开发利用金属矿物、海水资源
开发利用金属矿物和海水资源
含80多种元素,含O、H及Cl、 Na、S、C、F、B、Br、Sr 共13种元素的质量占总水量 的99%,其余1%为70多种含 量微少的元素。被称为“元 素的故乡”。
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿 吨是已知陆地铀矿 储量的4500倍。氘 有50亿吨足够人类 用上千万年
海洋中的矿产资源
一、海水水资源的利用:
粗盐提取NaCl方案
粗盐中的杂质:泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42除杂试剂: ①Na2CO3 ②NaOH ③BaCl2 ④盐酸 试剂加入顺序:②③①或③②①或③①② 主要操作: 溶解、过滤、蒸发
海水淡水粗盐 Nhomakorabea盐水
操作Ⅰ
( 溶解)
BaCl2 NaOH Na2CO3
过滤
滤液 沉淀
适量 盐酸
蒸发 结晶
2、科学探究: 如何将海水中的Br-转变成Br2? 1、推测海水提溴的步骤和实验装置;
新 疆 陨 铁
南
极
洲
陨
济南陨铁
铁
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在形式?
主要是化合态
金、铂等为游离态
(2)金属冶炼指的是什么?
将金属从其化合物中还原出来,使之转变为
单质的过程。
+ n e-
Mn+
M
得电子,被还原
冶炼金属的步骤: 矿石富集→金属冶炼→精炼
思考与交流
法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他 常常大摆宴席,宴请天下宾客。每次宴会,他总是 摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是 用银制成的,唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。
为什么贵为法国皇帝,在当时却不用高贵而亮 丽的银碗,而用色泽要暗得多的铝碗呢?
化学与自然资源的开发和利用
高考全息
随堂演练
考点一 金属的冶炼和铝热反应
1.金属的冶炼 由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能 力也就不同,因此需要采用不同的冶炼方法。 KCaNaMgAl ZnFeSnPb(H)Cu HgAg Pt Au
电解法 热还原法 热分解法
(1)热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取 Hg、Ag,化学方程式分别为 2HgO 2Hg+O2↑,2Ag2O 4Ag+O2↑。
第1讲 开发和利用金属矿物和海 水资源读
主干梳理
考点层析 考点层析
高考全息
随堂演练
解析:Ⅰ和Ⅲ中只有金属钠被还原,但Ⅱ中被还原的元素有钠元素和氢 元素,故制取等物质的量金属钠转移的电子数的关系是Ⅰ=Ⅲ<Ⅱ,A 项错误; Ⅰ法制钠时,阳极发生的电极反应为氧化反应,氢元素不可能被还原为 H2,B 项错误;钠的还原性比铁强,反应能发生的原因可用熵增原理来解释,C 项错 误;Ⅲ法制钠时,铁不能作阳极,若金属铁作阳极时,金属会优先失去电子变 成 Fe2+,Fe2+在阴极会生成单质铁,D 项正确。 答案:D
第1讲 开发和利用金属矿物和海 水资源
知识点一 知识点二 知识点三
考纲解读
主干梳理
考点层析
高考全息
随堂演练
知识点四
触摸高考
知识点三 金属矿物的开发和利用
1.金属在自然界中的存在 金属元素的存在形态有游离态和化合态。 自然界中,除铂、 金等极少数 金属外,绝大多数金属元素以化合物的形式存在。在地壳中,含量最高的金 属元素是铝,其次是铁。 2.金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即 Mn++neM(写出通式)。 3.金属冶炼的方法 根据金属的活动性不同,金属冶炼的方法分为电解法、 热还原法、 热分 解法和富集法等。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
2、电解法(适合一些非常活泼属) 、电解法(适合一些非常活泼属) 些非常活泼属
电解
MgCl2 (熔融 === Mg + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
电解
2Al2O3 (熔融 === 4Al + 3O2 ↑ 熔融) 熔融
冰晶石 电解
2NaCl (熔融 === 2Na + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
3、热还原法(适合大部分金属) 、热还原法(适合大部分金属)
金属的冶炼原理: 金属的冶炼原理: Mn+ + ne- == M
金属矿物的冶炼方法
根据金属的活动性顺序不同,采用不同的冶炼方法 根据金属的活动性顺序不同 采用不同的冶炼方法
1、热分解法(适合一些不活泼金属) 、热分解法(适合一些不活泼金属)
加热
2HgO === 2Hg + O2 ↑
加热
2Ag2O === 4Ag + O2 ↑
第一节
开发利用金属矿物 和海水资源
第一课时
金属矿物的开发利用
主讲人: 主讲人 赵永艳
自然资源与可持续发展
我国21世纪初可持续发展的总体目标 我国21世纪初可持续发展的总体目标 21 可持续发展能力不断增强, 是:可持续发展能力不断增强,生态环 境明显改善,资源利用率显著提高, 境明显改善,资源利用率显著提高,促 进人与自然的和谐, 进人与自然的和谐,推动整个社会走上 生产发展、生活富裕、 生产发展、生活富裕、生态良好的文明 发展道路。 发展道路。
大多数金属矿石里含有杂 如石英、石灰石等, 质,如石英、石灰石等, 因此在冶炼金属时首先需 要富集矿石。 要富集矿石。
在富集后的矿石中 利用不同方法将金属还 原出来,最后进行提纯。 原出来,最后进行提纯。
海水资源的开发利用
注意观察实验现象
现象:镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀 眼的白光,纸漏斗被烧穿,有熔融物落 入沙中。
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3
结论:反应中铝做还原剂,在一定的条件下与某 些比铝不活泼金属的氧化物(例:MnO2、Cr2O3、 Co3O4)反应,把其中的金属还原成单质。所以 一些活泼的金属也可作还原剂,将相对不活泼的 金属从其化合物中置换出来。
石灰乳Ca(OH)2
海水
①
Mg(OH)2沉淀
电解 熔融 ③
盐酸
②
MgCl2溶液
