出現(xiàn)的年代越早，越靠前的金屬出現(xiàn)的越晚，說明金屬越活潑，越難冶煉。5下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，不正確的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe2O33CO2Fe3CO2D2Ag2O4AgO2解析：選BA項(xiàng)，只能用電解

14、熔融NaCl的方法制取金屬Na，正確；B項(xiàng)，只能用電解熔融MgCl2的方法獲得金屬M(fèi)g，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在加熱條件下用還原劑還原制得鐵，正確；D項(xiàng)，Ag是不活潑的金屬，可以用加熱氧化物使之分解的方法制得，正確。6金屬鋰是密度最小的金屬，等質(zhì)量的金屬鋰能釋放出更多的電子，故常用來制造高能量電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間，則下列能冶煉出金屬鋰的方法是()A電解法 B熱還原法C熱分解法 D鋁熱法解析：選A鋰的金屬性介于鈉、鎂之間，應(yīng)該與Na、Mg的冶煉方法相同。7下列各組物質(zhì)中，均能使Fe2O3還原成單質(zhì)鐵的是()ACO、O2、H2 BCO、CO2、CCCO2、H2O、O2 DAl、C、H2解析：選

15、DFe是化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬，用強(qiáng)還原劑(如Al、C、H2、CO等)在一定條件下都能把鐵從其氧化物中還原出來。8下列關(guān)于鋁熱反應(yīng)2AlFe2O3Al2O32Fe的說法不正確的是()A該反應(yīng)中Al作還原劑B該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為12C該反應(yīng)中冶煉1 mol Fe轉(zhuǎn)移2 mol電子D該反應(yīng)可用于焊接鋼軌解析：選C由題中化學(xué)方程式可知，反應(yīng)中Fe元素的化合價(jià)由3價(jià)降為0價(jià)，則冶煉1 mol Fe應(yīng)轉(zhuǎn)移3 mol電子。9冶煉金屬常用以下幾種方法：以C、CO或H2作還原劑以活潑金屬Na、Mg等還原利用鋁熱反應(yīng)原理還原電解法熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號(hào)填寫下列空白)。

16、(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_。(3)Hg、Ag等不活潑金屬_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬_。(5)K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是_。解析：中等活潑的金屬用熱還原法冶煉；活潑金屬用電解法冶煉；不活潑金屬用熱分解法冶煉；高熔點(diǎn)金屬用鋁熱法冶煉。答案：(1)(2)(3)(4)(5)10在某次探究性學(xué)習(xí)中，老師要求同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中用氧化銅、稀硫酸和鐵來制取純凈的銅，并用所制得的銅進(jìn)行一系列的探究性實(shí)驗(yàn)。甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)制取銅的實(shí)驗(yàn)方案。甲：CuO溶于適量稀硫酸中；在的溶液中加入稍過量的鐵，充分反應(yīng)后，過濾、烘干，

17、即得純凈的銅。乙：鐵與稀硫酸反應(yīng)得氫氣；用氫氣還原氧化銅，充分反應(yīng)后即得純凈的銅。(1)若兩位同學(xué)消耗的稀硫酸和鐵的量分別相同，請(qǐng)判斷他們所制得銅的質(zhì)量大小關(guān)系(填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào))_。A相同B甲多C乙多 D以上三種情況均有可能(2)丙同學(xué)認(rèn)為上述兩種方案都難以保證所制得銅的純度，應(yīng)對(duì)上述兩種方案加以完善。甲同學(xué)的方案不完善的原因是_，完善乙同學(xué)的方案的一種方法是將所得的銅粉放入燒杯中，加入_，不斷攪拌，然后_即得到純凈的銅。解析：(1)在用氫氣還原氧化銅的反應(yīng)中，應(yīng)先通入H2，排除空氣，然后才能加熱，并且反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先撤去酒精燈，再停止通入H2，因此所制得的H2并沒有全部參與CuO的還原，故生成銅

