资源简介

第十一章 化学与自然资源的开发利用
【备考策略】
综合分析近3年各地高考试题，高考命题在本章有以下规律：
1.本章涉及知识面较广，与科技、生活、生产联系密切，金属矿物和海水资源的开发利用，必考内容中有部分选修内容，难度中等或较大；资源的综合利用与环境保护是高考的又一热点，但试题的难度较小。
2.从考查题型和考查内容上看，有如下几个方面：
(1)海水资源的综合利用、金属的冶炼、化石燃料的开发利用、环境污染与环境保护主要以选择题的形式考查；
(2)金属矿物、海水资源与其他自然资源的开发利用总是融合在物质推断、应用化学原理解决实际问题、化学实验和化学计算中考查，以非选择题为主。
(3)化石燃料的综合利用也总是融合在有机化学知识和能量的转化中；将环境污染和环境保护融合在元素化合物、化学实验及计算中综合考查也是高考中关注的亮点。
根据近3年高考命题特点和规律，复习本章时，要注意以下几个方面：
1.金属矿物、海水资源开发利用
复习本部分时要注意利用金属活动顺序表，应用对比的方法理解金属冶炼与活动顺序表的联系及规律；海水中提镁、提溴及海水淡化的复习要注意与前面卤素性质的内在联系，在训练中探索规律、总结方法，注意培养学生思维的完整性；涉及金属矿物和海水资源的开发利用的试题往往与科技前沿相结合，突出化学与可持续发展的密切联系，与工业生产、环境保护、社会热点等问题相结合设计成流程图题，集分析、推断、实验、计算于一体，考查知识综合应用的能力、实验能力和计算能力。
2.资源的综合利用与环境保护
对于资源的综合利用、环境保护的考查仍将以生产、生活、社会中的实际问题为载体考查化石燃料的综合利用、环境污染和环境保护、绿色化学等方面，复习中注意它们之间的联系，增强环境保护意识。
开发利用金属矿物和海水资源
【高考目标导航】
考纲导引 考点梳理
1.了解化学与金属矿物综合利用的关系2.了解化学与海水综合利用的关系 1.金属矿物的开发利用2.海水资源的开发利用
【基础知识梳理】
一、金属矿物的开发利用
1. 金属元素在自然界中的存在状态
自然界中金属元素多数以化合态形式存在,少数以游离态(Au、Pt)形式存在.
2.金属的冶炼
（1）实质：金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程．即：Mn＋＋ne－ === M (写反应通式)
（2）金属冶炼的方法
实质是还原的方法。金属阳离子得电子变成金属原子，金属的化学活动性不同，金属阳离子得电子的能力也不同。三种冶炼方法。
①热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。
2HgO2Hg＋O2↑21世纪教育网
2Ag2O4Ag＋O2↑
②热还原法：多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
WO3＋3H2W＋3H2O
Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
③电解法：在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
金属活泼性不同，金属冶炼的方法不同。
3.金属的回收和资源保护的主要途径
（1）回收和利用废旧金属的意义：节约矿物资源，减少环境污染，节约能源。
（2）合理开发利用金属矿物的途径主要有：
①提高金属矿物的利用率
②减少金属的使用率
④加强金属资料的回收和再利用
④使用其他材料代替金属材料
二、海水中水资源的利用
1、海水水资源的开发利用
⑴海水水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用。
⑵海水淡化的途径有：从海水中提取淡水或从海水中把盐分分离出去。
⑶海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久。技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。
2.海水化学资源的开发利用
(1)氯碱工业、溴工业、镁工业、钾工业等的发展．
①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)
2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；
产物制盐酸：H2＋Cl22HCl；
制漂白液：Cl2＋2NaOH === NaCl＋NaClO＋H2O.
