新教材高一化学下学期暑假训练7金属的冶炼海水资源的利用含答案

这是一份新教材高一化学下学期暑假训练7金属的冶炼海水资源的利用含答案，共12页。试卷主要包含了据此下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

例1．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物、和水产资源等（如图所示），下列有关说法正确的是（）
A．第①步中除去粗盐中的SOeq \\al(2−,4)、Ca2+、Mg2+等杂质，加入药品的顺序可以为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．工业上金属钠是通过电解饱和食盐水制取
C．从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩、富集
D．在第③④⑤步中溴元素均被氧化
1．2020年7月1日，世界首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥－沪苏通长江公铁大桥胜利开通。大桥的开通为长三角一体化发展国家战略奠定了坚实的基础。下列有关大桥设施的说法不正确的是（）
A．桥索上的彩色灯光与能量转化的形式有关
B．大桥所用钢质材料用热喷铝技术防腐与电化学原理有关
C．桥栏杆涂油漆兼具美观和防止金属生锈的功能
D．桥下层铁路铺设的钢轨是一种铁合金
2．石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。下列说法正确的是（）
A．石油的裂化、裂解都属于物理变化
B．煤的干馏可以得到苯、甲苯等物质，说明煤中含有苯和甲苯
C．石油分馏的产物如汽油、煤油等都是纯净物
D．催化重整是获得芳香烃的主要途径
3．“凿开混沌得乌金，蓄藏阳和意最深”是明代大臣于谦创作的一首咏物诗《咏煤炭》中的诗句。下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是（）
A．“乌金”的主要成分是煤炭
B．煤炭属于混合物
C．煤炭是人类生产生活中无法替代的清洁能源之一
D．煤炭气化过程中发生了化学反应
4．据此下列说法正确的是（）
A．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
B．晶体硅可用于制造光导纤维，SiO2可用于制作硅芯片
C．海水资源的利用一定发生了化学变化
D．海水中提取镁的流程包括电解氯化镁溶液制取镁
5．下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是（）
6．海带产量高、价格低，常用作提取碘单质的原料。实验室从海带中提取碘的部分流程如图所示，下列实验装置或操作能达到实验目的的是（）
下列说法正确的是（）
A．完成步骤①需要装置IIIB．完成步骤③需要装置I
C．完成步骤⑤需要装置IID．完成步骤②和④需要装置IV
7．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：
对上述流程的判断正确的是（）
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2不能用稀硫酸或稀盐酸代替
C．反应II的离子方程式为CO2+2AlOeq \\al(−,2)+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq \\al(2−,3)
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
8．海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以提取很多物质。
I．实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、KI等)中回收碘，其实验过程如图：
已知①KI易溶于水，不溶于CCl4；②还原步骤中的反应：Na2SO3+I2+H2O=2NaI+H2SO4；
(1)操作X的名称为___________。
(2)流程中的氧化过程发生的反应是_________，该反应属于________反应(基本类型)。
(3)若该含碘废液中CCl4足量(能充分萃取)，经充分振荡、静置后，观察到分层现象，上层液体的成分是_______，呈___色，下层液体的成分是_________，呈__色。
Ⅱ．提溴工业。用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图：
(4)用热空气能将溴单质吹出的原因是。
(5)写出④发生反应的化学方程式。
(6)已知某溶液中Cl−、Br−、I−的物质的量之比为2∶3∶4，现欲使溶液中的Cl−、Br−、I−的物质的量之比为变为4∶3∶2，那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I−的物质的量的。
9．某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示(部分产物和条件已略去)，请回答：
(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是_____(填序号)。
A．铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成
B．铁铝合金的熔点高于铝和铁
C．铁铝合金硬度高于纯铝
(2)反应①中铝元素发生反应的离子方程式为__________________。
(3)反应②的化学方程式为___________。
(4)反应③发生时观察到的现象是__________，用化学方程式表示颜色变化的原因________。
10．海洋化学资源的综合利用对人类的发展意义重大。
(1)以海水为原料获得的粗盐中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性杂质。
①除去难溶性杂质，实验室常用的分离操作是___________。
②除去可溶性杂质，所选试剂及加入的顺序依次是NaOH、___________、___________、稀盐酸。
(2)从海带中提取碘的工业生产过程如下：
①氧化剂将。下列氧化剂中，最好选用___________(填字母)。
a．酸性KMnO4 b．H2O2 c．浓硫酸
