金属矿物及海水资源的开发利用
A篇·知识对点训练
知识点1 金属矿物的开发利用
1．下列变化过程不属于金属冶炼的是( ) A．电解氧化铝 B．铁在氧气中燃烧
C．金属氧化物与焦炭在高温下反应 D．高温下CO还原CuO 答案 B
通电
解析 A项，电解氧化铝：2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑；B项，铁在氧气中燃烧生成四
冰晶石氧化三铁，不属于金属冶炼；C项，焦炭具有还原性，可以在高温条件下把金属从金属氧化物中还原出来；D项，高温下CO可还原CuO生成Cu。
2．铝的活泼性较强，直到十八世纪人类才开始将铝从它的化合物中冶炼出来，当时铝十分昂贵，拿破仑的头盔就是用铝制作的，现在还保存在大英博物馆中。下列有关炼铝的方法正确的是( )
熔融
A．Al2O3――→Al
通电
盐酸熔融
B．Al2O3――→AlCl3――→Al
通电H2
C．Al(OH)3――→Al
高温C或CO
D．Al2O3――→Al
高温答案 A
解析 由于铝的活泼性较强，故一般不能用还原剂还原铝的化合物冶炼铝。用电解熔融Al2O3的方法，而不用电解熔融AlCl3的方法，是因为AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，且加热后会升华。
高温
3．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe的说法不正确的是( ) A．该反应中Al作还原剂
B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子 D．该反应可用于焊接钢轨 答案 C
解析 Fe2O3中Fe呈＋3价，每冶炼1 mol Fe转移3 mol电子，故C错。 4．用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是( ) A．MnO2 C．WO3
B．Cr2O3 D．CuO
- 1 -
答案 D
解析 制备1 mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1 mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多，反之则越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，故选D。
5．把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是( )
A．3∶2 B．2∶3 C．1∶1 D．28∶9 答案 C
解析 本题应分析两个过程中电子转移的数目。铝置换出铁，铁再和盐酸反应生成H2和高温
铝直接与烧碱反应生成H2转移的电子数目相同，化学方程式如下：2Al＋3FeO=====Al2O3＋3Fe，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；由此可看出两种情况下生成的气体的质量比为1∶1。
知识点2 海水资源的开发利用
6．水资源非常重要，虽然地球约70%的面积被海水所包围，但淡水的比例只有2.5%，且其中绝大部分以冰川和其他形式存在，实际能够用来饮用的水不足全球淡水总量的1%。下列关于水的说法错误的是( )
A．蒸馏法是海水淡化的方法之一 B．淡水的密度小于海水的密度
C．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D．0 ℃以上，温度越高，水的密度越小 答案 D
解析 海水中含有Na、Mg、Cl及SO4等，这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏的方法将其分离，A项正确；上述杂质的溶入使海水的密度大于淡水，B项正确；雪与雨水成分相同，是水蒸发后凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C项正确；由于水在4 ℃时密度最大，因此在0～4 ℃之间，温度越高水的密度越大，而在4 ℃以上时，温度越高水的密度越小，D项错误。
7．下列关于海水知识不正确的是( )
A．海水资源的利用包括海水水资源的利用和化学资源的利用 B．海水既苦又涩，不能直接利用
C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低 D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合 答案 B
解析 海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用，海水水资源的利用包括海水淡化(同化工生产和能源技术相结合)和直接利用(循环冷却，冲厕等)，海水化学资源利用包括海水制盐，海水提Mg、Br2、I2等，虽然海水中某些金属元素的总储量很大，但富集程度却很低，故A、C、D正确，B错误。
8．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤熔融电解。其中正确的生产顺序是( )
- 2 -
＋
2＋
－
2－
A．①②③④⑤ B．⑤④③①② C．②④③①⑤ D．③④②①⑤ 答案 C
解析 海水中含有Mg，加入Ca(OH)2可生成
Mg(OH)2沉淀，过滤可得到Mg(OH)2固体。加盐酸将Mg(OH)2转化为MgCl2溶液，浓缩结晶电解
得到MgCl2固体，电解熔融的MgCl2可得到金属镁：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。
9．随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。
(1)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________(填序号)。
