《开发利用金属矿物和海水资源》习题

《开发利用金属矿物和海水资源》习题

1.在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是( )

、Na、Mg、Al 、Na、Zn、Fe

、Fe、Cu、Ag 、Al、Zn、Fe

2.有一种强酸性溶液中可能存在I-、Cl-、Na+、Mg2+中的一种或几种，向该溶液中加入溴水，单质溴被还原，由此推断该溶液中( )

A.含有I-，不能确定是否含有Cl-

B.含Cl-

D.含Mg2+ D.含有I-、Cl-、Na+

3.用铝热法还原下列化合物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )

C

3

4.以海水为原料制取金属镁的生产步骤的顺序正确的是( )

①过滤②加盐酸③浓缩结晶④加入熟石灰⑤电解熔融的MgCl

2 A.①②③④⑤ B.④①②③⑤

C.③②④①⑤

D.②①③⑤④

5.下列元素在化合物中，可变化合价最多的是( )

A.铁

B.氯

C.铝

D.氧

6.下列各反应中，可以证明烯烃具有不饱和结构的是( )

A.燃烧反应

B.取代反应

C.加成反应

D.聚合反应

7.苯乙烯的结构简式为，它可能具有的性质是( )

A.能使溴水褪色，但不能使KMnO

酸性溶液褪色

4

酸性溶液褪色

B.既能使溴水褪色，又能使KMnO

4

C.能发生加聚反应生成

D.易溶于水，也易溶于有机溶剂

8.下列变化属于化学变化的是( )

A.煤焦油分馏

B.裂解

C.海水蒸馏法制取淡水

D.由乙烯变为聚乙烯

9.常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其

他物质发生反应生成新的污染物，如：2NO+O

2====2NO

2

，则二氧化氮就是

二次污染物，由二氧化氮导致的污染就是一氧化氮的二次污染。下列物质：

①SO

2，②NO，③NO

2

，④HCl，⑤CO中，不会导致二次污染的是_________。

10.某混合物A含KAl(SO

4)

2

、Al

2

O

3

和Fe

2

O

3

，在一定条件下可实现下图所示

的转化：

已知：

2

AlO只存在于强碱性的溶液中，遇酸性物质可生成Al(OH)3沉淀。据此完成下列问题:

(1)固体B所含物质的化学式

__________________________________________________。

(2)固体E所含物质的化学式

__________________________________________________。

(3)反应①的离子方程式

_______________________________________________________。

11.铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 083 ℃，铁的熔点是1 534.8 ℃)_____________________。

12.将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都是四层，把内层“纸漏斗”取出，在底部剪一个孔，用水湿润，再与另一“纸漏斗”套在一起，架在铁架台铁圈上，下面放有盛有细沙的蒸发皿，将5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在“纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中插一根镁条，用燃着的木条点燃镁条。完成下列问题：(1)上述反应的实验现象为

____________________________________________________，因此铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。

(2)上述反应的化学方程式为：

________________________________________________，此反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接铁轨。铝粉可以和铁、铬、锰的氧化物粉末发生铝热反应，铝变成氧化铝，铁、铬、锰等金属的氧化物变成相应的金属单质。写出下面反应的方程式。

Al+MnO

2

_________________________________________________________ ____________；

Al+Fe

2O

3

________________________________________________________

____________；

Al+Cr

2O

3

________________________________________________________

____________。

13.海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图。

试完成下列问题：

(1)粗盐中含有Ca 2+、Mg 2+、 24SO 等杂质，精制后可得NaCl 饱和溶液。精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl 2溶液、过量的NaOH 溶液和过量的Na 2CO 3溶液;最后加入盐酸至溶液呈中性。请写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式为______________________。

(2)海水提取食盐后的母液中有K +、Na +、Mg 2+等阳离子。从离子反应的角度思考，在母液里加入石灰乳起的作用是

_________________________________________________________。 (3)海水里的镁元素处于游离态还是化合态？________________，从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应？_______________，用电解法冶炼金属镁的反应是不是氧化还原反应？_______________，原因是______________________________________________________。

(4)电解无水氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁。请思考镁蒸气可以在下列哪种气体氛围中冷却_______________。

C.空气

2

14.2010年6月5日世界环境日。深圳及周边沿海城市海域赤潮现象日益严重，导致鱼类大量死亡，可见，海洋保护环境刻不容缓。在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。经过晒盐和氯化钾后的卤水中，溴的含量已提高100倍左右。只要把卤水加入反应塔中，通过氯气(1)和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来(2)，也有借助煤油从海水中提溴的(3)，煤油用过之后还可以回收(4)。土法提溴可用盐酸作用于漂白粉(5)或用二氧化锰氧化盐酸制取氯。

请完成以下几个问题：

(1)写出卤水中通入氯气时发生反应的离子方程式。

______________________________。

(2)为什么通过蒸馏法就可以将溴蒸出来？

______________________________________。

(3)用煤油提取溴的方法叫______________________________，煤油能作溴的萃取剂的原因是______________________________，如何分离海水和溴的煤油溶液？__________________。

(4)如何分离溴和煤油？

_________________________________________________________。

(5)漂白粉的主要成分是_______________，其中能与浓盐酸反应的是

_______________，它跟盐酸反应的化学方程式为

_____________________________________________，这是一个氧化还原反应，其中氧化剂是_______________，盐酸表现_______________性。 15.粉末状试样A 是由等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物。进行如下实验：

①取适量A 进行铝热反应，产物中有单质B 生成； ②另取20 g A 全部溶于0.15 L ·L -1盐酸中，得溶液C ；

③将①中得到的单质B 和溶液C 反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D ，还残留有固体物质B ； ④用KSCN 溶液检验时，溶液D 不变色。 请填空：

