1、第1页 第七章第七章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 学案学案22 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源第2页 高考大纲高考大纲1.了解海水和金属矿物的综合利用了解海水和金属矿物的综合利用 2.了解化学科学发展对自然资源利用的作用了解化学科学发展对自然资源利用的作用 第3页 考向预测考向预测1.金属的冶炼方法金属的冶炼方法(原理与实验设计原理与实验设计,如铝热反应如铝热反应)2.海水的综合开发与利用海水的综合开发与利用,尤其是尤其是Mg Br2 Cl2的提取与生的提取与生产工艺流程产工艺流程 第4页 轻松学教材轻松学教材qing song xue jiao c
2、ai第5页 一一 金属冶炼的原理金属冶炼的原理1.自然界中除自然界中除1金金 铂铂等少数金属外等少数金属外,绝大多数金属元素以绝大多数金属元素以2化化合物合物的形式存在的形式存在 第6页 2.金属冶炼的方法金属冶炼的方法第7页 二二 海水资源的开发利用海水资源的开发利用1.海洋约占地球表面积的海洋约占地球表面积的71%,海水中水的储量很大海水中水的储量很大,约占地约占地球总水量的球总水量的97%,海水的利用主要包括海水的利用主要包括海水的淡化海水的淡化 直接利用直接利用海水进行循环冷却海水进行循环冷却 海水淡化的方法有海水淡化的方法有:蒸馏法蒸馏法 电渗析法电渗析法 离子交换法离子交换法 第8
3、页 2.海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物,其中其中H O Cl Na K Mg Ca S F B Br Sr等元素超过总量的等元素超过总量的99%,其他为其他为微量元素微量元素,总计总计80多种元素多种元素 3.海水可以制盐海水可以制盐,除食用外除食用外,盐还可用做工业原料盐还可用做工业原料,例如生产例如生产烧烧碱碱 纯碱纯碱 钠钠 氯气氯气 盐酸盐酸 漂白粉漂白粉,从海水中还可以提取从海水中还可以提取镁镁 溴溴 钾钾等等 第9页 体验热身体验热身ti yan re shen第10页 1.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.有些活泼金属如铝可用做热还
4、原剂来冶炼金属有些活泼金属如铝可用做热还原剂来冶炼金属B.用电解用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠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回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物答案答案:C第11页 解析解析:本题考查金属冶炼的方法本题考查金属冶炼的方法 铝可以做还原剂冶炼一些铝可以做还原剂冶炼一些高高,2;,;,F23232AlFe OeAl ONaCl熔点的金属 如高温钠为活泼金属 可用电解熔融的方法制取 铝是活泼金属很难用还原剂把它还原出来第12页 2.从海水中可获得的
5、在常温下为液体的单质是从海水中可获得的在常温下为液体的单质是()A.MgB.KC.Br2D.I2答案答案:C解析解析:Mg K为银白色固体金属为银白色固体金属,I2为紫黑色固体非金属为紫黑色固体非金属,Br2为深红棕色液体非金属为深红棕色液体非金属,C符合符合 第13页 3.从石器从石器 青铜器到铁器时代青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的金属的冶炼体现了人类文明的发展水平发展水平 下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后之所以有先后,主要取决于主要取决于()第14页 A.金属的导电性强弱金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多
6、少金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低金属的化合价高低D.金属的活动性大小金属的活动性大小答案答案:D第15页 解析解析:金属的活动性越弱金属的活动性越弱,越容易以游离态形式存在于自然界越容易以游离态形式存在于自然界,金属阳离子的氧化性越强金属阳离子的氧化性越强,越容易被还原为金属单质越容易被还原为金属单质,因而冶因而冶炼越容易炼越容易 第16页 4.海水淡化可采用膜分离技术海水淡化可采用膜分离技术 如图所示如图所示,对淡化膜右侧的海对淡化膜右侧的海水加压水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中其而海水中其他各种离子不能通过淡化膜他各种离子不