①淡水收集 ②除掉悬浮物 ③杀灭海洋生物 ④除掉海水中的盐分 ⑤水质检测 ⑥降低海水浑浊度
(2)为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是____________________。
答案 (1)②③⑥ (2)硝酸银溶液和稀硝酸
解析 ①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。
10．海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如下图所示的实验：
2＋
请回答下列问题：
(1)实验时灼烧海带应在________(填仪器名称)内进行。
(2)步骤④中反应的离子方程式是__________________________________。 (3)步骤⑤中选用的溶剂X可以是________(填试剂名称)。
(4)上述流程中的实验操作包括下列选项中的________(按操作顺序选填代号)。
(5)请设计一个简单的实验方案，检验提取碘后的溶液中是否还含有单质碘：_______________________________________________________________ _________________________________________________________________。
答案 (1)坩埚
(2)2I＋H2O2＋2H===I2＋2H2O
－
＋
- 3 -
(3)苯(或四氯化碳) (4)BADC
(5)取少量溶液于试管中，滴入2～3滴淀粉溶液，如果溶液变蓝，说明溶液中还有碘；如果溶液不变蓝，说明溶液中没有碘
解析 (1)固体物质的灼烧应在坩埚内进行。 (2)步骤④是利用H2O2将I氧化成I2的过程。
(3)步骤⑤是将生成的I2萃取分离出来，可用的有机溶剂是苯或四氯化碳。
(4)流程图中的操作包括灼烧、过滤、萃取分液、蒸馏(分离萃取液中的有机溶剂和碘)。 (5)淀粉遇I2变蓝色，这一显色反应常用于二者的相互检验。
B篇·综合提升训练
11．海洋是一个名副其实的“聚宝盆”，下列对海洋资源开发利用的说法不正确的是( )
A．海底如“土豆”般的金属结核矿含有铁、镁、钴等多种元素，可用铝热法冶炼并分离得到各种金属单质
B．海水淡化工厂可与化工生产结合，如淡化后的浓海水，可用于提溴、镁等 C．海水中的金、铀等元素储量高、浓度低，提炼时，须先富集
D．海水提镁过程中，所需的石灰乳，可用贝壳煅烧后加水得到，体现了就地取材、降低成本的生产理念
答案 A
解析 镁比铝活泼，不能用铝热法冶炼镁。
12．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，其转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
－
A．25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与Fe反应 D．图示转化反应都是氧化还原反应 答案 B
解析 25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，A项不正确；石灰乳与Cl2的反应
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方程式为，氯元素的化合价既有升高，
又有降低，故Cl2既是氧化剂又是还原剂，B项正确；Cl2与Fe在加热或潮湿的环境下易发生反应，常温干燥环境下Fe与Cl2不反应，C项不正确；制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应都不是氧化还原反应，D项不正确。
13．下列化工生产原理正确的是( ) A．可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠 B．可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 C．用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝
D．炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 答案 A
解析 钠特别活泼，将钠加入饱和氯化镁溶液中，首先钠与水反应生成NaOH和H2，然后Mg与 OH反应生成Mg(OH)2沉淀，B错误；AlCl3为共价化合物，Al2O3为离子化合物，故冶炼铝使用的是Al2O3，C错误；高炉炼铁中所发生的反应既有放热反应也有吸热反应，但仍需要高温条件，D错误。
14．在冶金工业上，通常不能用化学还原剂制得的金属组是( ) A．Na，Mg，Al C．Zn，Fe，Cu，Ag 答案 A
解析 根据金属活动性顺序有下列冶炼方法：①K～Al，用电解法；②Zn～Cu用还原剂(如H2，CO等)还原法；③Hg和Ag用加热分解法。
15．从海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是( )
B．Na，K，Zn，Fe D．Mg，Al，Zn，Fe
2＋
－
A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3 B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br被氧化
D．工业上，每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况) 答案 D
解析 由流程图可知，在提取溴的过程中发生两次反应Cl2＋2Br===Br2＋2Cl，同时过
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2024新教材高中化学 第八章 化学与可持续发展 第一节 第一课时 金属矿物及海水资源的开发利用课时作业(含