18、的質(zhì)量小。(2)甲方案中鐵過量，并且過濾后沒有洗滌，產(chǎn)物中混有鐵粉，也可能混有FeSO4；而乙方案中可能混有CuO，應(yīng)加入稀硫酸除去CuO。答案：(1)B(2)甲同學(xué)的方案產(chǎn)物中可能混有鐵并且沒有洗滌過量稀硫酸過濾、洗滌、烘干1下列關(guān)于鈣、鉀、鐵的冶煉方法正確的是()A電解法、熱分解法、熱還原法B電解法、電解法、熱還原法C熱還原法、熱分解法、熱還原法D電解法、電解法、熱分解法解析：選B鈣、鉀是活潑的金屬，應(yīng)該采用電解的方法冶煉；鐵是中等活潑的金屬，采用熱還原方法來冶煉，因此選項(xiàng)是B。2在冶金工業(yè)上，均不能用通常化學(xué)還原劑制得的金屬組是()ANa，Mg，AlBNa，K，Zn，F(xiàn)eCZn，F(xiàn)e，C

19、u，Ag DMg，Al，Zn，F(xiàn)e解析：選AA項(xiàng)，Na、Mg、Al都是特別活潑的金屬，應(yīng)該用電解的方法冶煉而不能用還原劑還原，正確；B項(xiàng)，Na、K用電解法冶煉，Zn、Fe用熱還原法冶煉，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Zn、Fe用熱還原方法冶煉，Cu用火法冶煉，Ag用熱分解的方法冶煉，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Mg、Al用電解的方法冶煉，Zn、Fe用熱還原法冶煉，錯(cuò)誤。3下列化工生產(chǎn)原理錯(cuò)誤的是()可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉；可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂；用電解法冶煉鋁時(shí)，原料是氯化鋁；高爐煉鐵的反應(yīng)是放熱的，故無需加熱ABC D解析：選D鈉特別活潑，投入MgCl2溶液時(shí)先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，接著生成Mg(

20、OH)2沉淀，錯(cuò)誤；冶煉鋁使用的是Al2O3，錯(cuò)誤；高爐煉鐵中所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但是仍需要高溫條件，錯(cuò)誤。4冶煉金屬一般有下列4種方法：焦炭法；水煤氣(或氫氣、一氧化碳)法；活潑金屬置換法；電解法。這4種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：.火燒孔雀石煉銅；.濕法煉銅?，F(xiàn)代有：.鋁熱法煉鉻；.從光鹵石(MgCl26H2O)中煉鎂。對(duì)它們的冶煉方法的分類，不正確的是()A， B，C， D，解析：選B、發(fā)生的反應(yīng)分別是：.Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2OC2CuO2CuCO2.FeCuSO4=FeSO4Cu.2AlCr2O3Al2O32Cr.先從光鹵石中提取MgCl2，再電解熔融的MgC

21、l2：MgCl2(熔融)MgCl2。則屬于方法，屬于方法，屬于方法，屬于方法。綜上分析，B選項(xiàng)不正確。5在熔融狀態(tài)下，Na與KCl存在可逆反應(yīng)：NaKClNaClK，通過調(diào)整溫度，可利用金屬Na來制取K。物質(zhì)KNaKClNaCl熔點(diǎn)/63.697.8770801沸點(diǎn)/7748831 5001 413根據(jù)上表的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，確定由Na與KCl反應(yīng)制取K的合適溫度為()A770 B801 C850 D770801 解析：選C要從可逆的置換反應(yīng)中制取K，主要是利用K的沸點(diǎn)比Na的低而控制溫度使K汽化。其余三種物質(zhì)均為液體，便于生成的K蒸氣不斷逸出，使反應(yīng)向生成K的方向進(jìn)行而制得K。在801883 合理

22、。6.如圖是鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)該反應(yīng)的下列說法中一定正確的是()Aa為鎂條Bb為氧化鐵與鋁粉的混合物C2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移6NA個(gè)電子D還原劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12解析：選AA項(xiàng)，a為鎂條，起引燃作用，正確；B項(xiàng)，鎂條燃燒時(shí)，氯酸鉀是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，因此b為氯酸鉀，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，2AlFe2O3Al2O32Fe，該反應(yīng)中氧化劑是氧化鐵，2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移12NA個(gè)電子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該反應(yīng)中還原劑是鋁，氧化產(chǎn)物是氧化鋁，還原劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21，錯(cuò)誤。7用鋁熱法還原下列氧化物，制得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是()AMnO2 BWO3