7、能通过淡化膜,从而得到淡水从而得到淡水,对加压后右侧海对加压后右侧海水成分变化分析水成分变化分析,正确的是正确的是()A.溶质的质量增加溶质的质量增加B.溶剂的质量不变溶剂的质量不变C.溶液的质量减小溶液的质量减小D.溶质的质量分数不变溶质的质量分数不变答案答案:C第17页 解析解析:把海水看做溶液把海水看做溶液,水是溶剂水是溶剂,NaCl是溶质是溶质 由题意知由题意知,右右侧海水中溶剂水的量减小侧海水中溶剂水的量减小,NaCl的量不变的量不变,因而溶质的质量分因而溶质的质量分数增大数增大 第18页 5.海洋中有大量宝贵资源海洋中有大量宝贵资源 被称为被称为“海洋元素海洋元素”的溴的溴,其工业
8、其工业制法为把海水浓缩得盐卤制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到然后加热到363 K,控制控制pH为为3.5,通通入氯气把溴置换出来入氯气把溴置换出来,然后用一种气体然后用一种气体X把溴吹出把溴吹出,再用纯碱溶再用纯碱溶液吸收液吸收,这时这时,溴转化为溴离子和溴酸根溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化最后用硫酸酸化,单质单质溴可从溶液中析出溴可从溶液中析出(1)把溴吹出的气体把溴吹出的气体X,最可能用下面的最可能用下面的_(填序号填序号)A.乙烯乙烯 B.空气空气 C.氩气氩气 D.CO2答案答案:B第19页(2)某同学对上述工艺提出改进意见某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机认
9、为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可溶剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理你认为其建议是否合理_(填填“是是”或或“否否”),并说出理由并说出理由_ 否否需大量萃取剂需大量萃取剂,污染大污染大,利用率低利用率低第20页(3)提取溴的工厂往往会因为挥发而造成空气污染提取溴的工厂往往会因为挥发而造成空气污染,某实验小某实验小组准备测定工厂空气中溴的含量组准备测定工厂空气中溴的含量,提供乙醇溶液提供乙醇溶液 蒸馏水蒸馏水 饱饱和和Na2SO3溶液溶液 饱和饱和NaBr溶液溶液,请你为他们设计收集一瓶工请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法厂的空气的方法_ 答案：把装满饱和答案：把装满饱和NaBr溶液的
10、试剂瓶带到工厂溶液的试剂瓶带到工厂,在工厂在工厂内把其中的液体全部倒出内把其中的液体全部倒出,然后加盖密封然后加盖密封第21页(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为纯碱溶液吸收溴的化学方程式为_,硫酸酸化得到单质溴硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为的离子方程式为_ 223323Br3Na CO5NaBr NaBrO3COO3225Br6HBrO3Br3H第22页(5)工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴,当用惰性当用惰性电极电极MgBr2溶液时溶液时,除得到溴之外除得到溴之外,同时还能得到的产品是同时还能得到的产品是_ Mg(OH)2和和H2第23页 解析
11、解析:(1)吹出的溴单质用吹出的溴单质用Na2CO3吸收吸收,不能用不能用CO2吹出吹出Br2,是是因为因为CO2与与Na2CO3能发生反应能发生反应,乙烯与溴单质发生加成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氩气的使用在工业上成本较高,因此最可能用的是空气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直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂,而且还造成一部而且还造成一部分溴流失分溴流失,从萃取剂中分离出液溴成本增加从萃取剂中分离出液溴成本增加(3)收集工厂内的空气收集工厂内的空气,只需把装满饱和只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带溶液的试剂瓶带到工厂后到工厂后,把其