②电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
（2）海水中提取镁、溴、碘
(3)核能原料铀和重水的开发利用．
(4)新型能源潮汐能、波浪能的开发利用．
【要点名师透析】
一、金属冶炼与金属活动性顺序表
　　1.根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。
金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失电子能力 强 → 弱
金属离子得电子能力 弱 → 强
自然界中的存在形态 化合态 多数是化合态、极少数是游离态 游离态
主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法
2.铝热反应
(1)原理
Al是还原剂，另一种氧化物作氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应；其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质．
（活泼金属——可作还原剂）
（2）实验装置
（3）反应现象：
①镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应．
②反应放出大量的热，并发出耀眼的强光．
③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中．
④待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠．
(4)反应特点
①高温条件；②剧烈燃烧，放出大量的热；③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离．
（5）应用：
①在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属，如钡、铬、锰等，3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn.
②可以应用在生产上，如焊接钢轨等．
【典例1】金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用．下列关于金属的一些说法中不正确的是 (　　)
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
【答案】B
【解析】合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A正确；因AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝时采用电解熔融Al2O3的方法，B错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子；越活泼的金属，其金属阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D正确．
二、海水资源的综合利用
1.海水提取镁。
（1）工艺流程
(2)步骤
①加熟石灰；②过滤；③加盐酸；④浓缩结晶；⑤脱水；⑥电解．
(3)发生反应的化学方程式
①MgCl2＋Ca(OH)2 === Mg(OH)2↓＋CaCl2
②Mg(OH)2＋2HCl === MgCl2＋2H2O
③MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O
④MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
2.海水提溴（空气吹出法）：
（1）步骤
①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。
②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：
③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：
④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：
⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2 === Br2＋2NaCl
②Br2＋SO2＋2H2O === 2HBr＋H2SO4
③2HBr＋Cl2 === 2HCl＋Br2
3．海带提碘及碘元素的检验
(1)流程
(2)反应的离子方程式
2H＋＋2I－＋H2O2 === I2＋2H2O
【典例2】海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)
A．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】B项，蒸发过程为物理变化；C项，海水中的钾元素为化合态，得到单质钾为化学变化；D项，潮汐是涨潮、落潮的过程，潮汐发电过程中无化学变化。
【感悟高考真题】
（2009 江苏卷）《中华人民共和国食品安全法》于2009年月1日起实施。下列做法不利于平安全的是
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
B. 在食品盐中添加适量的碘酸钾
C．在食品加工中科学使用食品添加剂
D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
【答案】A
【解析】A项，聚氯乙烯有毒，不能用于塑料袋包装食品，要用只能用聚乙烯，故选A项；B项，碘单质有毒而且易升华，碘化钾有苦味而且不稳定，容易被氧化成有毒的碘单质，碘酸钾是一种稳定易吸收的盐，故选择碘酸钾才作为最理想的添加剂，我们食用的食盐通常加的都是碘酸钾；C项，我国食品卫生法规定，食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。食品营养强化剂也属于食品添加剂。食品添加剂的好处首先是有利于食品保藏，防止食品腐烂变质。食品添加剂还能改善食品的感官性状，满足人们口感的要求。适当使用着色剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂，可明显提高食品的感官质量。保持、提高食品的营养价值是食品添加剂又一重要作用。国内外对食品添加剂都有严格规定和审批程序。只要严格按照国家批准的品种、范围、计量使用添加剂，安全才有保障 。 D项，高效、低毒、低残留农药是现代农药发展的一个方向。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