无水MgClMg(OH)2 +CaCl2 ②、Mg(OH)2+2HCl== MgCl2+2H2O
③、MgCl2(熔融)=== Mg+Cl2
电解
5、海水晒盐
我国的海水制盐具有悠久的历史。从海水中制的 的氯化钠除食用外,还用作工业原料,如生产烧碱、 纯碱、金属钠、以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工 品。
开发利用 金属矿物和海水资源
主讲教师:张遵甲
一、金属矿物的开发利用
自然界中存在着丰富的矿产资源
含三价铁的红色石英
纤磷锰铁矿
黄铜矿 锌矿
钨矿
蓝 铜 矿
赤铁矿
思考:这些矿石与我们日常所见 到的金属一样吗?金属元素在自然界 中以什么样的形式存在呢?
(一)、金属在自然界中的存在形式
1、金、铂等少数金属以单质形式存在。 2、绝大多数金属以化合物形式存在。金属 化合物中,金属元素都显正价。
6、新型能源的开发
①铀和重水是核能开发的重要原料.
②潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和 开发的新型能源。
海水综合利用联合工业体系一例
必修二第四章第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第一节开发利用金属矿物和海水资源第1课时知识点一、金属的冶炼(1)热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,2HgO=2Hg+O2↑Ag2O=(2)热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,例如:Fe2O3+CO 高温WO3+H2高温(湿法炼铜)Fe+CuSO4= Fe2O3+Al高温【演示实验】课本P81实验4-1镁条的作用:氯酸钾的作用:现象:结论:化学方程式:铝热剂:应用:①焊接钢轨②冶炼高熔点金属(3)电解法活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:NaCl(熔融)电解4NaOH(熔融)电解4Na+O2+2H2OMgCl2(熔融)电解Al2O3电解[思考] 工业上制备金属铝,采用电解熔融的Al2O3(加冰晶石时)而不电解熔融的AlCl3;工业上制备金属镁,则采用电解熔融的MgCl2,而不电解MgO的原因?[归纳小结]结论:金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag例题:冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法,②水煤气(或H2或CO)法,③活泼金属置换法,④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火烧孔雀石法炼铜,(Ⅱ)湿法炼铜,现代有(Ⅲ)铝热法炼铬,(Ⅳ)从光卤石(KCl•MgCl2•6H2O)中炼镁,对它们的冶炼方法分析不正确的是()A.(Ⅰ)用①B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③D.(Ⅳ)用④巩固练习1.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、FeB、CuC、AgD、Hg2.在冶金工业上,均不能用化学还原剂制得的一组金属是()A、Na Mg AlB、Na K Zn FeC、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe3.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Al2O3B、加热CaCO3C、电解熔融NaClD、氯化钠与铝粉高温共热4.铝能用于冶炼难熔的金属(如:钒、铬、锰等),这是因为铝具有什么性质()A、金属性和非金属性B、导电性C、熔点低D、还原性,在冶炼反应中放出大量热5.下列金属冶炼的反应原理,错误的是()A、2NaCl(熔融)电解2 Na+Cl2↑B、MgO+H2高温Mg+H2OC、Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2D、2HgO高温2Hg+O2↑6..石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。
高中化学必修二考点知识讲解与同步练习36---金属矿物、海水资源的开发利用
高中化学必修二考点知识讲解与同步练习金属矿物、海水资源的开发利用[核心素养发展目标]1.理解金属冶炼的一般原理,掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法,形成金属冶炼方法知识模型,培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素,了解海水资源及开发利用的主要方式,掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法,培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识,培养“科学探究”精神,增强社会责任感。
一、金属矿物的开发利用1.金属元素在自然界中的存在形态2.金属冶炼的一般原理(1)基本原理:将金属元素从其化合物中还原出来。
(2)表示方法:M n++n e-===M。
3.金属冶炼的一般方法(1)依据:金属活泼性不同,将其由化合态还原为游离态的难易程度不同。
(2)写出用下列方法冶炼金属的化学方程式①热分解法:加热分解HgO :2HgO =====△2Hg +O 2↑加热分解Ag 2O :2Ag 2O =====△4Ag +O 2↑②热还原法:H 2还原CuO :CuO +H 2=====△Cu +H 2O高炉炼铁:Fe 2O 3+3CO =====高温2Fe +3CO 2铝热反应:2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 3③电解法:冶炼钠:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑冶炼镁:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑冶炼铝:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑④其他方式:湿法炼铜:Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu火法炼铜:Cu 2S +O 2=====△2Cu +SO 24.合理开发和利用金属矿物资源(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