12、中的液体倒出把其中的液体倒出,然后密封集气瓶然后密封集气瓶,即得一瓶工厂即得一瓶工厂内空气内空气 第24页 22322332-3222222224,BrNa CO3Br3Na CO=5NaBrNaBrO3CO,5Br6HBrO=3Br3H O5MgBrNaCl,MgBr2H OMg OHBrH根据题中提供的信息与反应的化学方程式为硫酸酸化的离子方程式为用惰性电极电解溶液类似于电解溶液 其电解方程式为通电第25页 重点探究重点探究zhong dian tan jiu第26页 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用一一 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系1.原理原理
13、由于不同金属的活动性不同由于不同金属的活动性不同,金属离子得到电子被还原成金属金属离子得到电子被还原成金属原子的能力也不同原子的能力也不同 金属活动性顺序表中金属活动性顺序表中,金属的位置越靠后金属的位置越靠后,越容易被还原越容易被还原,一般的还原方法就能使金属还原一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置金属的位置越靠前越靠前,越难被还原越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还最活泼金属只能用最强的还原手段来还原原 第27页 2.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的金属的活活动性顺动性顺序序K Ca NaMg AlZn Fe SnPb(H)CuHg
14、AgPt Au金属原金属原子子失电子失电子能力能力强强弱弱金属离金属离子子得电子得电子能力能力弱弱强强主要冶主要冶炼方法炼方法电解法电解法热还原热还原法法热分热分解法解法物理物理方法方法第28页 特别提醒特别提醒:金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性存在状态和金属的活泼性 工业上冶炼金属常用的还原剂有工业上冶炼金属常用的还原剂有C CO H2 活泼金属活泼金属单质等单质等 第29页 二二 铝热反应铝热反应1.原理原理Al是还原剂是还原剂,另一种氧化物做氧化剂另一种氧化物做氧化剂,是铝将氧化物中的金属是铝将氧化物中的金属置换出来的
15、反应置换出来的反应;其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质为金属单质 第30页 2.反应特点反应特点(1)高温高温;(2)剧烈燃烧剧烈燃烧,放出大量的热放出大量的热;(3)新生成的液态金属单质易与新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态固态)分离分离 3.引燃剂和铝热剂引燃剂和铝热剂(1)引燃剂引燃剂:镁条镁条 氯酸钾氯酸钾(2)铝热剂铝热剂:铝粉和金属氧化物铝粉和金属氧化物(Fe2O3 Cr2O3 V2O5等等)组成组成的混合物的混合物 第31页 4.应用应用铝热反应常用于冶炼难熔金属铝热反应常用于冶炼难熔金属,如如V Cr Mn等等;焊接钢轨等焊
16、接钢轨等 第32页【例例1】用铝热法还原下列氧化物用铝热法还原下列氧化物,制得金属各制得金属各1 mol,消耗铝消耗铝最少的是最少的是()A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4答案答案:D第33页 解析解析:用铝热法还原金属氧化物时用铝热法还原金属氧化物时,Al做还原剂做还原剂,金属氧化物做金属氧化物做氧化剂氧化剂,在反应中金属氧化物被还原为单质在反应中金属氧化物被还原为单质,显然显然,在氧化物中在氧化物中金属化合价越高金属化合价越高,变为单质时需获得的电子越多变为单质时需获得的电子越多,消耗铝越多消耗铝越多;金属化合价越低金属化合价越低,得电子数越少得电子数越少,消耗的铝越
17、少消耗的铝越少 以上金属氧以上金属氧化物中金属的化合价分别为化物中金属的化合价分别为:;(),8Mn4W6Cr3CoCo3化合价最低 消耗铝最少第34页【方法归纳方法归纳】如果对铝热反应的本质有深刻的了解如果对铝热反应的本质有深刻的了解,即即Al与与O结合生成结合生成Al2O3,显然与显然与1 mol金属结合的氧原子数越少金属结合的氧原子数越少,消消耗的铝也就越少耗的铝也就越少 第35页 类比迁移类比迁移lei bi qian yi第36页 1.下列各种冶炼方法中下列各种冶炼方法中,可制得相应金属的是可制得相应金属的是()A.加热加热Al2O3B.加热加热CaCO3C.电解熔融电解熔融NaCl
