绿色通道高考化学,111金属矿物的开发利用总复习,.ppt

1 金属矿物的开发利用 1 金属元素在自然界中的存在形式 游离态 如 化合态 绝大多数金属以此形式存在 金 铂 2 金属冶炼的原理金属冶炼的原理是的过程 即Mn ne M 3 金属冶炼的一般步骤矿石的富集 使金属化合物中的金属离子 得到电子被还原为金属单质 冶炼 精炼 4 金属冶炼的方法 金属活动性顺序表的反顺序 热分解法 适用于冶炼金属活动性较差的金属 写出化学方程式 热还原法 适用于金属活动性介于之间的大多数金属的冶炼 写出化学方程式 电解法 适用于金属活动性的金属的冶炼 写出化学方程式 Mg Cu 很强 2 海水资源的开发利用 1 海水水资源的利用 海水水资源的利用 主要包括和直接利用海水进行等 海水淡化的方法主要有 等 海水的淡化 循环冷却 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 2 海水化学资源的开发利用 氯碱工业A 电解NaCl溶液 写出化学方程式 下同 海水提镁 溴 碘 海水中提取和用于核能的开发 新型能源 的开发利用 铀 重水 潮汐能 波浪能 1 下列关于海水知识不正确的是 A 海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用B 海水既苦又涩 不能直接利用C 海水中某些金属元素总储量很大 但富集程度却很低D 海水淡化应同化工生产结合 同能源技术结合解析 B项 海水可以直接利用 如冲厕 冷凝等 答案 B 2 海水中含有氯化镁 是镁的重要来源之一 从海水中提取镁 可以按照如下步骤 把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 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 将所得产物熔融后电解 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来源丰富 B 进行 步操作的目的是从海水中提取氯化镁C 第 步电解会产生氯气D 以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应 化合反应和置换反应解析 利用海水和贝壳符合来源丰富 步用于生成氢氧化钙 包括分解和化合两个反应 步用于生成氢氧化镁 为复分解反应 步用于制备氯化镁 也是复分解反应 步为电解熔融氯化镁得到镁 为分解反应 该过程中未发生置换反应 答案 D 3 下列说法正确的是 A 使元素的化合态转化成游离态的过程就是还原的过程B 高炉炼铁的原料有铁矿石 焦炭和空气 工业上就是用焦炭还原铁矿石以制得生铁C 电解熔融氧化铝时 每还原出1kg铝 必有111 1mol电子转移D 工业上常用电解NaCl水溶液的方法制取金属钠 解析 元素有金属元素和非金属元素之分 使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应 与之相反 使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应 如2Br Cl2 2Cl Br2 所以选项A不正确 高炉炼铁中起还原剂作用的是CO 而并非焦炭 B错 Al 3e Al3 冶炼1kgAl共获得电子 n e 3 111 1mol所以C正确 D中NaCl水溶液里的H 得电子能力远比Na 强 所以不可能得到Na 只能得到H2 答案 C 1 实验装置 如图所示 2 实验步骤用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状 套在一起 使四周都有四层 把内层漏斗取出 在底部剪一个孔 用水润湿 再跟另一张纸漏斗套在一起 架在铁圈上 下面放置盛沙的蒸发皿 把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合 放在纸漏斗中 上面加少量氯酸钾固体 并在混合物中间插一根镁条 用小木条点燃镁条 3 实验现象 1 镁条剧烈燃烧 放出一定的热量 使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应 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 实验分析镁条燃烧 放出大量的热量 使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应 2Al Fe2O32Fe Al2O3 该反应放出大量的热 