(1)所有金属单质必须通过化学反应才能获得( ×)提示活泼性非常弱的金属,如金、铂等,在自然界中以单质形式存在,可以通过物理方法获得。
2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(27):开发利用金属矿物和海水资源
高考化学一轮复习测试卷及解析(27):开发利用金属矿物和海水资源1.(2009·广东,2)广东正在建设海洋强省。
下列说法不正确的是()A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属2.(2009·天津理综,9)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:__________________、________________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、________________、__________________或H2、__________________。
(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,绘制了如下装置简图:请你参与分析讨论:①图中仪器B的名称:________________________________________________________________________。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)
第一节开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)【学习目标】掌握海水资源开发利用的方法【基础知识】1.海水资源的广阔性:海洋占地球表面积的,具有十分巨大的开发潜力.仅以海水资源为例,海水和海水具有非常广阔的前景.海水中水的储量约为1.3×109亿吨,约占地球总淡淡量的97%。
海水中除了水以外,还含有多种常量元素和微量元素。
2.海水资源的多样性:海水中含有丰富的水资源;另外,海水中溶解和悬浮有大量的____________和,HOClNaKCaSCFBBrSr等种元素超过总量的;微量元素计多种.虽然海水中的元素种类,总储量,但富集程度却.3.海水资源的利用(1)海水水资源的利用海水水资源的利用主要包括和等。
海水淡化的途经:从海水中提取或从海水中把都可以达到淡化海水的目的.海水淡化的方法:主要有、、等.其中的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但。
因此,海水淡化同结合、同结合,成为海水综合利用的重要方向。
(2)海水化学资源的利用【科学探究】1、海水提溴实验方案:⑴用法将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化。
⑵向酸化的海水中通入适量的,使溴离子转化为溴单质。
⑶向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛溶液的吸收塔内。
⑷向吸收塔内中溶液内通入适量的氯气。
⑸用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔中溶液里的单质。
化学方程式: 2NaBr+Cl2=;Br2+SO2+2H2O=;2HBr+Cl2=;【科学探究】2、海带中碘元素的检验【自主探究】常用物质分离的方法有哪些(多多益善)?________________________________________________________________________【自我测试】1.海洋是非常巨大的资源宝库,以下有关海洋资源开发和利用的说法,不正确的有( )A.海洋约占地球表面积71%,水储量达1.3×109亿吨,故人类不存在缺水问题B.海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用,两者可以综合进行C.海水中除H2O外,还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源D.由于与岩石、大气和生物相互作用,海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物2.如果实行海水淡化来供应居民饮用水,下列方法中在原理上完全不可行的是A.加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化 ( )B.利用太阳能使海水升温,通过蒸馏而使其淡化C.将海水缓慢降温凝固以获得淡水D.将海水通过离子交换树脂以除去各种离子3.从海水中提取镁的方法是首先使海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
第四章 化学与可持续发展(知识点总结)
第四章 化学与可持续发展(两课时) 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 一、金属矿物的开发利用 1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。
金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即(化合态) (游离态)。
3、金属冶炼的一般步骤: (1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。
(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。
(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl (熔融)2Na +Cl 2↑MgCl 2(熔融)Mg +Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)4Al+3O 2↑(2)热还原法:适用于较活泼金属。
Fe 2O 3+3CO 2Fe +3CO 2↑WO 3+3H 2W +3H 2O ZnO +C Zn +CO ↑常用的还原剂:焦炭、CO 、H 2等。
一些活泼的金属也可作还原剂,如Al ,Fe 2O 3+2Al 2Fe +Al 2O 3(铝热反应) Cr 2O 3+2Al 2Cr +Al 2O 3(铝热反应) (3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