23、CCr2O3 DCo3O4解析：選D用鋁熱法還原金屬氧化物時(shí)，Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑。在反應(yīng)中金屬氧化物被還原為單質(zhì)，顯然，在氧化物中，金屬化合價(jià)越低，得電子數(shù)越小，消耗鋁越少。以上金屬氧化物中金屬的化合價(jià)分別為：Mn(4)、W(6)、Cr(3)、Co。Co元素化合價(jià)最低，生成1 mol Co消耗鋁最少。8有0.4 g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。這種鐵的氧化物的化學(xué)式是()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFeO和Fe2O3解析：選BCO和鐵的氧化物反應(yīng)時(shí)，氧化物中的1 mol O原子對(duì)應(yīng)1 mol CO

24、2分子，1 mol CO2分子對(duì)應(yīng)1 mol CaCO3，所以有下列的關(guān)系式，并假設(shè)0.4 g該氧化物中含x g O原子。OCO2CaCO316100 x g 0.75 g解得x0.12n(Fe)n(O)23。故此氧化物的化學(xué)式為Fe2O3。9某校化學(xué)興趣小組同學(xué)為了克服傳統(tǒng)鋁熱反應(yīng)紙漏斗易燃燒，火星四射等缺點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)改成以下裝置，取磁性氧化鐵在如圖A裝置中進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，冷卻后得到“鐵塊”混合物。(1)實(shí)驗(yàn)中可以用蔗糖和濃硫酸代替鎂條作引火劑，其原因是_。(2)該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)取反應(yīng)后的“鐵塊”研碎取樣稱量，加入如圖B裝置，滴入足量NaOH溶液充分反應(yīng)，測(cè)量生成氣體體積以測(cè)量

25、樣品中殘留鋁的百分含量。試回答下列問題：量氣管在讀數(shù)時(shí)必須進(jìn)行的步驟是_。取1 g樣品進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，共收集到44.8 mL氣體(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則鋁的百分含量為_。裝置中分液漏斗上端和試管用橡膠管連通，除了可以平衡壓強(qiáng)讓液體順利滴入試管之外，還可以起到降低實(shí)驗(yàn)誤差的作用。如果裝置沒有橡膠管，測(cè)出鋁的百分含量將會(huì)_(填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)因?yàn)榘褲饬蛩峒尤氲秸崽侵邪l(fā)生脫水并放出大量的熱，可作引火劑。(2)Al還原Fe3O4生成Fe和Al2O3，配平可得化學(xué)方程式：8Al3Fe3O44Al2O39Fe。(3)因?yàn)闅怏w的體積受溫度和壓強(qiáng)影響，所以量氣管在讀數(shù)時(shí)必須進(jìn)行的步驟是：冷卻至

26、常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平。根據(jù)Al與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，m(Al)n(Al)27 gmol12/3n(H2)27 gmol12/30.044 8 L22.4 Lmol127 gmol10.036 g，則鋁的百分含量為0.036 g1 g100%3.6%。如果裝置沒有橡膠管，造成氣體讀數(shù)偏大，則鋁的百分含量將會(huì)偏大。答案：(1)蔗糖在濃硫酸中脫水并放出大量的熱(2)8Al3Fe3O44Al2O39Fe(3)冷卻至常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平3.6%偏大10.工業(yè)上可用含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，其中Ti化合價(jià)為4

27、價(jià))制取TiO2，其主要流程如下：Fe2O3與硫酸反應(yīng)的離子方程式是_；向甲溶液中加入鐵的目的是_。.還原法是工業(yè)上冶煉鈦常用方法之一，該方法是以金紅石(主要含TiO2)或TiO2為原料來制取，其主要工藝流程如下：試回答下列問題：(1)已知反應(yīng)通常在800900 的條件下進(jìn)行，產(chǎn)物中有一種可燃性無色氣體，其中當(dāng)有1 mol Cl2完全反應(yīng)時(shí)，參加反應(yīng)的還原劑的物質(zhì)的量為_ mol。(2)反應(yīng)通常在800 的條件下進(jìn)行，通入氬氣的目的是_；分離反應(yīng)的產(chǎn)物所得到的海綿鈦中?；煊猩倭侩s質(zhì)，應(yīng)如何除去雜質(zhì)？_(簡(jiǎn)述操作過程)。(3)在上述工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_。解析：.氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫

28、酸鐵和水，離子方程式是Fe2O36H=2Fe33H2O；因?yàn)樽罱K得到綠礬，所以應(yīng)將鐵離子還原為亞鐵離子，加入甲物質(zhì)的目的是把鐵離子還原為亞鐵離子。.(1)反應(yīng)的反應(yīng)物為TiO2、C、Cl2，結(jié)合流程圖知有TiCl4生成，利用原子守恒及題給信息可知另一氣體產(chǎn)物是CO，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO22C2Cl2TiCl42CO，在反應(yīng)中碳被Cl2氧化，當(dāng)有1 mol Cl2完全反應(yīng)時(shí)，參加反應(yīng)的還原劑(C)的物質(zhì)的量為1 mol。(2)反應(yīng)中反應(yīng)物Mg以及產(chǎn)物Ti在高溫下都易被空氣中的氧氣氧化，所以通入氬氣的目的是防止鎂和鈦在高溫條件下被空氣中的氧氣氧化；此法制得的金屬鈦中含有少量金屬鎂，結(jié)合鎂和

29、鈦(題中信息：鈦耐腐蝕)性質(zhì)可知，可采用鹽酸或硫酸酸洗鎂和鈦的混合物即可除去Mg。(3)由流程圖知，可循環(huán)使用的物質(zhì)為Cl2、Mg以及海綿鈦除雜時(shí)生成的MgCl2等。答案：.Fe2O36H=2Fe33H2O將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2.(1)1(2)氬氣作保護(hù)氣，防止鎂、鈦被氧化將海綿鈦置于鹽酸中酸洗，然后過濾即可得純凈的鈦(3)Cl2、Mg和MgCl2第二課時(shí) 海水資源的開發(fā)利用 課標(biāo)要求1了解海水資源及其利用。2了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸餾。3掌握海水化學(xué)資源的開發(fā)和利用，即海水制鹽，海水提溴，海帶提碘。4了解海水綜合利用的重要方向。1海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。2證明

30、海帶中含有碘元素的方法：(1)流程：(2)反應(yīng)原理：2I2HH2O2=I22H2O，I2遇淀粉變藍(lán)色。3海水提溴：(1)反應(yīng)原理：Cl22Br=Br22Cl。(2)工藝流程：海水Br2溴蒸氣HBrBr2液溴1類型海水水資源的利用主要包括海水的淡化和海水的循環(huán)冷卻。2海水的淡化(1)主要方法：蒸餾法、電滲析法和離子交換法等。(2)海水的蒸餾主要儀器：A：蒸餾燒瓶；B：冷凝器；C：錐形瓶。冷凝水的流向：a口進(jìn)，b口出。A中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。1實(shí)驗(yàn)室蒸餾海水時(shí)，冷凝器中水流的方向是什么？提示：下口進(jìn)，上口出。2用海水蒸餾法制淡水有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？提示：優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，淡水質(zhì)量好。缺

31、點(diǎn)是耗能大，成本較高。海水淡化三種方法的原理方法原理蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水電滲析法在外加直流電場(chǎng)作用下，利用陰、陽離子交換膜對(duì)水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子，得到去離子水1下列方法中，不能實(shí)現(xiàn)海水淡化的是()A蒸餾法B電滲析法C過濾法 D離子交換法解析：選C過濾法是除去不溶物，而不能除去可溶性離子，即過濾法不能實(shí)現(xiàn)海水淡化。2下列說法正確的是()A海洋約占地球表面積的71%，所以地球上不缺水，人類可以隨意使用水資源，不必節(jié)約B海水淡化的主要方法有蒸餾

32、法、電滲析法和離子交換法C海水淡化的各種方法中，蒸餾法的成本最低D以上說法都正確解析：選B地球表面咸水多，淡水少，許多國(guó)家面臨著淡水資源的危機(jī)，故不可以隨意浪費(fèi)水資源，A錯(cuò)誤；海水淡化中蒸餾法的成本較高，C錯(cuò)誤。1海水中的化學(xué)元素總計(jì)含有80多種元素。2海水化學(xué)資源的開發(fā)利用項(xiàng)目操作方法海水制鹽方法：把海水引到鹽灘上，利用日光和風(fēng)力使水分蒸發(fā)，得到食鹽；原理：蒸發(fā)海水，使食鹽濃縮結(jié)晶海帶提碘流程：海帶灼燒浸泡過濾氧化萃取提純碘單質(zhì)；主要的化學(xué)原理：2ICl2=I22Cl海水提溴方法：在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴離子使之成為溴單質(zhì)；主要的化學(xué)原理：Cl22NaBr=2NaClBr2海

