【课堂新坐标】高三化学一轮复习-第十一章第一节-开发利用金属矿物和海水资源课件(广东专用).ppt

菜 单,策略探究,备高考,一轮复习,新课标,化学（广东专用）,课时知能训练,自主落实,固基础,要点突破,提知能,真题体验,明考情,本小节结束,请按,ESC,键返回,点面导图,第一节开发利用金属矿物和海水资源,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：,M,n,n,e,=M,。,冶炼方法,有关的化学方程式,电解法,冶炼钠,_,冶炼镁,_,冶炼铝,_,热还原法,高炉炼铁,_,H,2,还原,WO,3,_,铝热反应,还原,Cr,2,O,3,_,焦炭还原,CuO,_,热分解法,冶炼汞,_,冶炼银,_,2.,金属的回收和资源保护,(1),废旧金属最好的处理方法是,_,。,(2),回收利用废旧金属的意义是节约,_,、减少,_,、节约能源。,(3),合理开发和利用金属矿物资源，有效地使用金属产品、材料。,回收利用,矿物资源,环境污染,1,(,选一选,),下列说法不正确的是,(,),A,有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂,B,因为钠性质很活泼，用电解氯化钠溶液的方法来冶炼金属钠,C,热还原法冶炼金属的反应不一定是置换反应,D,冶炼银可以直接用加热分解方法,【,答案,】,B,二、海水资源的开发利用,1,水资源的利用,2,化学资源的开发利用,(1),氯碱工业,(,),电解,NaCl,溶液，电解方程式为：,_,(),产物制盐酸：,_,(,),制漂白液：,_,。,(2),海水提镁、溴、碘。,(3),海水中提取,_,和,_,用于核能的开发。,(4),新型能源,_,、,_,等的开发利用。,Cl,2,2NaOH=NaClO,NaCl,H,2,O,铀,重水,潮汐能,波浪能,2,(,填一填,),海水的淡化,海水中提取食盐,海水中提取金属镁,海水中提取碘,海水中提取溴，上述化工生产中涉及氧化还原反应的有,_,。,【,答案,】,3,(,选一选,),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,Cl,2,D,利用潮汐发电是将化学能转化为电能,【,答案,】,C,金属的冶炼和铝热反应,1.,金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系,金属的活,动性顺序,K Ca Na,Mg Al,Zn Fe Sn,Pb(H)Cu,Hg Ag,Pt Au,自然界中,存在形态,化合态,多数是化合态，极少数是游离态,游离态,主要冶,炼方法,电解法,热还原法,热分,解法,物理,方法,2.,铝热反应,(1),原理：高温下铝将金属氧化,物中的金属还原出来。,(2),实验装置：如图所示。,(3),实验现象,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。,反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。,纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。,(2012,巢湖一中高三质检,),粉末状试样,A,是由等物质的量的,MgO,和,Fe,2,O,3,组成的混合物。现进行如下实验：,将适量,A,进行铝热反应，产物中有单质,B,生成；,另取,20 g A,全部溶于,0.15 L 6.0,molL,1,盐酸中，得溶液,C,；,将,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,；,用,KSCN,溶液检验时，溶液,D,不变色。,请填空：,(1),中引发铝热反应的实验操作是,_,_,，产物中的单质,B,是,_,。,(2),中所发生反应的化学方程式是,_,_,。,(3),中所发生的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,_,。,溶液中,Mg,2,的物质的量等于,MgO,的物质的量，,c,(Mg,2,),0.1 mol/0.15 L,0.67,molL,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,),2,6.0,molL,1,0.15 L,0.9 mol,，,n,(Fe,2,),(0.9 mol,0.1 mol,2)/2,0.35 mol,，,所以,c,(Fe,2,),0.35 mol/0.15 L,2.3 molL,1,。