2021-2022学年下学期高一化学暑假巩固练习7 开发利用金属矿物和海水资源

例1．浓缩海水与氨气反应可得，进一步与酸反应可得。下列设计的相关实验不能达到实验目的的是

A．用装置甲制取

B．用装置乙制得

C．用装置丙蒸干溶液获得

D．用装置丁从浓缩海水与氨气反应后的混合物中分离出

例2．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是

A．在工业上，试剂1一般选用石灰乳

B．海水提溴的方法是“空气吹出法”，包括氧化、吹出、吸收等环节

C．在工业上，电解熔融MgCl2冶炼金属镁

D．在粗盐提纯中，应先加盐酸调pH值，再加沉淀剂除杂质

1．下列关于氧化还原反应的说法，不正确的是

A．氯化钠是一种来自海洋的重要化工原料，可以制备钠单质、烧碱、纯碱，以上过程均为氧化还原反应

B．海水提溴中涉及到的化学反应均为氧化还原反应

C．金属的冶炼方法中热分解法、电解法和铝热法均为氧化还原反应

D．有单质参与反应或生成的反应并非都是氧化还原反应

2．纯碱在生产、生活中有广泛应用。工业上，用纯碱溶液从海水中提取溴，氯气置换海水中溴之后，富集、提取溴的主要原理是：

反应1：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑；

反应2：NaBrO3+5NaBr+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O；

反应3：实验室里用纯碱溶液吸收尾气中的氯气生成三种盐。

下列说法正确的是

A．反应1中氧化剂、还原剂的质量之比为1∶5

B．标准状况下，22.4L溴单质含2mol溴原子

C．反应3中的三种盐是NaClO、NaClO3和NaHCO3

D．反应1中Br2的作用类似于反应3中的Cl2

3．除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4。过程如图：

下列说法中不正确的是

A．试剂①可能是Na2CO3溶液

B．除去SO的主要反应为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl

C．检验SO是否除净：取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液

D．滤液中加盐酸是为了除去多余的CO和OH-

4．下列物质的制备与工业生产实际相符合的是

A．海带提碘：海带含I-滤液I2(aq)+I2

B．海水提镁：海水Mg(OH)2MgOMg

C．制纯碱：饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)

D．制漂白粉：NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)