2HgO 2Hg +O 2↑2Ag 2O 4Ag +O 2↑5、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。
(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X 光室回收的定影液中,可以提取金属银。
金属的活动性顺序 K 、Ca 、Na 、 Mg 、Al Zn 、Fe 、Sn 、 Pb 、(H)、CuHg 、Ag Pt 、Au金属原子失电子能力 强 弱金属离子得电子能力 弱 强主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或 特殊措施 强大电流 提供电子 H 2、CO 、C 、 Al 等加热 加热 物理方法或 化学方法二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl 、Na 、K 、Mg 、Ca 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。
第四章 化学与自然资源的开发利用
第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源基础巩固1、下列金属中,既可用热分解法又可用电解法制备的是()A.Fe B.Cu C.Al D.Ag2、在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()A.Na、Ba、Mg、Al B.Na、K、Zn、FeC.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe3、用铅热法还原下列化合物,制取1ml金属,消耗铅最少的是()A.MnO2B.W O2C.CO3O4D.Cr2O34、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极及金属铜5、热还原法冶炼金属的反应一定是()A.氧化还原反应B.置换反应C.分解反应D.复分解反应6、下列说法正确的是()A.有些活泼金属如铝可作还原法的还原剂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.回收废旧金属,可以重新制成金属或它们的化合物7、用3.2g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )A.1344mL B.672 mL C.大于1344 mL D.小于672 mL8、下列化工厂:①炼铁、炼铜;②生产硫酸;③石油化工;④加工煤炭。
如不加防护,可能导致大气污染的是()A.②B.②③C.③④D.①②③④9.自然界中的多数金属以___态存在,少数不活泼金属能以____态存在.在金属活动性顺序中,钾、钠、铝等金属一般常用____法提炼;位于氢以后的金属可用___法提炼;位于氢中部的金属一般可用____法提炼.金属冶炼的主要化学反应原理是___对于废旧金属的最好处理方法是____.10.世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。
位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。
湖北省孝感市泵站中学高一化学下学期期末试卷含解析
湖北省孝感市泵站中学高一化学下学期期末试卷含解析一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。
)1. 在开发利用金属矿物和海水资源过程中,下列说法正确的是()A、海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B、海水蒸发制粗盐的过程中只发生了化学变化C、工业上可用电解MgCl2溶液的方法来制备MgD、从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备金属钠参考答案:D略2. 已知。
还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。
在3molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。
加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
下列说决正确的是A. 反应过程中的氧化产物均为Na2SO4B. a点时消耗NHSO3的物质的量为1.0molC. O~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+I03-+3OH-=3SO42-+I-+3H2OD. 当落液中I-与I2的物质的量之比为5:3时,加入的NaIO3的物质的量为1.1mol参考答案:D试题分析:还原性HSO-3>I-,所以首先是发生以下反应离子方程式:IO3-+3HSO3-═I-+3SO42-+3H+,继续加入NaIO3,氧化性IO-3>I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2。
A、0~b间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子,加入碘酸钠的物质的量是1mol,亚硫酸氢钠的物质的量是3mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,所以其离子方程式为:3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+,氧化产物为SO42-;继续加入NaIO3,氧化性IO-3>I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,氧化产物为I2,故A错误;B、a点碘酸钠的物质的量是0.4mol,根据碘酸钠和亚硫酸氢钠的关系式知,消耗NaHSO3的物质的量=×3=1.2mol,则a点时剩余NaHSO3的物质的量为1.8 mol,故B错误;C、0~b间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子,加入碘酸钾的物质的量是1mol,亚硫酸氢钠的物质的量是3mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,所以其离子方程式为:3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+,故C错误;D、根据反应2IO3-+6HSO3-═2I-+6SO42-+6H+,3mol NaHSO3的溶液消耗NaIO3溶液的物质的量为1mol,生成碘离子的量为1mol,设生成的碘单质的物质的量为n,则根据反应IO3-+6H++5I-=3H2O+3I2,消耗的NaIO3的物质的量为mol,消耗碘离子的量为mol,剩余的碘离子为(1-)mol,当溶液中n(I-):n(I2)=5:3时,即(1-)mol:nmol=5:3,故n=0.3mol,故加入的n(NaIO3)=1mol+mol=1mol+0.1mol=1.1mol,故D正确;故选D。