发出耀眼的强光 生成的铁在高温下呈熔融状态 5 实验注意问题 1 要使用没有被氧化的铝粉 氧化铁粉末需烘干 2 纸漏斗必须用水润湿 3 注意安全 实验装置不宜离人太近 4 要用盛有细沙的蒸发皿接受熔融物 以免损坏器物或引起物品的燃烧 6 铝热反应的应用 1 该反应中铝在高温下还原出了单质铁 在冶金工业上也常用这一原理制取熔点较高的金属 如钡 铬 锰等 3MnO2 4Al2Al2O3 3Mn 2 该反应原理可以应用在生产上 如焊接钢轨等 例题1 金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用 下列关于金属的一些说法不正确的是 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 点拨 解答该题时首先要搞清金属冶炼的本质及原理 同时在利用电解法冶炼活泼金属时 必须是离子化合物才能电解 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为共价化合物 熔融时不导电 冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法 B错误 金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属单质 越活泼的金属 其阳离子的氧化性越弱 越难被还原 C D正确 答案 B 1 用铝热法还原下列氧化物制得金属各1mol 消耗铝最少的是 A MnO2B WO3C Cr2O3D Co3O4 解析 用铝热法还原金属氧化物时 Al作还原剂 金属氧化物作氧化剂 在反应中金属氧化物被还原为单质 显然 在氧化物中金属化合价越高 变为单质时需获得的电子越多 消耗铝越多 金属化合价越低 得电子数越少 耗铝越少 以上金属氧化物中金属的化合价分别为 Mn 4 W 6 Cr 3 Co Co化合价最低 耗铝最少 答案 D 2 下列金属冶炼的反应原理 错误的是 解析 Na Mg都是活泼金属 应选用电解法 故A项正确 B项错误 Fe是较活泼的金属 用还原剂还原的方法 C项正确 Hg是不活泼金属 用热分解法 D项正确 答案 B 1 海水提取镁 1 流程 2 步骤 加熟石灰 过滤 加盐酸 浓缩结晶 电解 3 发生的化学反应 MgCl2 Ca OH 2 Mg OH 2 CaCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O MgCl2 6H2OMgCl2 6H2O MgCl2Mg Cl2 2 海水提取溴 1 流程 2 发生的化学反应 2NaBr Cl2 Br2 2NaCl Br2 SO2 2H2O 2HBr H2SO4 2HBr Cl2 2HCl Br2 3 海带中提取碘 1 流程 2 发生的化学反应 Cl2 2I I2 2Cl 例题2 溴 碘主要存在于海水中 有 海洋元素 的美称 海水中的碘富集在海藻中 我国海带产量居世界第一 除供食用外 大量用于制碘 提取碘的途径如下所示 下列有关叙述正确的是 A 碘元素在海水中也有游离态存在B 在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C 操作A是结晶或重结晶D B是提纯操作 常用蒸馏或分馏点拨 海水中碘元素以I 形式存在 要想获得I2 需加氧化剂氧化 然后再萃取分液即得到 解析 碘在海水中只以化合态 I 存在 没有游离态 A错误 操作A是萃取 操作B是分液 然后才是蒸馏等操作来得到单质碘 A C D都是错误的 答案 B 许多国家十分重视海水资源的综合利用 不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 A 氯 溴 碘B 钠 镁 铝C 烧碱 氢气D 食盐 淡水 解析 利用蒸发海水的方法可获得食盐 利用蒸馏法获得淡水 而A B两个选项中六种物质及C项中的H2均为单质 从其相应化合物中制得一定发生氧化还原反应 故选D 答案 D 方法归纳 金属的冶炼方法 金属的活动性不同 其冶炼方法也不同 热分解法 适用于冶炼金属活动性较差的金属 如汞和银 2HgO2Hg O2 2Ag2O4Ag O2 热还原法 用还原剂 C CO H2 Al等 还原金属氧化物 适合于金属活动性介于Zn Cu之间的大多数金属的冶炼 如 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 2CuO C2Cu CO2 2Al Cr2O32Cr Al2O3 WO3 3H2W 3H2O 