【考点分析】本题考查了如下知识点
①化学物质与生活的关系。②食品添加剂。③化肥，农药对人类生活的影响
（09 天津卷 3）下列实验设计和结论相符的是 ( )
A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中
B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性
C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-
D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
【答案】B
【解析】A项，乙醇不可以作为萃取剂，错；
B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。
C项，若原溶液中含有SO32 －，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3－ 结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错；
D项，加热时，FeCl3会水解，错。[]
（2010·浙江高考·T11·6分）下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是
A．从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替CCl4
B．可用新制的Cu（OH）2悬浊液检验牙膏中存在的甘油
C．纸层析实验中，须将滤纸上的试样点浸入展开剂中
D．实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法
【答案】选C。
【解析】本题主要考查物质的分离、检验、提纯方法及相关化学实验的基本操作。
【思路点拨】掌握物质的分离、检验、提纯方法及相关化学实验的基本操作是解答此类题的关键。
由于无水乙醇与水互相混溶，不能用无水乙醇代替CCl4从碘水中提取单质碘，故A项正确；由于甘油遇新制的Cu（OH）2悬浊液呈绛蓝色，可用新制的Cu（OH）2悬浊液检验牙膏中存在的甘油，故B项正确；当滤纸上的试样点浸入展开剂中时，试样点中的成分会溶解在展开剂，不会出现层析，故C项错误；由于生石灰可与乙酸作用生成沸点高的物质，过滤后蒸馏可得到无水乙醇，故D项正确。
【类题拓展】
常用除杂的10方法[]
分离提纯方法 适用范围 举例
过滤 固体与液体的分离 硫粉中混有泥砂：溶于CS2中过滤
蒸发浓缩 分离溶于溶剂中的物质[] 提纯食盐水中NaCl
结晶、重结晶 混合物各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同 分离固体NaCl和KNO3的混合物：溶于水后蒸发浓缩成KNO3的热饱和溶液，冷却结晶、过滤
分液 两种互不相溶的液体 除去苯中的苯酚杂质：加入足量的NaOH溶液后振荡静止、分液
蒸馏、分馏 分离沸点不同的液体 分离乙醇与乙酸、分离石油产品
萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来 用CCl4、苯、直馏汽油、己烷等从溴水（碘水）中提取溴（碘）
渗析 用半透膜分离溶液和胶体 分离淀粉KI溶液
盐析[] 分离提纯蛋白质 分离蛋白质水溶液
升华 混合物中某一成分在一定温度下升华，其他成分在该温度下稳定性强 分离固体碘和食盐的混合物
洗气 分离气体混合物 除去甲烷中的乙烯：混合气体通过盛有溴水的洗气瓶
(09 上海理综 5)铅是一种重金属，相对原子量为207。铅和铅的化合物有很多用途，如蓄电池等，但铅类化合物大多有毒，燃煤厂、金属冶炼厂等都有主要的铅污染源。铅一旦进入人体会累积，对人脑、肾脏和造血功能有损害。为了了解环境中的铅污染问题，小红他同学进行了如下的研究。
（1）小红查阅到右图资料，图中记录了离某公路不同距离处种植的卷心菜中铅的含量。
由改图推测：卷心菜内里叶片的铅可能直接来于 ，造成卷心菜外围叶片含铅量不同的重要原因 。
（2）在阅读资料时，小红又发现，儿童从空气中吸入的铅量是成人吸入量的1.6～1.7倍。为了探讨这个现象，她展开了如下的研究。利用所学知识完成以下填空。
①课题名称为：
②通过取样分析，得到了一下实验数据：
离地面高度（m） 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
铅的浓度（） 1.10 0.98 0.91 0.72 0.66 0.54 0.50
分析以上实验数据，可以得出的结果是
造成此结果的原因可能是
（3）在走访调查中，小红观察到某乡镇颜料厂排出的废水带有颜色，经鉴定含有铅。为了测定废水中铅的浓度，他设计了如下实验步骤：
①步骤中过滤需要的玻璃仪器是 、 和玻璃棒。
②步骤中a操作称为 ，缺少此操作，测得结果 （填“偏高”、“偏低”、或“无影响”）。
（4）通过研究，小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议，下列建议中不恰当的事（）
A．使用无铅汽油
B．开发新的无铅燃料
C．倡导使用铅蓄电池作动力的电动车
D．燃煤电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放。
【答案】（1）土壤（根系吸收）
汽车尾气含铅，离公路距离不同，空气中含铅量不同
（2）①近地面不同高度空气含铅量的研究
②离地面越低（高），含铅量越高（低） 铅和铅化合物密度大。
（3）①烧杯 漏斗 ②烘干 偏高
（4）C
【考点模拟演练】
一、选择题
1．(2011·杭州高三质检)世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：①把贝壳制成生石灰；②在海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤；④在氯化氢热气流中加热晶体；⑤电解上述所得盐(熔融条件下)．下列说法正确的是 (　　)
A．向步骤②洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净
B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型
C．在氯化氢热气流中加热晶体的目的是为了加快干燥速度
D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法
【答案】A
【解析】 A项中，生石灰过量，沉淀表面吸附有Ca2＋，利用碳酸钠溶液检验Ca2＋的存在，从而能够判断沉淀是否洗涤干净，正确；整个过程没有发生置换反应，B错误；在氯化氢气流中加热晶体是为了防止Mg2＋发生水解，C错误；电解氯化镁水溶液不会得到镁单质，D错误．