,【,答案,】,(1),加少量,KClO,3,，插上镁条并将其点燃,Fe,(2)Fe,2,O,3,6HCl=2FeCl,3,3H,2,O,，,MgO,2HCl=MgCl,2,H,2,O,(3)Fe,2H,=Fe,2,H,2,，,Fe,2Fe,3,=3Fe,2,(4)0.67 molL,1,2.3 molL,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,(TiCl,4,),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,【,解析,】,金属钠与,TiCl,4,溶液中的水反应，不能置换出金属钛，,A,不正确；电解,NaCl,溶液不能得到金属钠，,C,不正确；黄铜矿经冶炼得到粗铜，粗铜再经电解精炼制得纯度为,99.9%,的铜，,D,不正确。,【,答案,】,B,海水资源开发利用,(2),反应的离子方程式,2H,2I,H,2,O,2,=I,2,2H,2,O,(2012,阳江质检,),海水是取之不尽的化工原料资源,，,可以从海水中提取各种化工原料。如图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：,试回答下列问题：,(1),粗盐中含有,Ca,2,、,Mg,2,、,SO,等杂质，精制时所用试剂为：,A.,盐酸；,B.BaCl,2,溶液；,C.NaOH,溶液；,D.Na,2,CO,3,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,_,_,。,(3),由,MgCl,2,6H,2,O,晶体脱水制无水,MgCl,2,时，,MgCl,2,6H,2,O,晶体在,_,气氛中加热脱水，该气体的作用是,_,。,(4),电解无水,MgCl,2,所得的镁蒸气可以在下列,_,气体中冷却。,A,H,2,B,N,2,C,CO,2,D,O,2,【,精讲精析,】,(1),除去杂质又不带入其他杂质离子，合理的试剂顺序是,BCDA,或者,CBDA,。,(2),电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是,2Cl,2e,=Cl,2,，与负极相连的阴极发生的反应是：,2H,2e,=H,2,。,H,不断消耗，使得溶液中,c,(OH,),增大，,pH,变大。电解过程中逸出的是,Cl,2,、,H,2,，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的,HCl,气体以补足损失的,H,、,Cl,原子。,【,答案,】,(1)BCDA(,或,CBDA),(2)2Cl,2e,=Cl,2,变大向电解液中通入一定量的,HCl,气体,(3)HCl,抑制水解平衡,MgCl,2,H,2,OMg(OH)Cl,HCl,正向进行,(4)A,2,(2012,福州高三质量检查,),从海水中提取镁的工艺流程如图所示：,下列说法错误的是,(,),A,用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富,B,步骤,电解,MgCl,2,时阴极产生氯气,C,步骤,可将晶体置于,HCl,气体氛围中脱水,D,上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应,【,解析,】,工艺流程中的原料,(,海水和贝壳,),来源丰富；电解过程中阳极发生氧化反应有氯气放出，阴极发生还原反应有金属镁生成；为防止镁离子的水解，步骤,应将晶体置于,HCl,气体氛围中脱水；,发生化合反应、,发生分解反应、,发生复分解反应。,【,答案,】,B,热点探究,工艺流程,以自然资源开发利用为背景的物质制备、分离与提纯,利用化学方法开发利用资源是当今社会发展的需求，近几年高考实验题一直由此选材命题。在考题中，一般给出生产过程或实验简图，目的是考查物质的性质、反应原理、实验基本操作，尤其是物质的萃取、分液、过滤、蒸馏、蒸发等分离操作。故立足于基本化学知识，将题目中的文字信息、框图信息进行正确转化是答好该类题目的最大关键。解决该类问题应理顺流程，对比提纯前后间的差异，以选取合适的分离、提纯方法。,海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取,NaCl,、,Mg(,以,MgCl,2,形式存在,),和,Br,2,(,以,NaBr,的形式存在,),及综合利用的生产流程简图：,请回答：,(1)Mg(OH),2,中加入盐酸后，要获得,MgCl,2,6H,2,O,晶体，需要进行的实验操作依次为,_,。,a,蒸馏,b,灼烧,c,过滤,d,蒸发,e,冷却结晶,(2),目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是,_,。