这类金属中若金属以硫化物或碳酸盐形式存在时 首先将其氧化后再还原 如 2ZnS 3O22ZnO 2SO2 2ZnO C2Zn CO2 电解法 适合冶炼金属活动性很强的金属 一般是在金属活动顺序表中排在铝前边的金属 如 2Al2O3 熔融 4Al 3O2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 金属冶炼原理实验炼铁原理 制还原铁粉 装置如图 1 反应原理Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 2 实验方法 1 组装装置按图所示 连接各仪器于一体 2 检验装置的气密性 用弹簧夹a关闭导气管 对硬质玻璃管微热 观察现象 直至装置的气密性合格为止 装置气密性合格的标志是气球体积明显膨胀 3 向有关仪器内加入Fe2O3和澄清的石灰水 重新连接好各仪器 4 通CO排空气 加热使反应发生 5 停止加热 继续通入CO至冷却 实验设计实验室中用含少量CO2杂质的CO来还原铁的氧化物FexOy并证明CO能够还原FexOy 且本身被氧化为CO2 实验所提供的各种仪器和药品如下 1 实验时 上述仪器装置的正确连接顺序是 填写各接口的代号 混合气体 接 F E 接 接 接 2 在装置乙中发生反应的化学方程式是 3 在装置甲中发生反应的化学方程式是 4 丙装置中澄清石灰水的作用是 5 经定量测定 0 4gFexOy与CO反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中 生成0 75g白色沉淀 则FexOy中x值是 y值是 6 实验过程中 能说明CO能够还原FexOy的实验现象是 能够说明CO被氧化成CO2的实验现象是 解析 据实验目的 分析每个装置的作用 然后连接 x y值的计算依C守恒关系CO CO2 CaCO3 FexOy中氧的质量为44 7 5 10 3 28 7 5 10 3 0 12g 答案 1 DCABHGI 2 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 3 FexOy yCOxFe Yco2 4 检验CO2是否除净 5 x 2 y 3 6 红色变黑色丁中澄清石灰水变浑浊 深化拓展 1 为了扩大气态CO和固态Fe2O3的接触面积 提高反应速率和Fe2O3的反应百分率 Fe2O3要平铺开 2 要先通适量CO气体将硬质玻璃管内的空气排出以后再点燃酒精灯加热 此先后顺序不可颠倒 否则可能要引发爆炸 3 CO气体要匀速 慢通 以提高CO气体的利用率 4 CO与Fe2O3的反应要进行至红色Fe2O3固体完全变为黑色固体为止 5 停止加热后 要先用弹簧夹b关闭导气管 但不要切断CO气源 后再熄灭酒精灯 此先后顺序不可颠倒 否则会引起石灰水被倒吸至硬质玻璃管内而使实验失败 6 被还原出的Fe要在硬质玻璃管内CO气体中冷却至常温 目的是防止Fe重新被空气氧化 1 有关金属冶炼的原理 下列说法正确的是 A 肯定发生的是置换反应B 肯定发生的是分解反应C 肯定发生的是氧化还原反应D 只能用金属作还原剂冶炼金属解析 金属冶炼的本质是使化合态的金属变为游离态 肯定发生氧化还原反应 答案 C 2 地球上的大部分水是以海水形式存在的 若能找到海水淡化的大规模生产方法 将能极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况 下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 A 加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B 利用太阳能将海水蒸馏淡化C 在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水D 选择一种特殊的膜 运用电渗析法或反渗析法使海水淡化 解析 明矾中含有K Al3 不能使海水中的盐分沉淀 海水淡化的方法有蒸馏法 电渗析法 反渗析法 结晶法等 故选A 答案 A 3 下列金属氧化物不能用焦炭还原的是 A CaOB Ag2OC CuOD Fe2O3解析 金属钙的活泼性很强 单质钙的还原性很强 对应Ca2 的氧化性很弱 得电子能力 焦炭 C 无法将其还原为单质 答案 A 4 2008年3月6日中国新闻网报道 位于广东省阳江海域的 南海一号 宋代商船 此前曾打捞出金 银 铜 铁 瓷类文物4000余件 文物界专家认为 南海一号 价值不亚于兵马俑 下列有关推断不正确的是 A 金 银 铜 铁等属于过渡金属B 瓷类器件的主要成分是硅