2．(2011·临沂质检)工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法．选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是 (　　)
A．金属在自然界中的存在形式
B．金属元素在地壳中的含量
C．金属阳离子得电子的能力
D．金属熔点的高低
【答案】 C
【解析】主要依据金属阳离子得电子能力的不同．
3．(2011·厦门市高三质检)下列海水综合利用的过程中，可不涉及化学变化的是 (　　)
A．海水制淡水　　　　　　 B．海水制纯NaCl
C．海水制镁 D．海水制溴
【答案】 A
【解析】海水制备淡水的原理之一是通过蒸馏的方法将水与海水中溶解的盐分离开，是物理变化；因为海水中含有大量的矿物质元素，因此若要得到纯净的NaCl，就需要借助化学方法将Mg2＋、Br－等除去．
4．(2011·青岛模拟)下列有关海水综合利用的说法正确的是 (　　)
A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水
B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
C．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化
D．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
【答案】D
【解析】 A项，电解法得不到淡水，且浪费大量电能．B项，钾的性质活泼，以离子形式存在于海水中，不可能经过物理变化得到钾单质．C项，海水制盐的过程发生的是物理变化和化学变化．
5.下列化工生产原理错误的是(　　)
①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热。
A．②③　　 B．①③
C．①②③ D．②③④
【答案】D
【解析】钠特别活泼，加入氯化镁溶液时先与水反应生成NaOH和H2接着生成Mg(OH)2沉淀，②错；冶炼铝使用的是Al2O3，③错；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但是仍需要高温，④错。[]
6.(2011·惠州模拟)关于合金性质的说法中，错误的是 ( )
A.多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B.多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C.合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同
D.合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同
【答案】选D。
【解析】合金一般比各成分金属的硬度高、熔点低，物理性质有较大改变，故A、B、C项正确，D项错误。
7.(2011·湛江模拟)天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子，火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO32-、HCO3-水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同[]
【答案】选D。
【思路点拨】(1)CO32-、HCO3-水解使天然海水呈弱碱性。
(2)含SO2的烟气经天然海水吸收塔吸收、氧化，转化为SO42-；排放的海水碱性减弱、酸性增强。
【解析】D项，排放出的海水中吸收了SO2气体，并通过氧化生成了SO42-，故SO42-的物质的量浓度大于进入吸收塔的天然海水，故不正确。
8.(2011·福州模拟)在理论上我们可以电解熔融的KCl来制备金属钾，而实际上在工业生产中并不采用此法，而是用熔融状态下的KCl和Na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾，可能的原因是：①钾易溶于熔化的钾盐中；②钾蒸气易逸出而污染环境；③钾被氧化后的产物与钾作用具有爆炸性；④抽走钾的蒸气有利于Na与熔化的KCl反应，其中正确的是( )
A.全部 B.①③ C.①④ D.②④
【答案】选D。
【思路点拨】(1)钾易被氧化为过氧化钾或超氧化钾，此化合物与水产生O2；(2)钾的制备中平衡移动理论的应用。
【解析】钾蒸气会污染环境；用平衡移动的原理可解释当钾蒸气脱离平衡体系时，会使其移动向正向进行，故②④正确。
9.(2011·温州模拟)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SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
B.第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2
C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化
D.从第③步到第⑤步的目的是浓缩
【答案】选A、D。
【解析】A项，第①步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为： NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加；B项，第②步中结晶出的MgCl2·6H2O应在HCl气氛中受热分解制无水MgCl2，以抑制MgCl2的水解；C项，在第③⑤步中溴元素被氧化，在第④步中溴元素被还原；D项从第③步到第⑤步的目的是浓缩。
10.（2011·北京西城高三上期末）下列金属的冶炼方法与钠相同的是
A．银 B．铝 C．铁 D．铜
【答案】B[]
11. (2011·广州模拟)下列有关说法正确的是(　　)
A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁
B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁
C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应
D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水
【答案】A
【解析】高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，但有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解的化学变化．
