1、3-7 开发利用金属矿物和海水资源 课堂练习1合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。分析下 表数据,不能形成合金的是 ( ) ACu和Al BFe和Na CFe和Cu DAl和Na【答案】B【解析】由于金属钠的沸点比金属铁的熔点还低,所以在铁没有熔化之前,钠就变为了蒸汽,钠和铁不可能形成合金,其余都是可以的,答案选B。2以下方法可用于工业冶炼金属的是 ( )A电解熔融AlCl3获取金属铝 B电解MgCl2溶液获取金属镁C用CO还原铁矿石来获取金属铁 D. 电解饱和食盐水来获取金属钠【答案】C【解析】AAlCl3是共价化合物,应该用电解熔融Al2O3获取金属
2、铝,错误;B应该电解熔融的MgCl2获取金属镁,错误;C铁是比较活泼的金属,在工业上就是用CO还原铁矿石来获取金属铁的,正确;D. 电解熔融食盐来获取金属钠,错误。3海水中含有氯化镁,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:把贝壳制成石灰乳,在引入海水的水渠中加石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物,将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、干燥产物,将得到的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是 ( )A此法的优点之一是原料丰富B进行步骤的目的是从海水中提取MgCl2C第步电解时同时会产生氯气D以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应【答案】D【解析】A海水中富含镁,目前世界上60%的镁是
3、从海水中提取的,A项正确;B可得到氢氧化镁沉淀,加入盐酸,可得到氯化镁,B项正确;C第步为电解熔融的氯化镁,生成氯气和镁,C项正确;D反应涉及分解、化合反应反应,反应涉及复分解反应,没有置换反应,D项错误;答案选D。4从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于 ( )、A金属的导电性强弱 B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低 D金属的活动性大小【答案】D【解析】金属的活动性越强,冶炼的程度越难,利用的越晚,所以金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于金属的活动性大小, D项正确;答案选D
4、。5对三种金属元素R、U、T进行了如下的实验:RUT和稀硫酸反应溶解并放出气体无反应未实验和T的硝酸盐反应表面上析出T表面上析出T未实验据此可知这三种金属活动性由弱到强的顺序是 ( )AT、R、U BT、U、RCU、R、T DU、T、R【答案】B【解析】R能与稀硫酸反应生成H2,U不与稀硫酸反应,说明R的活泼性强于U;U能置换出T,则U比T活泼。 6新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它一定条件下完全吸氢的反应为:Mg17Al1217H217MgH212Al,得到的混合物Y(17MgH212Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 ( )A该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg
5、、Al单质熔炼而成B该合金中含有离子键,铝元素呈正价C1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1164.8LD 合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点【答案】C【解析】A、镁和氮气反应,错误,不选A;B、合金是金属的混合物,不存在离子键,错误,不选B;C、:1mol Mg17Al12吸氢的反应为:Mg17Al1217H217MgH212Al,即吸收了17摩尔的氢气, 1mol Mg17Al12相当于17摩尔镁和12摩尔铝,所以和盐酸反应生成生成的氢气为12+18=35摩尔,所以总共 产生的氢气为35+17=52摩尔,其标准状况下的体积为5222.4=1
6、164.8L ,正确,选C;D、合金的熔点低于各成分金属的熔点,错误,不选D。7用无机矿物资源生产部分材料,其产品流程示意图如下:下列有关说法不正确的是 ( )A制取玻璃和粗硅的同时均产生CO2气体B生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法D黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料【答案】AB【解析】A、制取玻璃是碳酸钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳,制取粗硅是二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳,错误,选A;B、制取玻璃的过程不涉及氧化还原反应,错误,选B;C、四氯化硅的熔沸点都很低,用多次蒸馏的方法提纯,正
7、确,不选C;D、二氧化硫可以进一步和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫再和水反应生成硫酸,氧化亚铁可以用来炼铁,正确,不选D。答案为AB。8目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:请同答下列问题:(1)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的_,其生产方程式_。从离子反应的角度思考,往海水中加入石灰乳的作用是_。(2)操作A是_,操作B是_。(3)加入的足量试剂a是_(填化学式)。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为_,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯
8、气可以用于_。【答案】(1)贝壳(或牡蛎壳等) CaCO3CaO CO2;沉淀Mg2 ;(2)过滤;蒸发浓缩、冷却结晶;(3)HCl;(4)MgCl2(熔融) MgCl2 制盐酸,循环使用【解析】(1)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳(或牡蛎壳等),这些碳酸盐发生分解反应产生CaO和CO2,其生产方程式是CaCO3CaO CO2。从离子反应的角度思考,往海水中加入石灰乳的作用是与海水中的Mg2+反应结合形成Mg(OH)2,反应的离子方程式是Mg2+2OH-=Mg(OH)2。(2)操作A是从混合物中分离出难溶性的物质的操作方法是过滤;操作B是从可溶性的物质的水溶液中获得该物质晶体的方法,由于该物质的溶解度受温度的影响变化较大,所以该操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶;(3)Mg(OH)2是碱,与HCl发生反应会产生MgCl2,所以加入的足量试剂a是HCl;(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为MgCl2(熔融) MgCl2,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制盐酸,氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等。