2013届高三化学一轮复习课件:11.1开发利用金属矿物和海水资源(人教版)
(4)0.67 mol·L-1 2.3 mol·L-1
1.下列金属的工业制法正确的是(
)
A.制钛:用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B.炼铁:用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下 还原铁矿石中的铁 C.制钠:用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠 溶液得到金属钠 D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜
试回答下列问题: (1)粗盐中含有Ca2+ 、Mg2+ 、SO等杂质,精制时所用试剂为: A.盐酸;B.BaCl2 溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3 溶液。加入 试剂的顺序是__________。 (2)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应 为 ______________ 。 与 电 源 负 极 相 连 的 电 极 附 近 溶 液 pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若保证电解 后饱和食盐水的浓度不变,则可采取的方法是______________ __________________________________________________。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
点面导图
考向分析
本节高考重点考查: (1)金属的冶炼; (2)垃圾资源的回收利用; (3)海水资源开发利用的方法。 多以选择题型呈现,难度中等。预计2013年该部分知识将 与环境保护、工农业生产和社会热点等问题结合考查。
一、金属矿物的开发利用 1.金属的冶炼方法 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即: Mn++ne-===M。 冶炼方法 冶炼钠 电解法 冶炼镁 冶炼铝
【答案】
(1)BCDA(或CBDA) 变大 向电解液中通入一定量的HCl
(2)2Cl - -2e- ===Cl2↑ 气体 (3)HCl
第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源(第一课时)
减少金属的使用量
使用其他材料代替金属材料
……
软锰矿 MnO2
钨矿 CaWO4等盐
闪锌矿 ZnS
常见的金属矿物资源
金矿 Au
生活中的金的纯度 24K金:99.984% 铂矿 18K金:74.988% Pt 千足金:99.9% 足金:99.0%
阅读教材88~89页,完成导
学案上的自主学习部分
探究实验4 - 1
实验现象:剧烈 燃烧,放出大量 的热,发出耀眼 的光芒,纸漏斗 内剧烈反应,纸 漏斗被烧穿,有 熔融物落入沙中。
完成下列铝热反应
3 MnO2+ 4 Al === 3Mn+ 2Al2O3 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 3 Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3
高温 高温 高温
合理开发和利用矿物资源的途径:
金属铝的回收与利用
金属资源的可持续发展
回收和再利用
提高金属矿物的利用率
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第一课时 金属矿物的开发和利用
安仁一中:秦楚旺
学习目标:
1.了解化学方法在金属矿物开发 (主要是金属冶炼)。 2.掌握金属冶炼的一般原理基础及 丌同金属的冶炼方法。 3.掌握铝热反应的原理
常见的金属矿物资源
黄铜矿 CuFeS2
赤铁矿 Fe2O3
铝土矿 Al2O3・nH2O
Fe2O3+2Al
高温
2Fe + Al2O3
(1)用磁铁靠近,看能丌能被吸引。来自(2)镁条燃烧提供热量,并促使KClO3分 解, KClO3分解产生O2,使镁条剧烈 燃烧,产生高温引发铝不氧化铁的反应。
(3)铝粉不某些金属氧化物的混合物 铝粉不某些金属氧化物的反应 焊接钢轨和冶炼金属
(2011--2012年高考第一轮复习)第十章第一节 开发利用金属矿物和海水资源
发生________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气,其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白
粉,制漂白粉的化学方程式为________________________。
(4) 用海滩上的贝壳制 Ca(OH)2 ,而不从异地山中开凿石灰石制取,主要考虑到 ________问题。 (5)从经济效益角度看,该化工厂厂址应选在________。 解 析 : (1) 贝 壳 的 主 要 成 分 为 CaCO3 , 对 其 煅 烧 制 得 CaO , CaO 加 水 即 可 制 得 Ca(OH)2;(2)电解饱和食盐水和熔融 MgCl2属于氧化还原反应; (3)制漂白粉:2Cl2 +2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问 题。 答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2 (2)电解 (5)海边
2011--2012年高考第一轮复习
开发利用金属矿物和 第三节 化学键 海水资源
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
1. 了解金属的冶炼。 2.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 3.了解海水的综合利用。