33、水提鎂流程：海水(含MgCl2)Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl26H2O無水MgCl2Mg其他利用提取核能開發(fā)中的重要原料鈾和重水；開發(fā)海洋藥物；潮汐能、波浪能等有待開發(fā)的新型能源特別提醒從海水中提取溴時(shí)要進(jìn)行兩次氧化的目的是將海水中的溴富集。1海帶中的碘元素以何種形式存在？檢驗(yàn)海帶中含碘元素的實(shí)驗(yàn)前為什么要用刷子刷凈海帶表面的附著物而不用水沖洗干海帶？如何將海帶中的碘元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碘？提示：海帶中的碘元素以I形式存在；因海帶中的I能溶于水，故不用水沖洗干海帶，以免I的損失；加入氧化劑(如H2O2)能將I氧化成單質(zhì)碘。2從海水中提取溴的過程中除用SO2吸收溴蒸氣外，還可以用Na2CO3溶

34、液吸收，你能寫出這兩種方法吸收Br2反應(yīng)原理的化學(xué)方程式嗎？提示：SO2Br22H2O=2HBrH2SO43Na2CO33Br2=5NaBrNaBrO33CO23從海水中提取鎂的過程中，為了使海水中的MgCl2轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2，應(yīng)向海水中加入石灰水還是石灰乳？其原因是什么？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：石灰乳；原因是石灰水中Ca(OH)2的濃度小，得到的Mg(OH)2的量少，不適宜于工業(yè)生產(chǎn)。MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2。1從海帶中提取碘的方法(1)工藝流程(2)化學(xué)原理：Cl22KI=2KClI2。2從海水中提取溴的方法(1)工藝流程(2)基本操作3從海水中提取鎂的方

35、法(1)工藝流程(2)反應(yīng)原理MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl26H2OMgCl26H2OMgCl2(熔融)MgCl24食鹽在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)圖示 (2)反應(yīng)的化學(xué)方程式氯堿工業(yè)：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)2NaCl2。制鹽酸：H2Cl22HCl。制漂白液：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。制漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。制純堿：NaClCO2H2ONH3=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。1NaC

36、l是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是()燒堿純堿金屬鈉氯氣鹽酸AB僅C僅 D僅解析：選A從海水中得到的NaCl，可作化工原料，工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式分別為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，2NaCl(熔融)2NaCl2，NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Cl2H22HCl。2空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工藝流程如下：(1)步驟中用硫酸酸化可

37、提高Cl2的利用率，理由是_。(2)步驟利用了SO2的還原性，反應(yīng)的離子方程式為_。(3)步驟的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在8090 。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因_。(4)步驟中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離，分離儀器的名稱是_。(5)步驟、之后并未直接用“含Br2的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸餾，這樣操作的意義是_。解析：(1)氯氣、溴單質(zhì)與水之間能發(fā)生反應(yīng)，酸化可抑制它們與水的反應(yīng)，所以步驟中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率。(2)SO2和氯氣、水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸：Br2SO22H2O

38、=2HBrH2SO4，離子方程式為Br2SO22H2O=4H2BrSO。(3)溴的沸點(diǎn)是58.5 ，水的是100 ，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴蒸氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低。(4)溴在水中達(dá)到飽和后，溴不再溶于水，液溴和溴水密度不同而分層，然后用分液漏斗分離。(5)海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進(jìn)行濃縮。答案：(1)酸化可抑制Cl2、Br2與水反應(yīng)(2)2H2OSO2Br2=4HSO2Br(3)溫度過高，產(chǎn)生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣增加。溫度過低，溴不能完全蒸出，吸收率低(4)分液漏斗(5)“空氣吹出”、“SO2吸收”、“氯化”過程實(shí)際上是一個(gè)Br2的

39、濃縮過程，與直接蒸餾含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1下列關(guān)于海水的知識(shí)不正確的是()A海水資源的利用包括海水水資源利用和化學(xué)資源利用B海水既苦又澀，不能直接利用C海水中某些金屬元素總儲(chǔ)量很大，但富集程度卻很低D海水淡化應(yīng)同化工生產(chǎn)結(jié)合，同能源技術(shù)結(jié)合解析：選B海水水資源的利用包括海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻，故B項(xiàng)不正確。2海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D利用潮汐發(fā)電是將

