开发利用金属矿物和海水资源检测题

开发利用金属矿物和海水资源检测题1．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是200来年的事。下列跟这个先后顺序有关的是()①地壳中的金属元素的含量，②金属活动性顺序，③金属的导电性，④金属冶炼的难易程度，⑤金属的延展性A．①③B．②⑤C．③⑤D．②④2．下列说法正确的是()A．有些活泼金属如铝可用作热还原法的还原剂B．用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D．回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物答案：AD3．海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是()A．溶质质量增加B．溶剂质量减少C．溶液质量不变D．溶质质量分数减小解析：右侧水量减少后，溶质质量未变，A项错；溶液质量减少，C项错；溶质质量分数增大，D项错。答案：B4．下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是()A．加热Al2O3B．加热CaCO3C．电解熔融NaClD．氯化钠与铝粉高温共热解析：制铝不能通过加热，只能通过电解Al2O3；加热CaCO3只能生成CaO；电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋2Cl2↑；NaCl与铝粉高温共热不反应。答案：C5．下列说法正确的是()A．使元素由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111mol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错。高炉炼铁中起还原作用的是CO，而并非焦炭，B错。Al－3e－===Al3＋，冶炼1kgAl共获得电子：n(e－)＝1000g27g·mol－1×3＝111mol，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：C6．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶②加熟石灰③加盐酸④过滤⑤熔融电解，正确的生产顺序是()A．①②③④⑤B．⑤④③①②C．②④③①⑤D．③④②①⑤解析：海水中含有Mg2＋，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，过滤可得到Mg(OH)2固体。如何由Mg(OH)2制取金属镁？根据金属的冶炼方法知应电解含Mg2＋的熔融化合物。若直接加热Mg(OH)2，则Mg(OH)2发生分解生成MgO：Mg(OH)2=====△MgO＋H2O，MgO熔点高，很难熔融；工业上不采用电解熔融MgO的方法，而是将Mg(OH)2转化为MgCl2，MgCl2熔点低，电解熔融MgCl2可得金属镁：MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑。答案：C7．钾是一种非常活泼的金属，易与氧气反应生成超氧化钾(KO2)，KO2具有很强的氧化性可与钾反应而发生爆炸。在理论上我们可以用电解熔融的KCl的方法来制备金属钾，而实际我们不用此法制备钾，而用熔融状态下的KCl与Na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾，可能的原因有以下四种，其中正确的是()①钾易溶于熔融的钾盐中；②钾蒸气易逸出而污染环境；③钾被氧化后的产物与钾反应具有爆炸性；④抽走钾蒸气时有利于钠与熔融的KCl反应A．全部B．①③C．①④D．②④解析：由题干信息可以知道③是正确的，金属钾熔化后易溶于熔融的钾盐中，将温度控制在比钾沸点稍高，使钾变为钾蒸气，将钾蒸气抽出有利于钠与熔融的KCl反应向右移动；另外，钾蒸气易逸出会污染环境。答案：A8．下列说法错误的是()A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再用B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等答案：C9．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愈高，变为单质时需获得的电子愈多，消耗铝愈多；金属化合价愈低，得电子数愈少，消耗铝愈少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为：Mn(＋4)；W(＋6)；Cr(＋3)；Co(＋83)。Co化合价最低，消耗铝最少。答案：D10．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有下列两种途径：(1)Fe――→H2SO4H2――→CuOCu(2)CuO――→H2SO4CuSO4――→FeCu若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是()A．消耗氧化铜的质量相同B．消耗铁的质量相同C．消耗硫酸的质量相同D．生成硫酸亚铁的质量不同解析：两种途径中CuO中的铜均全部生成金属铜，故A项正确；途径(1)中，H2与CuO反应时，部分H2进入尾气中，即气态反应物与固态反应物在加热的条件下反应，气态反应物所消耗量均大于完全反应时所需量，故(1)消耗的铁和硫酸的质量要明显大于(2)消耗的Fe和H2SO4的质量，同时生成FeSO4的质量也是(1)＞(2)。途径(2)明显优于途径(1)。答案：AD11．目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右，常用的方法之一是用氧化剂把Br－氧化成单质溴，再通入热空气将溴蒸气吹出，这一反应中常用的氧化剂是()A．O2B．Cl2C．浓硫酸D．浓硝酸答案：B解析：Cl2可把Br－氧化成单质溴：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，而O2不能。浓硫酸、浓硝酸能把Br－氧化成更高价态，且反应产生有害的气体产物(SO2、NO2等)，不宜选用。12.古代的“药金”外观与金子相似，常误认为是金子(现在屡屡发生的“假元宝”骗人事件)。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热至800℃得金光闪闪的“药金”。试回答下列问题：⑴“药金”的主要成分是___________。⑵有关的化学反应方程式是：______________________________。⑶利用你所学的化学知识，设计鉴别真假元宝的方法：________________________。⑴铜和锌，⑵ZnCO3ZnO+CO2，2ZnO+C2Zn+CO2↑，2Cu2O+C4Cu+CO2↑，⑶测其密度、实验看其是否与盐酸或硝酸反应。13．海洋中有大量宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴，其工业制法为把海水浓缩得盐卤。然后加热到363K，控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来，然后用一种气体X把溴吹出，再用纯碱溶液吸收，这时，溴转化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出。(1)把溴吹出的气体X，最可能用下面的________(填序号)。A．乙烯B．空气C．氩气D．CO2(2)某同学对上述工艺提出改进意见，认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建设是否合理。________(填“是”或“否”)，并说出理由____________________________________________________。(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染，某实验小组准备测定工厂的空气中溴的含量，提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液，请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法________________________________。(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为______________________________。硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为______________________________。(5)工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴，当用惰性电极电解MgBr2溶液时，除得到溴之外，同时还能得到的产品是________。解析：(1)吹出的溴单质用Na2CO3吸收，不能用CO2吹出Br2，是因为CO2与Na2CO3能发生反应，乙烯与溴单质发生加成反应，氩气的使用在工业上成本较高，因此最可能用的是空气。(2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，而且还造成一部分溴流失，从萃取剂中分离出液溴成本增加。(3)收集工厂内的空气，只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂后，把其中的液体倒出，然后密封集气瓶，即得一瓶工厂内空气。(4)根据题中提供的信息，Br2与Na2CO3反应化学方程式为：3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，然后硫酸酸化的离子方程式为5Br－＋6H＋＋BrO－3===3Br2＋3H2O。(5)用惰性电极电解MgBr2溶液类似于电解NaCl溶液，其电解方程式为MgBr2＋2H2O=====通电Mg(OH)2↓＋Br2＋H2↑。答案：(1)B(2)否需大量萃取剂，污染大，利用率低(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂，在工厂内把其中的液体全部倒出，然后加盖密封(4)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑5Br－＋6H＋＋BrO－3===3Br2＋3H2O(5)Mg(OH)2和H2