18、D.氯化钠与铝粉高温共热氯化钠与铝粉高温共热答案答案:C第37页 难点探究难点探究nan dian tan jiu第38页 海水中镁海水中镁 溴溴 碘的提取方法碘的提取方法1.镁的提取镁的提取(1)流程流程第39页(2)有关反应的化学方程式有关反应的化学方程式2()()()O()222222222222MgClCa OHMg OHCaClMg OH2HClMgCl2HMgCl 6H OHClMgCl6H OMgClMgCl熔融 通电第40页 2.溴的提取溴的提取(1)用蒸馏法将海水浓缩用蒸馏法将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化用硫酸将浓缩的海水酸化(2)向酸化的海水中通入适量氯气向酸化的海水中
19、通入适量氯气,使溴离子转化为溴单使溴离子转化为溴单质质:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入将溴单质吹入盛有二氧化硫的吸收塔内以达到富集的目的盛有二氧化硫的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 第41页(4)向吸收塔内溶液中通入适量的氯气向吸收塔内溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2=2HCl+Br2(5)用四氯化碳用四氯化碳(或苯或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质萃取吸收塔内溶液中的溴单质 第42页 3.海带中碘的提取海带中碘的提取(1)原理原理:用适当的氧化剂将海带
20、中的碘元素用适当的氧化剂将海带中的碘元素(I-)氧化成氧化成I2,再萃再萃取出来取出来(2)化学方程式化学方程式:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 特别提醒特别提醒:在实验室从海带中提取碘在实验室从海带中提取碘,先将干海带灼烧除去先将干海带灼烧除去有机物有机物,再用再用H2O H2SO4处理处理,使使I-氧化为氧化为I2,再用苯或再用苯或CCl4萃取萃取 第43页【例例2】海水是镁的主要来源之一海水是镁的主要来源之一 从海水中提取镁可按如从海水中提取镁可按如下步骤进行下步骤进行:把贝壳制成石灰乳把贝壳制成石灰乳;向引入的海水中加入石向引入的海水中加入石灰乳灰乳,沉降沉降 洗涤洗涤 过滤
21、沉淀物过滤沉淀物;将沉淀物与盐酸反应将沉淀物与盐酸反应,结结晶晶 过滤过滤 干燥产物干燥产物;电解得到产物电解得到产物(1)以上提取镁的全过程中以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是没有涉及的化学反应类型是_(填序号填序号)A.分解反应分解反应B.化合反应化合反应C.置换反应置换反应D.复分解反应复分解反应答案：答案：C第44页(2)下列关于提取镁的说法中下列关于提取镁的说法中,不正确的是不正确的是_(填序填序号号)A.此法的优点之一是原料来自大海此法的优点之一是原料来自大海B.进行步骤的目的是富集进行步骤的目的是富集MgCl2C.可用电解熔融氧化镁的方法制取镁可用电解熔融氧化镁的方法
22、制取镁D.电解冶炼镁要消耗大量电能电解冶炼镁要消耗大量电能答案：答案：C第45页 3222222:1,:CaCOCaOCO,CaOH O=Ca OH,;Mg:Mg2OH=Mg OH,解析从海水中提取镁的全过程中 涉及的反应有把贝壳制成石灰乳高温分解反应化合反应 沉淀 22222;:Mg OH2HCl=MgCl2H O,;:MgCl()MgCl,2MgO,MgOMg复分解反应 沉淀物与盐酸反应复分解反应 电解熔融 通电分解反应未涉及置换反应由于的熔点高 不使用电解熔融的方法冶炼第46页【方法归纳方法归纳】根据题意根据题意,先写出化学方程式先写出化学方程式,再作出具体判断再作出具体判断,对于该法的
23、评判要结合实际情况对于该法的评判要结合实际情况 第47页 类比迁移类比迁移lei bi qian yi第48页 2.(2009韶关模拟韶关模拟)海藻中含有丰富的碘元素海藻中含有丰富的碘元素(以以I-形式存在形式存在)实验室中提取碘的流程如下实验室中提取碘的流程如下:第49页(1)在虚线框内画出实验操作的仪器装置示意图在虚线框内画出实验操作的仪器装置示意图(见题后说见题后说明明)实验操作的名称是实验操作的名称是_,所用主要仪器名称为所用主要仪器名称为_ 第50页(2)提取碘的过程中提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是可供选择的有机试剂是_(填填序号序号)A.酒精酒精(沸点沸点78)B.四氯化碳四