12.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．从海水中可得到NaCl，电解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2
B．因海水中含有镁元素，故不需经过化学变化就可以得到镁单质
C．利用蒸馏原理从海水中提取淡水是海水淡化技术发展的新方向
D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
【答案】A
13.我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是（ ）
A、Fe B、Cu C、Ag D、Hg
【答案】B
14.下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（ ）
A、加热Al2O3 B、加热CaCO3
C、电解熔融NaCl D、氯化钠与铝粉高温共热[]
【答案】C
15.下列说法中不正确的是
A．金属的冶炼原理，就是利用氧化还原反应原理，用还原剂在一定条件下将金属从矿 石中还原出来
B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂
C．金属由化合态变为游离态，都是被还原
D．金属单质被发现和应用得越早，其活动性一 般较弱
【答案】A B
16.下列海洋资源中属于可再生资源的是
A．海底石油、天然气 B.潮汐能
C.滨海砂矿 D.锰结核
【答案】B
17.铜的冶炼过程大致可分为：
①富集，将硫化物矿进行浮选；
②焙烧，主要反应为：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；
③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；
④电解精炼铜．
下列说法正确的是 (　　)
A．冶炼过程中的尾气可用来制硫酸
B．上述过程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2
C．在反应2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O作氧化剂
D．电解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量为32 g
【答案】A
【解析】1 mol CuFeS2反应，焙烧时需要氧气2 mol；生成的Cu2S转化为Cu2O还需要氧气，B不正确．C项中作氧化剂的除Cu2O外还有Cu2S，C不正确．电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解比较活泼的金属，当转移1 mol电子时，溶解铜的物质的量小于0.5 mol，D不正确．
二、非选择题
18．(14分)(2011·西安质检)我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质．查有关资料可知碘单质有升华现象．下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验．
(1)将干燥洁净的海带用酒精湿润后在__________(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬．
(2)将海带灰烬冷却至室温，转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、__________(填一种操作名称)．
(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的过氧化氢溶液，此时发生反应的离子方程式为：__________________________________.
(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈________色．经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起____________作用．
(5)用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热，待四氯化碳挥发完即可得到固体碘单质．为什么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳：_______________________________________.
(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是______________________________________
________________________________________________________________________.
【答案】(1)坩埚　(2)过滤
(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
(4)紫红　萃取剂
(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失一部分碘
(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)
【解析】(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧．(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O.(4)把(3)中所得溶液加入四氯化碳中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫红色．(5)用酒精灯加热碘的四氯化碳溶液，四氯化碳挥发的同时碘也容易升华，从而造成碘的损失．(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在．
19．(12分)(2011·莆田质检)福建有广阔的海岸线，建设海峡西岸经济区，海水的综合利用大有可为．海水中溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工业流程如下：
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的________．
A．氧化性 B．还原性
C．挥发性 D．腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：________________________________.