40、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析：選C海水中鉀元素以化合態(tài)形式存在，必須經(jīng)過化學(xué)變化才能得到鉀單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；海水蒸發(fā)制海鹽的過程是物理變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；利用潮汐發(fā)電，沒有發(fā)生化學(xué)變化，而是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：在一定條件下脫水干燥；加熟石灰；加鹽酸；過濾；濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是()ABC D解析：選D由海水中提取鎂可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2變成Mg(OH)2沉淀，過濾得到Mg(OH)2，然后再加鹽酸溶解、濃縮結(jié)晶，在一定條件下脫水干燥，最終得到無水氯化鎂。4海洋約占地球表面積的71%，對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是()A試

41、劑1可以選用石灰乳B從苦鹵中提取Br2反應(yīng)的離子方程式為2BrCl2=2ClBr2C工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗D可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO解析：選CA項(xiàng)，石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，試劑1為石灰乳，正確；B項(xiàng)，氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為2BrCl2=2ClBr2，正確；C項(xiàng)，氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，正確。5工業(yè)上海水資源合理開發(fā)利用的部分工藝流程如下圖所示：(1)本工藝流程中先后制得Br

42、2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的順序制備？_，原因是_。(2)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_。(3)寫出反應(yīng)的離子方程式。_解析：(1)CaSO4和Mg(OH)2的制備順序與加入的試劑順序有關(guān)，要求每次加入試劑后只能得到一種物質(zhì)，如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，產(chǎn)品不純。(2)使用四氯化碳萃取法，需用大量萃取劑，可能帶來環(huán)境污染，降低經(jīng)濟(jì)效益。答案：(1)否如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，產(chǎn)品不純(2

43、)四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大、經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重(3)Cl22Br=Br22ClCa2SO=CaSO4Mg22OH=Mg(OH)21中國(guó)食鹽產(chǎn)量居世界首位。下列實(shí)驗(yàn)室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是()A蒸餾B蒸發(fā)C過濾 D攪拌解析：選B實(shí)驗(yàn)室中的“蒸發(fā)”操作是利用水受熱揮發(fā)，其中的溶質(zhì)因溶劑減少而析出的過程，與海水曬鹽的原理是相似的。2下列各組物質(zhì)，不需要經(jīng)過化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的是()A氯、溴、碘 B鈉、鎂、鋁C燒堿、氫氣 D食鹽、淡水解析：選D海水經(jīng)過蒸發(fā)可得到食鹽和淡水。A、B選項(xiàng)中，海水中存在Cl、Br、I、Na、Mg2、Al3，要獲得它們的單質(zhì)必須失去或得到電子

44、才能實(shí)現(xiàn)。C中，需要電解飽和食鹽水獲取。3下列說法中不正確的是()A海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫B海水中金的儲(chǔ)存量很大，但它的富集程度卻很低C從海水中可以提取鈾和重水等核原料D海水中的溴、氟等元素均為微量元素，但仍有提取的價(jià)值解析：選D海水中金元素的儲(chǔ)量為5107 t，但1 t海水中的含量?jī)H為4106g，所以說它的富集程度很低，海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫，另外還可從海水中提取鈾和重水等核原料，故A、B、C正確；海水中的Br、F等元素為常量元素，D錯(cuò)誤。4從海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯氣，除去氯氣應(yīng)該采用的方法是()A加入適量的KI溶液B加入溴蒸氣C加入

45、適量的氫氧化鈉溶液D加入適量的溴化鈉溶液解析：選D要除去液溴中少量的氯氣，可加入適量的溴化鈉溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2。5實(shí)驗(yàn)室從海帶灰中提取碘的操作過程中，儀器選用不正確的是()A稱取5 g左右的干海帶托盤天平B灼燒干海帶至完全變成灰燼坩堝C過濾煮沸后的海帶灰和水的混合物漏斗D用四氯化碳從氧化后的海帶灰浸取液中提取碘長(zhǎng)頸漏斗解析：選DA項(xiàng)，稱量固體用托盤天平，正確；B項(xiàng)，灼燒固體在坩堝中進(jìn)行，正確；C項(xiàng)，過濾操作的主要儀器是漏斗，正確；D項(xiàng)，萃取需要在分液漏斗中進(jìn)行，錯(cuò)誤。6下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述不正確的是()A用海水淡化后的濃縮海水作原料提取溴B在太陽能資源相對(duì)充足的沿海地區(qū)建造海水淡化廠C利用“海水氯化鈉金屬鈉氫氧化鈉