24、氯化碳(沸点沸点77)C.甘油甘油(沸点沸点290)D.苯苯(沸点沸点80)答案：答案：BD第51页(3)在操作中在操作中,溶液中生成少量溶液中生成少量ICl,为消除此杂质为消除此杂质,使碘全部使碘全部游离出来游离出来,应加入适量应加入适量(填序号填序号)_溶液溶液,反应的离子反应的离子方程式为方程式为_ A.KIO3 B.HClO C.KI D.Br2CICl+I-=Cl-+I2第52页(4)为使从含碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂为使从含碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂,采用水浴加采用水浴加热蒸馏热蒸馏(如图所示如图所示)请指出图中实验装置中错误之处请指出图中实验装置中错误之处(有几处有几处填
25、几个填几个,下列空白可不填满下列空白可不填满,也可补充也可补充 )第53页 _,_,_,_ 缺石棉网缺石棉网温度计插到液体中温度计插到液体中冷凝管进出水方向颠倒冷凝管进出水方向颠倒第54页(5)实验中使用水浴的原因是实验中使用水浴的原因是_,最后晶体碘聚集最后晶体碘聚集在在_(填仪器名称填仪器名称)中中 有机溶剂沸点较低有机溶剂沸点较低,控制温度不能过高控制温度不能过高,避免碘蒸气进入避免碘蒸气进入冷凝管冷凝管蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶第55页 说明说明:实验装置中仪器用下面方法表示实验装置中仪器用下面方法表示 铁架台铁架台 连接胶管连接胶管等不必画出等不必画出,如需加热如需加热,在此仪器下方用在此仪器
26、下方用“”表示表示 下列图下列图示均为玻璃仪器示均为玻璃仪器,应标清液面或固体可视界面应标清液面或固体可视界面 第56页 实验探究实验探究shi yan tan jiu第57页 关于金属冶炼的实验关于金属冶炼的实验第58页 1.反应原理反应原理232Fe O3CO2Fe3CO高温第59页 2.实验过程实验过程(1)组装装置组装装置 按图所示按图所示,连接各仪器连接各仪器(2)检验装置的气密性检验装置的气密性 用弹簧夹用弹簧夹a关闭导气管关闭导气管,对硬质玻璃管对硬质玻璃管微热微热,观察现象观察现象,直至装置的气密性合格为止直至装置的气密性合格为止 装置气密性合格装置气密性合格的标志是气球体积明
27、显膨胀的标志是气球体积明显膨胀(3)向有关仪器内加入向有关仪器内加入Fe2O3和澄清石灰水和澄清石灰水,重新连接好各仪器重新连接好各仪器(4)通通CO排空气排空气,加热使反应发生加热使反应发生(5)停止加热停止加热,继续通入继续通入CO至冷却至冷却 第60页 3.注意事项注意事项(1)为了扩大气态为了扩大气态CO和固态和固态Fe2O3的接触面积的接触面积,提高反应速率提高反应速率和和Fe2O3的转化率的转化率,Fe2O3要平铺开要平铺开(2)要先通适量要先通适量CO气体将硬质玻璃管内的空气排出以后再点气体将硬质玻璃管内的空气排出以后再点燃酒精灯加热燃酒精灯加热 此先后顺序不可颠倒此先后顺序不可
28、颠倒,否则可能要引发爆炸否则可能要引发爆炸 第61页(3)CO气体要匀速气体要匀速 慢通慢通,以提高以提高CO气体的利用率气体的利用率(4)CO与与Fe2O3的反应要进行至红色的反应要进行至红色Fe2O3固体完全变为黑色固体完全变为黑色固体为止固体为止(5)停止加热后停止加热后,要先用弹簧夹要先用弹簧夹b关闭导气管关闭导气管(但不要切断但不要切断CO气气源源)后再熄灭酒精灯后再熄灭酒精灯 此先后顺序不可颠倒此先后顺序不可颠倒,否则会引起石灰否则会引起石灰水倒吸至硬质玻璃管内而使实验失败水倒吸至硬质玻璃管内而使实验失败(6)被还原出的被还原出的Fe要在硬质玻璃管内于要在硬质玻璃管内于CO气体中冷
29、却至常温气体中冷却至常温,目的是防止目的是防止Fe重新被空气氧化重新被空气氧化 第62页【实验设计实验设计】实验室中用含少量实验室中用含少量CO2杂质的杂质的CO来还原铁的来还原铁的氧化物氧化物FexOy并证明并证明CO能够还原能够还原FexOy,且本身被氧化为且本身被氧化为CO2,实验所提供的各种仪器和药品如下实验所提供的各种仪器和药品如下:第63页(1)实验时实验时,上述仪器装置的正确连接顺序是上述仪器装置的正确连接顺序是(填写各接口的代填写各接口的代号号):混合气体混合气体(),()接接(F),(E)接接(),()接接(),()接接()D C ABHGI第64页(2)在装置乙中发生反应的