1.金属在自然界的存在 金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以 游离态 存在,化学性质较活泼的金
用电解熔融MgCl2的方法。D不可选。
答案:B
1.以海水中NaCl为原料的相关化工产品
相关化学反应: 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Cl2+H2
2HCl
2. 海水中提取溴的基本思路
2014届高一化学必修二每日一练 第四章第一节2
高一化学每日一练第四章化学与自然资源的开发和利用第一节开发利用金属矿物和海水资源2班级姓名1.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.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2和金属钠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2.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.食盐、淡水B.Na、Mg、AlC.烧碱、氢气D.Cl2、Br2、I23.下列关于海水资源的说法中,不正确...的是() A.海带中含有碘元素B.海水中含有大量氯元素C.蒸馏法是海水淡化的主要方法之一D.开发海水资源可以不考虑是否对环境有污染4.你认为:将下列试剂加入到含有Br-的溶液中,可以将Br-氧化为Br2的是() A.I2B.I-C.Cl2D.Cl-5.向盛有KI溶液的试管中加入少量溴水和四氯化碳,振荡后静置,可观察到的现象是() A.上层为紫色液体,下层为无色液体B.上层为无色液体,下层为紫色液体C.均为紫色液体D.上层为橙色液体,下层为紫色液体6.某同学为了验证海带中含有碘元素,拟进行如下实验。
请回答下列问题。
(1) 将海带用酒精润湿,灼烧成灰烬。
灼烧在________仪器中完成。
A.试管B.瓷坩埚C.蒸发皿D.烧杯(2) 将灰烬转移到烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌、煮沸后过滤,获取含有I- 的溶液。
“搅拌、煮沸”的目的是。
(3) 将I-用硫酸酸化的H2O2溶液氧化成I2,反应的离子方程式是(4) 取少量(3)所得溶液,滴加淀粉溶液。
如果溶液显色,则证明海带中含有碘元素。
7.某同学为了验证海带中含有碘元素,拟进行如下实验,请完成相关问题。
(1)第1步:灼烧。
操作是将足量海带灼烧成灰烬。
该过程中不会用到....的实验仪器有________(填代号)。
高中化学必修二第四章知识点和习题(含答案)
- 1 -第四章 化学与可持续发展第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。
金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M +n (化合态) M 0(游离态)。
3、金属冶炼的一般步骤: (1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。
(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。
(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl (熔融) 电解2Na +Cl 2↑ MgCl 2(熔融) 电解Mg +Cl 2↑ 2Al 2O 3(熔融) 电解4Al +3O 2↑(2)热还原法:适用于较活泼金属。
Fe 2O 3+3CO 高温2Fe +3CO 2↑ WO 3+3H 2 高温 W +3H 2O ZnO +C 高温Zn +CO ↑常用的还原剂:焦炭、CO 、H 2等。
一些活泼的金属也可作还原剂,如Al ,Fe 2O 3+2Al 高温2Fe +Al 2O 3(铝热反应) Cr 2O 3+2Al 高温2Cr +Al 2O 3(铝热反应)(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
2HgO △2Hg +O 2↑ 2Ag 2O △4Ag +O 2↑5、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。
(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X 光室回收的定影液中,可以提取金属银。
二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl 、Na 、K 、Mg 、Ca 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。
化学与自然资源的开发利用
△
2Ag2O
4Ag+O2↑
△ 2HgO 2Hg+O2↑
②热还原法——较活泼金属(铁、铜 等) Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 高炉炼铁 常用的还原剂: C、CO、H2、Al等
③电解法——很活泼金属(镁、钠、铝 等)
2NaCl (熔融) 电解 2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融) 电解 Mg+Cl2↑
nCH2=CH2 催化剂 [ CH2—CH2 ]n
-CH2-CH2-:结构单元(或链节) n:聚合度,表示链节重复次数,
n越大,相对分子质量越大 CH2=CH2:合成高分子的小分子叫单体。
b.缩合聚合反应(缩聚反应) 有小分子生成 H2O、HCl等
二、环境保护与绿色化学
一、煤、石油和天然气的综合利用 石油和石油化工
2Al2O3 (熔融)
电解 冰晶石
4Al+3O2↑
电解时必须熔化这些盐或氧化物, 只有这样才能导电。
不能用AlCl3代替Al2O3 冰晶石用来降低Al2O3熔点
④常见反应俗称 a.火法炼铜 Cu2S+O2 高温 2Cu+SO2 b.湿法炼铜 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 c.热还原法炼镁 MgO+C 高温 Mg↑+CO↑ 碳被氧化为一氧化碳 生成的镁为气体
②煤的气化(化学变化) 将煤转化为可燃性气体 主要为煤与水反应产生水煤气(CO和H2) ③煤的液化(化学变化)
直接液化:与氢气反应转变为液态燃料(汽油)
间接液化:先转变为H2、CO 通过催化剂再CH3OH
2、石油的综合利用
①石油的分馏(物理变化) 分馏:利用沸点不同进行分离