②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2，其原理是___________。
(3)从海水中提取镁的过程是将海水中的Mg2+转变为无水MgCl2，电解熔融MgCl2得到金属镁。该过程中属于氧化还原反应的化学方程式为___________。
答案与解析
例1．【答案】C
【解析】海水蒸发结晶，得到粗盐和浓缩海水，粗盐提纯得到精盐，工业上可通过电解饱和食盐水制备NaOH和氯气，可采用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠；浓缩海水中加生石灰，将镁离子变成Mg(OH)2沉淀，生产无水氯化镁，制备金属镁；③通入氯气将溴离子氧化，用水蒸汽吹出，用二氧化硫吸收，第④步中的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，⑤再将溴离子氧化，萃取得到单质溴。A．除杂问题要注意三原则：不增，不减，操作易行，为保证杂质离子除尽所加试剂要过量，过量的物质也要除去，第①步中除去粗盐中的SOeq \\al(2−,4)、Ca2+、Mg2+等杂质，用的试剂依次为BaCl2、Na2CO3和NaOH，Na2CO3溶液既要除去Ca2+，又要出去Ba2+，所以要先加BaCl2溶液除去SOeq \\al(2−,4)，再加Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+，故A错误；B．工业上采用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠，故B错误；C．从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩、富集，故C正确；D．在第③⑤步中溴元素均被氧化，第④步中的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，其中溴元素化合价降低被还原，故D错误。故选C。
1．【答案】B
【解析】A．桥索上的彩色灯光是将电能转化为光能，与能量转化的形式有关，故A正确；B．大桥所用钢质材料用热喷铝技术防腐，是因为铝表面容易形成致密的氧化膜，具有抗腐蚀性，与电化学原理无关，故B错误；C．金属表面涂油漆可以防止金属生锈，同时还比较美观，故C正确；D．钢是铁和碳的合金，桥下层铁路铺设的钢轨是一种铁合金，故D正确；故选B。
2．【答案】D
【解析】裂化的目的是为了得到更多的十个碳原子左右的汽油；裂解的目的是为了得到碳原子数更少的烯烃。可见裂解的程度比裂化更大，也可以认为裂解是深度裂化，由于都分解生成了新物质，所以都是化学变化。A．利用石油中各组分沸点不同进行分离的过程叫分馏，属于物理变化；通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化学变化，A错误；B．煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏（化学反应）得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，不能说明煤中含有苯和甲苯，B错误；C．石油的分馏产物汽油、柴油、煤油仍然是多种烃的混合物，C错误；D．将链烃转化为环状烃称为催化重整，石油催化重整可获得芳香烃，D正确；故选D。
3．【答案】C
【解析】A．煤炭因黑而有光泽，故名“乌金”，A项正确；B．煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的，是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，B项正确；C．煤炭燃烧时会释放出二氧化硫等大气污染物，不是清洁能源，C项错误；D．煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与蒸汽发生一系列化学反应的过程，D项正确；答案选C。
4．【答案】A
【解析】A．陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料，经过高温烧制而成的产品，兵马俑的主要材料是陶瓷，因此由黏土烧结而成，A正确；B．SiO2能够使光线全反射，可用于制造光导纤维；晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用于制作硅芯片，B错误；C．从海水中经过蒸发结晶获得食盐过程中，没有新物质产生，发生的变化属于物理变化，C错误；D．从海水中提取镁的流程中，应该是电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氯化镁溶液，D错误；故合理选项是A。
5．【答案】D
【解析】A．金的活泼性很弱，在自然界中以游离态存在，根据密度的不同，可以采用水洗法分离得到金单质，A正确；B．常温下，银易和其它物质反应生成化合物，所以在自然界中以化合态存在，银的金属性弱，可用加热Ag2O的方法冶炼，B正确；C．铁在自然界中以化合态存在，铝的金属性大于铁，铝和铁的氧化物能发生置换反应，所以可以铝热法炼铁，C正确；D．钠的性质很活泼，极易和氧气反应，所以在自然界中以化合态存在，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解熔融NaCl的方法冶炼，D错误；故选D。
6．【答案】D
【解析】由流程可知，海带灼烧后的海带灰，浸泡，然后过滤，分离出含碘离子的水溶液，含碘离子的溶液加入氧化剂可氧化碘离子为碘单质，得到含碘的水溶液，再向含碘单质的水溶液中加入有机溶剂（如苯或四氯化碳），萃取分液得到含碘的有机溶液，通过蒸馏得到碘单质。A．步骤①灼烧海带需要用坩埚，不需要蒸发皿，故A错误；B．步骤③为分离海带灰悬浊液得到含碘离子的水溶液，操作为过滤，需要装置Ⅱ，故B错误；C．步骤⑤是萃取分液，不是过滤，需要装置Ⅰ，故C错误；D．完成步骤②浸泡海带灰，④是酸性条件下H2O2氧化碘离子，则都需要装置Ⅳ，故D正确；故选D。
7．【答案】B