5．海水是一种重要的自然资源，其综合利用途径之一如图所示。下列说法不正确的是

A．“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集

B．“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代

C．“二次提钙”所得产品A为CaSO4

D．该方案集成多项综合利用技术，具有获得产品种类多、附加值高等特点

6．碘和碘化合物的用途广泛，实验室从海带中提取碘的步骤为：①海带灼烧，②溶解过滤，③在滤液中加入稀和氧化，④用萃取，⑤蒸馏。下列装置在该实验中不能达到目的的是

A．用Ⅰ装置灼烧海带    B．用Ⅱ装置萃取   

C．用Ⅲ装置过滤        D．用Ⅳ装置蒸馏

7．利用日光、风力来蒸发浓缩海水使食盐结晶出来的办法被称为

A．海盐法 B．盐田法 C．井田法 D．日晒法

8．下列关于金属的一些说法不正确的是

A．合金的熔点一般比其成分金属熔点低

B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的

C．金属冶炼的本质可表示为：

D．越活泼的金属越难冶炼

9．下列有关金属的工业制法中正确的是

A．制钛：用金属钠置换氯化钛（TiCl4）溶液中的钛

B．炼铁：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

C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液

D．制镁：用Al和MgO在高温下发生铝热反应制Mg

10．下列所示物质的制备方法合理的是

A．实验室从海带中提取单质碘：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏

B．金红石（主要成分TiO2）为原料生产金属Ti：金红石、焦炭TiCl4Ti

C．海水提溴工艺流程：Br-Br2

D．实验室利用纯碱和盐酸反应制备二氧化碳：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

11．下列关于金属冶炼的说法正确的是

A．电解饱和食盐水制取钠 B．热还原法制取汞、银

C．利用铝热反应制取钒、铬、锰 D．利用热分解法制取铜

12．我国古代炼丹家将炉甘石（）、赤铜矿（主要成分为）和木炭粉混合加热至800℃制得了颜色类似于黄金的鑰石金（铜锌合金）。下列说法不正确的是

A．鑰石金的熔点小于铜，硬度大于锌

B．利用在王水中的溶解性可区别黄金和鑰石金

C．制备原理为高温还原法

D．炉甘石在反应过程中发生了分解反应

13．海洋中的水资源、化学资源和生物资源具有十分巨大的开发潜力。海水中O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、Sr、C、B、F等13种元素的总含量超过99%。以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其它化工产品。工业冶炼金属钾的反应为。下列有关说法不正确的

A．单质的沸点：Na＞K

B．元素的金属性：Na＞K

C．单质与水反应的剧烈程度：K＞Na

D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH＞NaOH

14．海带提碘是工业碘的主要来源之一，下列说法错误的是

A．NaNO2可将I-氧化为I2

B．“洗脱”时发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O

C．活性炭不仅能够吸附I2还可以循环使用

D．浓缩碘溶液中的碘可以用酒精萃取

例1．【答案】C

【解析】A．氧化钙遇水放热，促进氨水分解生成氨气，故A正确；B．海水中的镁离子遇氨水生成氢氧化镁沉淀，且氨气易溶于水，故装置需防倒吸，故B正确；C．加热促进MgCl2溶液的水解且生成的盐酸易挥发，应采用降温结晶法制备，故C错误；D．浓缩海水与氨气反应生成氢氧化镁沉淀，采用过滤装置分离，故D正确；故选C。

例2．【答案】D

【解析】海水提纯可得到粗盐，苦卤中加入稀硫酸、氯气，发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，经富集，可蒸馏分离出溴，分离后的溶液中含有钾离子、镁离子，加入试剂1得到氢氧化镁沉淀，试剂1可为石灰乳。A．煅烧贝壳得到氧化钙，氧化钙溶于水得到石灰乳，工业上，一般采用石灰乳作为镁离子的沉淀剂，因为石灰乳廉价且原料来源广泛，可就地取材制备石灰乳，A正确；B．工业上常采用“空气吹出法”进行海水提溴，包括氧化：用氯气氧化海水中的溴离子，吹出：用空气将生成的溴吹出，吸收：用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，使其与空气分离，再利用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离，B正确；C．镁的活动性较强，工业上常采用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁，C正确；D．粗盐提纯中，加氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠除杂，过滤后滤液含碳酸钠、氢氧化钠，再加盐酸调节pH值，不能先加盐酸，D错误；答案选D。

1．【答案】A

【解析】A．利用侯氏制碱法制备纯碱的时候，不是氧化还原反应，A错误；B．海水中溴元素以溴离子形式存在，海水提溴过程中溴离子被氧化为单质溴，涉及到氧化还原反应，B正确；C．金属的冶炼方法中都涉及到金属由化合物变为单质的过程，都是氧化还原反应，C正确；D．有单质生成或参与的反应不一定是氧化还原反应，如氧气和臭氧的转化属于非氧化还原反应，D正确；故选A。

2．【答案】D

【解析】A．反应1中Br元素的化合价由0价降至NaBr中的-1价，由0价升至NaBrO3中的+5价，Br2既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂、还原剂的质量之比为5∶1，A错误；B．标准状况下，溴单质呈液态，不能用22.4L/mol计算22.4L溴单质物质的量，B错误；C．根据氧化还原反应原理，氯元素一部分化合价升高，另一部分化合价降低，用纯碱溶液吸收尾气中的氯气生成的三种盐是NaClO、NaCl、NaHCO3，C错误；D．反应1中溴单质和反应3中氯气都既表现氧化性又表现还原性，D正确；答案选D。