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第四章《化学与自然资源的开发利用》单元检测题一、选择题1.用铝热剂冶炼难熔金属,是因为铝①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热A .①B .①②③C .②④D .①②③④2.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3.北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的,下列有关说法不正确的是A .砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒B .臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性C .活性炭可以吸附水中悬浮的杂质D .游泳池中的臭氧浓度越大越好4.从海水中提取单质镁,下列正确的途径是A .海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB .海水――→HCl MgCl 2――→电解MgC .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2――→电解MgD .海水――→ Cl 2MgCl 2――→电解Mg5.下列措施不能达到节能减排目的的是A .利用太阳能制氢燃料B .用家用汽车代替公交车C .利用潮汐能发电D .用节能灯代替白炽灯6.《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。
下列做法不利于食品安全的是A .用聚氯乙烯塑料袋包装食品B .在食用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7.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 ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu (2)CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若用这两种方法制得等量的铜,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相同8.煤是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境。
最近,某企业用“煤粉加压气化制备合成气新技术”,让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%),把煤“吃干榨尽”。
下列有关说法正确的是 ①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 ②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④9.在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是( )A.K 、Na 、Mg 、AlB.K 、Na 、Zn 、FeC.Zn 、Fe 、Cu 、AgD.Mg 、Al 、Zn 、Fe10.有一种强酸性溶液中可能存在I -、Cl -、Na +、Mg 2+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Mg 2+ D.含有I -、Cl -、Na +11.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( )A.MnO 2B.WO 3C.Co 3O 4D.Cr 2O 312.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 2A.①②③④⑤B.④①②③⑤C.③②④①⑤D.②①③⑤④13.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14.下列有关环境问题的说法正确的是A .燃烧煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO 2的量B .臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康C.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染15.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KMnO4酸性溶液褪色B.既能使溴水褪色,又能使KMnO4酸性溶液褪色C.能发生加聚反应生成D.易溶于水,也易溶于有机溶剂16.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17.下列叙述正确的是①生活中用电解食盐水的方法制取消毒液是利用了盐的水解原理②乙醇和汽油都是可再生资源,所以应大力全面推广使用乙醇、汽油③SO2、NO2和CO2都会导致酸雨的形成④CO2和氟氯烃等物质的大量排放会导致温室效应的加剧⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能⑥自然界中“滴水穿石”的化学现象涉及的反应中无氧化还原反应A.①②③ B.①②⑤ C.③④⑥ D.④⑤⑥18.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语,你认为没有科学性错误的是A.化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐B.夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛C.“白雪牌”漂粉精,令所有化学物质黯然失“色”,没有最白,只有更白D.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”19.“绿色化学”的最大特点在于它在起始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端为零排放或零污染,具有“原子经济性”。