【解析】由流程可知氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)加过量X(强碱溶液)，氧化铝和X溶液反应生成偏铝酸盐和水，沉淀为不溶于X溶液的Fe2O3，溶液乙为偏铝酸盐、X混合溶液；溶液乙中通入过量二氧化碳，偏铝酸根离子、CO2、H2O反应生成Al(OH)3和碳酸氢根，X与CO2反应生成碳酸氢根，Y为碳酸氢盐溶液，加热Al(OH)3产生Al2O3和水，电解熔融状态的Al2O3得到金属Al。A．试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解，不能为氨水，A错误；B．若用稀硫酸或稀盐酸代替CO2，过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀，B正确；C．反应Ⅱ为向含有偏铝酸根的溶液通入过量CO2，二者可以发生反应，离子方程式为CO2+AlOeq \\al(−,2)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq \\al(−,3)，C错误；D．因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al，D错误；故选B。
8．【答案】（1）分液
Cl2+2KI=2KCl+I2 置换反应
KI的水溶液 无色 I2的CCl4溶液 紫红色
溴单质的沸点低，溴单质易挥发
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
【解析】(1)四氯化碳属于有机物，水属于无机物，二者不互溶，还原过程中碘单质变为碘离子，故分离碘离子的水溶液和四氯化碳分离的操作是分液；(2)流程中的氧化过程碘化钠与氯气发生置换反应生成氯化钠和碘单质，发生反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2；该反应属于置换反应；(3)CCl4的密度大于水，若该含碘废液中CCl4足量(能充分萃取)，经充分振荡、静置后，观察到分层现象，上层液体的成分是KI的水溶液，呈无色，下层液体的成分是I2的CCl4溶液，呈紫红色；(4)因为溴单质的沸点低，溴单质易挥发，所以用热空气吹出溴既可以保证溴保持气态，也可以防止生成的溴溶入溶液中；(5)④发生反应为含溴的空气用二氧化硫吸收，反应生成氢溴酸和硫酸，反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=2HBr
+H2SO4；(6)设原溶液中Cl−、Br−、I−的物质的量分别为2ml、3ml、4ml，则根据离子方程式Cl2+2I−=I2+2Cl−，可知只要通入1ml Cl2就可使溶液中的I−由4ml降到2ml，而Cl−由2ml增至4ml，而Br−的物质的量保持不变，仍为3ml，所以通入的Cl2与原溶液中I−的物质的量之比为。
9．【答案】（1）AC
Al3++4OH−=AlOeq \\al(−,2)+2H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】分析流程可知，铁和铝在足量稀硫酸里发生反应生成硫酸亚铁和硫酸铝，加入足量的NaOH溶液时，①中的反应有硫酸与氢氧化钠的酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁灼烧得到氧化铁，则固体A为氧化铁；④中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，灼烧氢氧化铝得到氧化铝，固体B为氧化铝；②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，铁不和NaOH反应，过滤出来后和稀硫酸反应生成硫酸亚铁；③中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。(1)A．铁铝合金是由铁和铝熔融混合制成的具有特征性质的混合物，故A正确；B．合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B错误；C．合金硬度大，则铁铝合金硬度高于纯铝，故C正确；综上所述，故答案为：AC；(2)①中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3++4OH−=AlOeq \\al(−,2)
+2H2O；(3)②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2Al+2NaOH
+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；(4)③中硫酸亚铁与氢氧化钠反应先生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
10．【答案】（1）过滤 BaCl2 Na2CO3
b I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度
MgCl2eq \(=====,\s\up7(通电))Mg+Cl2↑
【解析】(1)①除去难溶性杂质，实验室常用的分离操作是过滤；故答案为：过滤。②除去可溶性杂质，用氢氧化钠溶液除去镁离子，氯化钡除去硫酸根，碳酸钠除去钙离子，过滤后再加稀盐酸调节溶液pH值，因此加入试剂的顺序依次是NaOH、BaCl2、Na2CO3、稀盐酸；故答案为：BaCl2；Na2CO3。(2)①氧化剂将。H2O2是绿色氧化剂，因此最好选用b；故答案为：b。②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2，其原理是I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度；故答案为：I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度。(3)电解熔融MgCl2得到金属镁，是氧化还原反应，该过程的化学方程式为MgCl2
eq \(=====,\s\up7(通电))Mg+Cl2↑；故答案为：MgCl2eq \(=====,\s\up7(通电))Mg+Cl2↑。选项
金属
存在形式
冶炼方法
A
金
游离态
金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离
B
银
化合态
银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼
C
铁
化合态
用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
D
钠
化合态
钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