3．【答案】A

【解析】用氢氧化钠除去MgCl2，用BaCl2溶液除去Na2SO4，用Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2，过滤后，加盐酸除去过量的氢氧化钠、碳酸钠。A．加入碳酸钠溶液的目的是除去CaCl2和过量的BaCl2，所以试剂①不可能是Na2CO3溶液，故A错误；B．用BaCl2溶液除去Na2SO4，除去SO的主要反应为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，故B正确；C．检验SO是否除净：取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，若无沉淀生成，说明SO已除净，故C正确；D．滤液中加盐酸除去氯化钠溶液中的氢氧化钠、碳酸钠，故D正确；答案选A。

4．【答案】C

【解析】A．氯气将碘离子氧化生成碘单质，反应离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-，先加入有机萃取剂CCl4，采取分液操作，再蒸馏得到碘晶体，故A错误；B．NaOH价格较贵，从海水中提取镁，是加入氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀氢氧化镁，加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁，浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体，熔融氯化镁通电分解，生成镁和氯气，MgCl2Mg+Cl2↑，MgO熔点高，电解能耗高不适合，故B错误；C．向饱和食盐水先通入氨气使溶液呈碱性更易吸收二氧化碳，反应生成NaHCO3析出晶体，NaHCO3受热易分解，反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，可得纯碱Na2CO3，故C正确；D．电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，该反应为：2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，制得漂白粉，由于石灰水含有溶质氢氧化钙质量较小，应用石灰乳，故D错误；故选C。

5．【答案】B

【解析】浓海水中加入沸石，吸附钾元素得到硝酸钾和硫酸钾，在滤液中通入氯气将溴离子氧化成溴单质，再用热空气吹出后浓缩提取溴单质，余下的溶液中加入石灰沉淀镁离子，过滤后的滤液浓缩提取钙，通过加入硫酸钠二次提取可知产品A为硫酸钙，据此回答。A．“提溴”工序中通入氯气氧化溴离子变为溴单质，发生离子反应如下：，溴单质在水中溶解度小，可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集，A项正确；B．生石灰主要成分为CaO，熟石灰主要成分为Ca (OH)2，提镁后浓缩提钙，再根据二次提钙加入硫酸钠溶液可知，“提镁”工序中所用药品不能用氢氧化钠替代，B项错误；C．提镁加入石灰后，二次提钙加入硫酸钠溶液，钙离子与硫酸根离子形成微溶于水的硫酸钙，则所得产品A为CaSO4，C项正确；D．该实验中涉及提镁、提钙、氯碱工业、制盐、联合制碱，产品种类多、附加值高，D项正确；答案选B。

6．【答案】D

【解析】A．灼烧在坩埚中进行，故A正确；B．萃取操作在分液漏斗进行，分液时避免上下层液体混合，则先分离出下层液体，再从上口倒出上层液体，故B正确；C．该装置满足过滤操作的“一贴二低三靠”，故C正确；D．蒸馏时温度计应处于蒸馏烧瓶支管口处，故D错误；故选D。

7．【答案】D

【解析】利用日光、风力来蒸发浓缩海水使食盐结晶出来，使水与NaCl分离，为日晒法，与蒸发原理相同，而盐田法利用蒸发池和结晶池晒盐，只有D正确，故选D。

8．【答案】B

【解析】A．合金由金属和金属或金属与非金属熔合而成，一般硬度较大，熔点较低，合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低，故A正确；B．铝的氯化物为共价化合物，熔融状态下不导电，应用电解氧化铝的方法冶炼金属铝，故B错误；C．金属冶炼的本质是金属阳离子得电子被还原生成金属单质，其本质可表示为，故C正确；D．越活泼的金属对应的阳离子难以得到电子，难以冶炼，所以越活泼金属越难冶炼，故D正确；答案选B。

9．【答案】B

【解析】A．用金属钠置换熔融氯化钛（TiCl4）中的钛制钛，故A错误；B．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炼铁，故B正确；C．用海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl制钠，故C错误；D．电解熔融MgCl2制Mg，故D错误；选B。