30、化学方程式是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在装置甲中发生反应的化学方程式是_ O22322NaOHCONa COHxy2F e OyC OxF eyC O高 温第65页(4)丙装置中澄清石灰水的作用是丙装置中澄清石灰水的作用是_(5)经定量测定经定量测定,0.4 g FexOy与与CO反应生成的气体通入过量反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中的澄清石灰水中,生成生成0.75 g白色沉淀白色沉淀,则则FexOy中中x的值是的值是_,y的值是的值是_ 检验检验CO2是否除净是否除净23第66页(6)实验过程中实验过程中,能说明能说明CO能够还原能够还原Fe
31、xOy的实验现象是的实验现象是_ 能够说明能够说明CO被氧化成被氧化成CO2的实验现象是的实验现象是_ 红色固体变为黑色红色固体变为黑色丁中澄清石灰水变浑浊丁中澄清石灰水变浑浊第67页 走出误区走出误区zou chu wu qu第68页 电解冶炼的方法制取电解冶炼的方法制取Na Mg Al等等,分别电解分别电解NaCl MgCl2 Al2O3而不是而不是AlCl3,因因AlCl3是共价化合物是共价化合物,在液态时在液态时不导电不导电,故不能用电解熔融故不能用电解熔融AlCl3的方法来冶炼的方法来冶炼Al 由于由于MgO的熔点高的熔点高,不能使用电解熔融不能使用电解熔融MgO的方法冶炼的方法冶炼
32、Mg MgCl2的熔点低的熔点低,耗能少耗能少,便于电解便于电解 第69页 备用选题备用选题bei yong xuan ti第70页 1.从海水中可以提取溴从海水中可以提取溴,主要反应为主要反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,下下列说法正确的是列说法正确的是()A.溴离子具有氧化性溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强氯气的氧化性比溴单质强答案答案:D第71页 解析解析:元素价态变化为元素价态变化为:,1001BrBrClCl升高到降低到失去电子 被氧化得到电子 被还原溴离子具有还原性溴离子具有还原性;氯气是氧化
33、剂氯气是氧化剂;该反应属于氧化还原反应该反应属于氧化还原反应;氯气将溴置换出来氯气将溴置换出来,所以氯气的氧化性强于溴单质的所以氯气的氧化性强于溴单质的 第72页 2.冶炼金属一般有下列四种方法冶炼金属一般有下列四种方法:焦炭法焦炭法;水煤气水煤气(或或H2 或或CO)法法;活泼金属置换法活泼金属置换法;电解法电解法 四种方法在工业上四种方法在工业上均有应用均有应用 古代有古代有:()火烧孔雀石炼铜火烧孔雀石炼铜;()湿法炼铜湿法炼铜 现代现代有有:()铝热法炼铬铝热法炼铬;()从光卤石中炼镁从光卤石中炼镁 下列对它们的冶炼下列对它们的冶炼方法的分析中不正确的是方法的分析中不正确的是()A.(
34、)B.()C.()D.()答案答案:B第73页 解析解析:()()()()发生的反应分别是发生的反应分别是:()()O,;(),;(),;()(),22322244232322Cu OH CO2CuOCOHC2CuO2CuCOFeCuSOFeSOCu2AlCr OAl O2CrMgClMgCl高温符合符合高温符合熔融 电解符合第74页 3.从海水中提取单质镁从海水中提取单质镁,下列途径正确的是下列途径正确的是().Mg.Mg.Mg.Mg 2NaOH2HCl2HCl22Cl2AMg OHBMgClCMg OHMgClDMgCl电解电解石灰乳电解电解海水海水海水海水答案答案:C解析解析:首先向制盐
35、剩下的苦卤里加入熟石灰首先向制盐剩下的苦卤里加入熟石灰,得得Mg(OH)2,再用再用盐酸溶解盐酸溶解Mg(OH)2得得MgCl2,电解电解MgCl2制得制得Mg 第75页 4.利用海水为原材料不能得到的是利用海水为原材料不能得到的是()A.食盐食盐B.淡水淡水C.镁镁D.石膏石膏答案答案:D解析解析:利用海水可以制得淡水利用海水可以制得淡水,也可以得到食盐也可以得到食盐 镁等镁等物质物质,但得不到石膏但得不到石膏 第76页 5.(2007上海春季上海春季)随着全球淡水资源危机日益严重随着全球淡水资源危机日益严重,世界各世界各国都把目光投向了占全球总水量约国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪
36、洋大海的汪洋大海,希望从苦希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水涩的海水中提取可以饮用的淡水 第77页(1)海水淡化由来已久海水淡化由来已久 第二次世界大战时第二次世界大战时,一艘为盟军运送一艘为盟军运送军事物资的商船遇难漂流到一座荒岛上军事物资的商船遇难漂流到一座荒岛上 为了获取淡水为了获取淡水,船员船员们将救生艇上的铜皮空气箱拆下们将救生艇上的铜皮空气箱拆下,在空气箱上加盖一块边缘向在空气箱上加盖一块边缘向内卷曲形成水槽的铜盖内卷曲形成水槽的铜盖,做成一个简易蒸馏器做成一个简易蒸馏器 加热箱内的海加热箱内的海水水,水蒸气在盖顶冷凝后顺着边缘流进水槽水蒸气在盖顶冷凝后顺着边缘流进水槽,再滴入淡