,a,精制饱和食盐水进入阳极室,b,纯水,(,加少量,NaOH,),进入阴极室,c,阴极产物为氢氧化钠和氢气,d,阴极的电极反应为：,Cl,2,2e,=2Cl,(3),母液中常含有,MgCl,2,、,NaCl,、,MgSO,4,、,KCl,等,(,其溶解度与温度的关系如图所示,),，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到,60,以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分,是,_,；过滤上述晶体后，将滤液降温到,30,以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的,_,晶体。,【,精讲精析,】,(1),要考虑,MgCl,2,的水解。,(2),中阳极反应式应为,2Cl,2e,=Cl,2,。,(3),中根据溶解度与温度关系图分析，温度升高至,60,以上时，,MgSO,4,溶解度随温度的升高而降低，故要析出,MgSO,4,，此时,NaCl,溶解度受温度影响不大，水分蒸发要析出,NaCl,；当温度降至,30,以下时，,KCl,的溶解度比,MgCl,2,的溶解度要小得多，故析出,KCl,。,【,答案,】,(1)d,、,e,、,c,(2)d,(3)MgSO,4,、,NaCl,KCl,(2012,潮州潮安中学质检,),某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题。,(1),第,步是将海带放入,_(,填仪器名称,),中，用酒精灯充分灼烧灰化。,(2),第,步为了加快溶解速率并使,I,充分进入溶液中，可以采取的措施是,_(,写出两条,),。,(3),实验进行到某一步骤时应检验碘的存在，具体方法是,_,_,。,(4),海带灰中还含有其他无机盐类,(,如硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等,),，这些盐类是在流程图中的第,_,步,(,填编号,),与碘分离的。,【,解析,】,(1),灼烧海带应该在坩埚中进行。,(2),要加快物质的溶解速率并使之充分溶解，可采用玻璃棒搅拌的方法，加热一般可以加大物质的溶解度。,(3),如果是检验氧化后的单质碘，则要取氧化后的溶液于试管中，滴加淀粉溶液检验；如果是检验过滤后的溶液中的碘离子，则要取滤液加入氯水；使碘离子被氧化为单质碘，然后加淀粉溶液检验。,(4),在萃取过程中，单质碘进入四氯化碳中，其他盐留在溶液中，通过分液可实现碘和其他盐的分离。,【,答案,】,(1),坩埚,(2),充分搅拌；加热煮沸,(3),取氧化后的溶液少量于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘,(,或：取过滤后的溶液少量于试管中，滴加几滴氯水再滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘,),(4),高考题组一金属冶炼,1,(2011,上海高考,),高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是,(,),A,铁,B,氮,C,氧,D,碳,【,解析,】,本题考查工业炼铁过程中的反应原理。高炉炼铁过程中，碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温下再与碳反应生成还原剂一氧化碳，,CO,与铁矿石反应又生成,CO,2,，碳元素既被氧化又被还原。,【,答案,】,D,回答问题：,(1),中反应的化学方程式为,_,；,(2),化合物,I,的电子式为,_,，它的空间构型是,_,；,(3)1.6 g G,溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量,(,写出离子方程式和计算过程,)_,_,；,(4)C,与过量,NaOH,溶液反应的离子方程式为,_,，反应后溶液与过量化合物,I,反应的离子方程式为,_,；,(5)E,在,I,中燃烧观察到的现象是,_,。,(1),操作,使用的试剂是,_,，所用主要仪器的名称是,_,。,(2),加入溶液,W,的目的是,_,。用,CaO,调节溶液,Y,的,pH,，可以除去,Mg,2,。由表中数据可知，理论上可选择的,pH,最大范围是,_,。酸化溶液,Z,时，使用的试剂为,_,。,开始沉淀时的,pH,沉淀完全时的,pH,Mg,2,9.6,11.0,Ca,2,12.2,c,(OH,),1.8,molL,1,课时知能训练,