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是________．
A．乙醇 B．四氯化碳
C．烧碱溶液 D．苯
(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应．
①电解时，阳极反应式为___________________________________________________．
②若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和________．
【答案】(1)富集(或浓缩)溴元素
(2)C　(3)3　3　1　5　3
(4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
(5)BD　(6)①2Cl－－2e－===Cl2↑　②NaClO
【解析】(1)由于海水中Br－的含量低，步骤Ⅰ中获得游离态的溴后，步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素．(2)步骤Ⅱ中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性．(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式．(4)溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr.(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂．(6)①电解饱和食盐水，阳极为Cl－放电，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑.②若采用无隔膜的电解槽，则阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2反应得到NaClO.
20.（2011·山东东营胜利二中高三上期中）（11分）海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤，②加过量NaOH溶液，③加适量盐酸，④加过量NaCO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是 。
?A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．②④⑤①③
（2）电解 NaCl溶液是氯碱工业的核心反应，请写出其化学方程式
。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为 。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为
，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如右装置简图，请你参与分析讨论：
①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。
②实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：
。
③C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。
【答案】（11分）（1）C（1分）
?（2）2NaCl+2H2O====== 2NaOH+H2↑+Cl2↑（2分）
?（3）富集溴元素（1分）
?（4）Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO2-4（2分）强酸对设备的严重腐蚀（1分）
?（5）①Br2腐蚀橡胶（1分）②控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分（1分）③深红棕色（1分） 分液（或蒸馏）（1分）
21. (2011·东莞模拟)某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下:
(1)取24 L除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2 L；
(2)向其中通入足量Cl2,反应的离子方程式:____________
_________________________________________________，
通入热空气的目的：_______________________________；
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式:_________________________，产生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1 g白色沉淀；
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质，反应的化学方程式：_____________________________________，理论上可以得到Br2的质量为____________；(5)请计算海水中溴的浓度为_____________g/L。
【解题关键】
(1)理解海水提溴的流程图，明确各步的化学反应原理;
(2)找出已知量的溴与未知量的碳酸钙的相当量关系。
【精讲精析】通过反应Cl2+2Br-====Br2+2Cl-置换出溴单质后，一般用热空气或水蒸气将Br2吹出；根据各步反应，可确定如下关系：Br2～CO2～CaCO3,根据CaCO3的质量可求出原24 L海水中Br2的质量为则海水中溴的浓度为 。
【答案】(2)Cl2+2Br-====Br2+2Cl- 将Br2吹出
(3)3Br2+3Na2CO3====5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(4)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4====3Br2+3Na2SO4+3H2O
1.6 g (5)0.07
22.（2011·北京西城高三上期末）（12分）以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
（1）除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号） 。
a．Na2CO3 b．NaOH c．BaCl2
（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是 。
（3）电解饱和食盐水反应的离子方程式是 。
（4）若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是 。
（5）纯碱在生产生活中有广泛的应用。
① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是（结合离子方程式表述） 。
② 常温下，向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳，过滤后所得溶液pH=13。
则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH—)的比值是 。
③ 工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液，其反应的离子方程式是 。（已知碳酸的酸性强于次氯酸）。
【答案】（1）（1分）c a b 或者 c b a或者b c a
（2）（1分）CO和OH—
（3）（2分）2Cl－+ 2H2O 2OH－+ H2↑ + Cl2↑
（4）（2分）NH3
（5）①（2分）CO水解显碱性CO+ H2O HCO+ OH—，油污在碱性条件
下水解，达到去污目的。
②（2分）1×1010
③（2分）2CO+ Cl2 + H2O ＝ Cl— + ClO— + 2HCO
www.
Na2CO3
NaHCO3晶体
母液
NH3 、CO2
电解产物
通电
饱和食盐水
滤液
滤渣
滤液
调pH至酸性
加热蒸发
粗盐水
沉淀剂
过滤
结晶、过滤
电解

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