37、水桶内再滴入淡水桶内 根据上述文字的描述根据上述文字的描述,为上图简易蒸馏器示意图补画铜盖为上图简易蒸馏器示意图补画铜盖 第78页(2)目前海水淡化有了许多新工艺目前海水淡化有了许多新工艺,最广泛应用的为多级闪蒸最广泛应用的为多级闪蒸法法,其流程示意图如下图其流程示意图如下图 已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的压强分别是压强分别是p1和和p2,且且p2p11.013105 Pa 第79页 请回答请回答:处海水的温度比处海水温度高的原因是处海水的温度比处海水温度高的原因是_ 答案：海水经过闪蒸室时答案：海水经过闪蒸室时,吸收了管外水蒸气放出的热量吸收了管外水蒸气放出的热
38、量,温温度升高度升高第80页 盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室的原因是盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室的原因是_ 二级闪蒸室的压强小于一级闪蒸室的压强二级闪蒸室的压强小于一级闪蒸室的压强(或或p2p1)第81页(3)为降低能耗为降低能耗,多级闪蒸法采取了降压和多级闪蒸法采取了降压和_两项措两项措施施 降压可以降低能耗的理由是降压可以降低能耗的理由是_ 热交换热交换降压后水的沸点降低降压后水的沸点降低,水汽化所需要的能量减少水汽化所需要的能量减少第82页(4)海水淡化亦称海水脱盐海水淡化亦称海水脱盐 该工艺过程包括海水预处理该工艺过程包括海水预处理 脱脱盐盐 淡化水的后处理等淡化水的后处理等
39、 下列属于海水预处理的是下列属于海水预处理的是_ _ _(填序号填序号)淡水收集淡水收集 除掉悬浮物除掉悬浮物 杀灭海洋生物杀灭海洋生物 除掉海水中除掉海水中的盐分的盐分 水质检测水质检测 降低海水浑浊度降低海水浑浊度为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子,通常采用的试剂是通常采用的试剂是_ 硝酸银溶液和稀硝酸硝酸银溶液和稀硝酸第83页(5)除了从海水中获得淡水之外除了从海水中获得淡水之外,人们还可以从中提取其他物人们还可以从中提取其他物质质 天工开物天工开物中就有海水晒盐的记载中就有海水晒盐的记载(见右图见右图)试比较多级闪蒸海水淡化与海水晒盐的主要异同点试
40、比较多级闪蒸海水淡化与海水晒盐的主要异同点,每项至少每项至少写两点写两点 相同点相同点:_ 差异点差异点:_ 都是通过水的汽化将水与盐分离都是通过水的汽化将水与盐分离;原料相同原料相同产品不同产品不同,前者获得淡水前者获得淡水,后者获得后者获得食盐食盐;工艺不同工艺不同第84页(6)海水淡化是解决淡水资源危机的途径之一海水淡化是解决淡水资源危机的途径之一,它涉及各个领它涉及各个领域域 如要建立一个以多级闪蒸法为主要工艺的海水淡化厂如要建立一个以多级闪蒸法为主要工艺的海水淡化厂,涉涉及的经济问题有及的经济问题有_;涉及的技术涉及的技术问题有问题有_ 若请你以海水淡化若请你以海水淡化为主题为主题,
41、从一个侧面出发从一个侧面出发,对其进行探究对其进行探究,你最关注的问题是你最关注的问题是_;根据该问题拟定的课题名称是根据该问题拟定的课题名称是_ 投资和投资回报投资和投资回报,产品需要确定价格等产品需要确定价格等工艺流程工艺流程 设备设备 操作技术等操作技术等盐水能否被利用盐水能否被利用从海水中获得淡水的方法研究从海水中获得淡水的方法研究第85页 解析解析:受热后的海水进入一级闪蒸室受热后的海水进入一级闪蒸室,被低温海水冷却后被低温海水冷却后,一部一部分转化为淡水分转化为淡水,一部分进入二级闪蒸室一部分进入二级闪蒸室,被再次冷却被再次冷却 由于由于p2p11.103105 Pa,所以一级闪蒸
42、室和二级闪蒸室均属于所以一级闪蒸室和二级闪蒸室均属于减压蒸馏减压蒸馏,同时又充分利用了热交换同时又充分利用了热交换,这样可以节约能源这样可以节约能源 (4)中的均属于淡化水的后处理中的均属于淡化水的后处理,属于脱盐属于脱盐,属于海属于海水预处理水预处理 多级闪蒸海水淡化与海水晒盐两者均是通过水的多级闪蒸海水淡化与海水晒盐两者均是通过水的汽化使水汽化使水 盐分离盐分离,所用原料相同所用原料相同,但目的不同但目的不同,前者是为了得前者是为了得到淡水到淡水,后者是为了得到食盐后者是为了得到食盐,而且两者的工艺流程不同而且两者的工艺流程不同 第86页 高效作业高效作业gao xiao zuo ye第8