下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是( )A .制备环氧乙烷:2CH 2==CH 2+O 2――→催化剂B .制备硫酸铜:2Cu +O 2+2H 2SO 4=====加热2CuSO 4+2H 2OC .制备甲醇:2CH 4+O 2――→催化剂加热、加压2CH 3OHD .制备硝酸铜:3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O20.自来水生产的流程示意图如下,下列说法错误的是( )A .混凝剂除去悬浮物质的过程既有物理变化又有化学变化B .FeSO 4·7H 2O 是常用的混凝剂,它在水中最终生成Fe(OH)2沉淀C .若要除去水中的Ca 2+、Mg 2+,可向水中加入石灰后再加入纯碱D .用臭氧可以替代氯气进行消毒21.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 .海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化B .将晾晒海水得到的粗盐经系列物理变化可得到精盐C .从海水中可以得到MgCl 2晶体,电解熔融MgCl 2可制备MgD .工业上直接向海水样品中通入氯气即可制得大量溴、碘单质22.从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右。
已知溴水呈橙色,将SO 2气体通入溴水时,可以使溴水褪色。
下列有关叙述中正确的是( )A.SO 2使溴水褪色,显示了SO 2的漂白性B.SO 2使溴水褪色,显示了SO 2的还原性C.从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取D.SO 2是形成酸雨的唯一原因23.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu 2O ),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu 2S ),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu 2S + 2Cu 2O = 6Cu + SO 2↑ 下列对于该反应的说法正确的是( )A .该反应中的氧化剂只有Cu 2OB .Cu 既是氧化产物又是还原产物C .Cu 2S 在反应中既是氧化剂又是还原剂D .氧化产物与还原产物的物质的量之比为6:124.下列关于金属冶炼的说法不正确的是( )水A .金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的B .天然矿藏很少只含一种金属元素,往往含有较多杂质C .金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤D .金属冶炼一定要用到还原剂25.根据海水综合利用的工业流程图(如图),判断下列说法正确的是( )已知:MgCl 2·6H 2O 受热生成Mg(OH)Cl 和HCl 气体等。
A .过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2种单质B .在过程③中将MgCl 2·6H 2O 灼烧即可制得无水MgCl 2C .在过程④、⑥反应中每氧化0.2mol Br -,需消耗2.24L Cl 2D .过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题二、非选择题26.金属热还原法广泛用于冶金过程中。
用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B 的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法,通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂还原Cr 2O 3生产金属铬,称为铝热法,化学方程式为_______________。
(2)用硅作还原剂还原V 2O 3冶炼钒,称为硅热法,化学方程式为____________________。
硅(特别是硅铁)的价格比铝低,所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。
但硅的还原能力不如铝,为使硅热还原更易进行,常加入CaO 作熔剂。
试分析加入CaO 的作用:________________________________________________________。
(3)试写出用镁热法还原TiCl 4生产金属钛的化学方程式:_______________________。
27.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下图所示的工艺流程生产单质碘:(1)步骤③加Fe粉的目的是_________________________________________________。
(2)写出步骤④中反应的离子方程式__________________________________________。
(3)上述生产流程中,可以循环利用的副产物是________。
(4)操作⑤的名称是________,选用的试剂是__________。
28.海洋约占地球表面积的71%,是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题:(1)海水淡化处理多用蒸馏法。
如图是海水蒸馏原理示意图。
蒸馏法的特点是设备结构、操作简单,淡水质量好,但也具有明显的缺陷。
①你认为蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是____________________________;②某沿海地区拟采用蒸馏法兴建一座大型海水淡化工厂,为克服蒸馏法海水淡化的缺陷,请你为该地区提出一条合理化建议___________________________________________。
(2)从海水中可以获取食盐、镁、钾、溴及其化工产品。
空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,具体流程如下:①实验室中粗盐提纯的过程中添加的试剂及顺序是______________,在反应②得到的溶液中通入空气、水蒸气的作用是______________________________________________;②反应①、反应③的离子方程式分别为________________________________________________________________________________________________________________。