(1)①中引发铝热反应的实验操作是_______________。产物中的单质B 是______________。

(2)②中所发生反应的反应的化学方程式是_________________________________________。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是

___________________________________________。 (4)若溶液D 的体积仍视为0.15 L ，则该溶液中c(Mg 2+)为

__________________________，c(Fe 2+

)为___________________________。

参考答案

解析：加水后，沉淀是Al 2O 3和Fe 2O 3； Al 2O 3+2NaOH====2NaAlO 2+H 2O ；

NaAlO 2+2H 2O+CO 2====Al(OH)3↓+NaHCO 3；

2Al(OH)3 △

Al 2O 3+3H 2O ；

KAl(SO 4)2溶于氨水：Al 3++3NH 3·H 2O====Al(OH)3↓+3 4NH ，由其溶液中的离子组成，从而得出正确的结论。 答案：(1)Al 2O 3 (2)(NH 4)2SO 4、K 2SO 4

(3)-2AlO +2H 2O+CO 2====Al(OH)3↓+-3HCO

10.解析：二氧化硫可生成酸雨造成二次污染，2NO+O 2====2NO 2时二氧化氮造成二次污染物，二氧化氮跟水反应生成一氧化氮，造成二次污染。 答案：④⑤

11. 答案：铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型

12. 解析：铝与氧化物反应的实质是氧化还原反应，铝将氧化物中的化合态金属元素还原为金属单质。反应的特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al 2O 3分离。反应的重要意义：一是焊接钢轨，二是冶炼V 、Cr 、Mn 等难熔的金属。 做该实验时，要注意以下几点：

①镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。Al 2O 3与Al 粉要干燥，Al 粉要用未被氧化的，否则难以反应。

②Fe 2O 3与Al 质量比要控制在3∶1，且二者要混合均匀，以保证Fe 2O 3与Al 都完全反应。

③玻璃漏斗内的纸漏斗要厚，并要用水润湿，以免损伤玻璃漏斗。 ④承接反应物的蒸发皿内要垫适量的细砂，一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的固体溅出伤人。

⑤实验装置不要离人群太近，或将实验在通风橱内损伤，防止人受伤。 答案：(1)当外部镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的白光，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上。液珠冷却后变为黑色固体

(2)2Al+Fe 2O 3

高温

Al 2O 3+2Fe

4Al+3MnO 2

高温

2Al 2O 3+3Mn

2Al+Fe 2O 3 高温

Al 2O 3+2Fe 2Al+Cr 2O 3

高温

Al 2O 3+2Cr

13.解析：粗盐提纯的主要过程是：过量BaCl 2(沉淀 24SO )，过量NaOH(沉淀Mg 2+)，过量Na 2CO 3(沉淀Ca 2+、Ba 2+)，适量HCl(中和Na 2CO 3并调节pH)。 答案：(1)OH -+H +====H 2O CO 2-3+2H +====H 2O+CO 2↑ (2)将Mg 2+沉淀为Mg(OH)2

(3)化合态 不是 是 发生了化合价的变化 (4)A

14. 解析：海洋提炼溴的方法是首先将海水浓缩，然后加入合适的氧化剂

将溴离子氧化成溴单质，因为溴易挥发且易溶于有机溶剂，所以可以利用萃取法或蒸馏法将溴提取出来。漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，其中有效成分为次氯酸钙，次氯酸钙中的次氯酸根具有强氧化性，能氧化浓盐酸中的氯离子生成氯气。 答案：(1)2Br -+Cl 2====Br 2+2Cl - (2)溴有挥发性,且温度越高越易挥发

(3)萃取 煤油和水不互溶，且煤油溶解溴的能力比水的大 分液 (4)蒸馏

(5)氯化钙和次氯酸钙 次氯酸钙 Ca(ClO)2+4HCl====CaCl 2+2Cl 2↑+2H 2O 次氯酸钙 还原性和酸

15.解析：MgO 不能与铝发生置换反应，所以①发生的反应是Fe 2O 3+2Al

高温

2Fe+Al 2O 3。

②中发生的反应是Fe 2O 3+6HCl====2FeCl 3+3H 2O ，MgO+2HCl====MgCl 2+H 2O 。 ③中发生的反应是Fe+2FeCl 3====3FeCl 2，Fe+2HCl====FeCl 2+H 2↑。 ④中加入KSCN 溶液不变色，说明Fe 3+完全被还原为Fe 2+，溶液D 为MgCl 2、FeCl 2的混合液。根据题意假设20 g A 中MgO 和Fe 2O 3的物质的量均为x ，则：40 g·mol -1x+160 g·mol -1x=20 g ，解得x= mol 。

溶液中Mg 2+的物质的量等于MgO 的物质的量，c(Mg 2+

)=

L

mol 15.01.0= mol·L -1

。

反应后原加入的盐酸中的Cl -

全部转移到FeCl 2和MgCl 2中，Cl -

守恒，所以溶液D 中

n(Cl -)=n(Mg 2+)×2+n(Fe 2+)×2= mol·L -1×0.15 L= mol n(Fe 2+)=

2

2

mol 0.1-mol 0.9 = mol

所以c(Fe 2+)=

0.15L

mol

0.35= mol·L -1

答案：(1)加少量KClO 3，点燃镁条并将其倒插在混合物上 Fe (2)Fe 2O 3+6HCl====2FeCl 3+3H 2O ，MgO+2HCl====MgCl 2+H 2O (3)Fe+2H +====Fe 2++H 2↑，Fe+2Fe 3+====3Fe 2+ (4) mol·L -1 mol·L -1