10．【答案】B

【解析】A．海带灰中碘以I-形式存在，需要氧化为单质再萃取，故A错误；B．TiO2、C、Cl2反应生成TiCl4，在稀有气体保护下，Mg还原TiCl4生成Ti，可实现转化，故B正确；C．海水中的溴以Br-形式存在，加入硝酸氧化溴离子，会产生氮的氧化物，污染空气，工业上是用氯气与Br-发生置换反应得到Br2，故C错误；D．实验室利用碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，故D错误；故选B。

11．【答案】C

【解析】A．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，得不到金属钠，可利用电解熔融氯化钠制取金属钠，A错误；B．利用热分解法制取汞、银，即加热氧化汞分解制取汞，加热氧化银分解制取银，B错误；C．铝是较活泼的金属，具有较强的还原性，可利用铝热反应制取钒、铬、锰，C正确；D．利用热还原法制取铜，即用一氧化碳或氢气还原氧化铜制取铜，D错误；答案选C。

12．【答案】B

【解析】A．合金相比于纯金属的硬度大，熔点低，则鑰石金（铜锌合金） 的熔点小于铜，硬度大于锌，A正确；B．王水是浓盐酸和浓硝酸按一定比例混合而成的溶液，黄金可溶解于王水，鑰石金成分是铜锌，也能溶解于王水，不能区别，B错误；C．炉甘石（）受热易分解，生成金属氧化物ZnO，Cu2O、ZnO和木炭粉发生置换反应生成金属单质Zn、Cu，制备原理为高温还原法，C正确；D．炉甘石（）是碳酸盐发生了分解反应，然后与C发生置换反应，反应的方程式为ZnCO3ZnO+CO2↑、2ZnO+C2Zn+CO2↑，反应过程中发生了分解反应，D正确；故选B。

13．【答案】B

【解析】A．在850℃时Na是液态，K是气态，说明物质的沸点：Na＞K，利用K的沸点低于Na，反应中变成气态从而使反应发生，A正确；B．K、Na是同一主族元素，原子核外电子层数越多，最外层电子受到原子核吸引力就越小，越容易失去电子，该元素的金属性就越强，所以元素的金属性：Na＞K，但该反应中用Na制取K与物质的金属性强弱无关，是利用物质沸点的高低。该反应属于金属置换反应，但不符合金属活动性顺序中活动性强的置换活动性弱的规律，是一个特例，B错误；C．元素的金属性越强，其单质与水发生置换反应就越容易进行。根据选项B分析可知元素的金属性：Na＞K，所以单质与水反应剧烈程度：K＞Na，C正确；D．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强。元素的金属性：K＞Na，所以碱性：KOH＞NaOH，D正确；故选B。

14．【答案】D

【解析】由流程可知，提碘废水加入硫酸酸化的亚硝酸钠发生6I-+2NO+8H+═3I2+N2↑+4H2O，通过装有活性炭的填充柱吸附分离出碘单质，加入氢氧化钠溶液洗脱得到碘化钠和碘酸钠的混合溶液，加入硫酸酸化，碘化钠和碘酸钠发生氧化还原反应生成碘单质，经萃取、分液、蒸馏等一系列操作得到粗碘，再经过升华得到碘单质。A．提碘废水加入硫酸酸化的亚硝酸钠发生6I-+2NO+8H+═3I2+N2↑+4H2O，NaNO2作氧化剂，可将I-氧化为I2，故A正确；B．加入氢氧化钠溶液洗脱得到碘化钠和碘酸钠的混合溶液，“洗脱”时发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O，故B正确；C．加热吸附碘的活性炭，碘升华，活性炭不仅能够吸附I2还可以循环使用，故C正确；D．酒精与水互溶，浓缩碘溶液中的碘不可以用酒精萃取，应用四氯化碳等试剂萃取，故D错误；故选D。