43、7页 一一 选择题选择题1.(2009广东高考广东高考)广东正在建设海洋强省广东正在建设海洋强省 下列说法不正确下列说法不正确的是的是()A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入往淡水中加入NaCl等配成人造海水等配成人造海水,可用于海产品的长途可用于海产品的长途运输运输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养化而造成的第88页 D.海洋经济专属区的资源开发可获得海洋经济专属区的资源开发可获得Fe Co K Au Mg B等金属等金属答案答案:D解析解析:D
44、选项中选项中,B不是金属不是金属 第89页 2.(2009广东广州广东广州)下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B.铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D.利用电解的方法可以从海水中获取淡水利用电解的方法可以从海水中获取淡水答案答案:A第90页 解析解析:高温加热氧化镁和碳的混合物时高温加热氧化镁和碳的混合物时,生成的生成的CO2(或或CO)能能不断脱离反应体系不断脱离反应体系,促使反应不断进行促使反
45、应不断进行,因此碳可置换出镁因此碳可置换出镁;工工业上冶炼铁用的还原剂是业上冶炼铁用的还原剂是CO,有关反应不是置换反应有关反应不是置换反应;海水提海水提溴是使溴是使Br-变成变成Br2,主要发生氧化还原反应主要发生氧化还原反应;从海水中获取淡从海水中获取淡水可用蒸馏等方法水可用蒸馏等方法,这是物理变化这是物理变化,电解是使水分解的化学变电解是使水分解的化学变化化 第91页 3.若将海水淡化作饮用水使用若将海水淡化作饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行下列方法在原理上完全不可行的是的是()A.加明矾使海水中的盐沉淀而淡化加明矾使海水中的盐沉淀而淡化B.利用太阳能使海水蒸馏淡化利用太阳能使海水
46、蒸馏淡化C.将海水慢慢凝固以获取淡化的饮用水将海水慢慢凝固以获取淡化的饮用水D.将海水通过离子交换树脂将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子以除去所含离子答案答案:A第92页 解析解析:明矾净水只是除去水中的悬浮粒子明矾净水只是除去水中的悬浮粒子,不能除去海水中的不能除去海水中的Ca2+Mg2+Cl-等离子而使其淡化等离子而使其淡化 蒸馏蒸馏 凝固凝固 离子交离子交换树脂法都能除去海水中的离子使其淡化换树脂法都能除去海水中的离子使其淡化 第93页 4.不同金属的冶炼不同金属的冶炼,其冶炼方法可能不同其冶炼方法可能不同,主要原因是主要原因是()A.金属在自然界中的分布不同金属在自然界中的分布不同
47、B.金属在自然界中的含量不同金属在自然界中的含量不同C.金属在自然界中的存在形式不同金属在自然界中的存在形式不同D.金属的活动性不同金属的活动性不同答案答案:D解析解析:冶炼金属的实质就是将金属从化合物中还原出来冶炼金属的实质就是将金属从化合物中还原出来,因为因为金属的活动性不同金属的活动性不同,所以冶炼方法不同所以冶炼方法不同 第94页 5.下列关于海水的知识不正确的是下列关于海水的知识不正确的是()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.海水既苦又涩海水既苦又涩,不能直接利用不能直接利用C.海水中某些金属元素总储量很大海水中某些金
48、属元素总储量很大,但富集程度却很低但富集程度却很低D.海水淡化应同化工生产结合海水淡化应同化工生产结合,同能源技术结合同能源技术结合答案答案:B解析解析:海水可直接利用海水可直接利用,如冲厕如冲厕 冷却等冷却等 第95页 6.将将3.6 g碳粉跟含碳粉跟含Fe3O480%的磁铁矿粉的磁铁矿粉29 g混合后混合后,隔绝空隔绝空气加强热气加强热,反应后收集到的气体恢复到标准状况时反应后收集到的气体恢复到标准状况时,其体积为其体积为6.72 L,则该气体是则该气体是()A.CO2B.CO和和CO2各占一半各占一半C.COD.CO和和CO2的混合物的混合物,其中其中CO体积占体积占2/3答案答案:D第
49、96页 第97页 7.下列五种工业生产下列五种工业生产:用海水为原料制取镁用海水为原料制取镁;制水泥制水泥;制制普通玻璃普通玻璃;冶炼生铁冶炼生铁;制漂白粉制漂白粉 要以石灰石作为一种原要以石灰石作为一种原料的是料的是()A.B.C.D.答案答案:A第98页 解析解析:中用石灰石制中用石灰石制Ca(OH)2,然后用然后用Ca(OH)2富集海水中的富集海水中的Mg2+形成形成Mg(OH)2,得到得到Mg(OH)2后后,再用盐酸溶解再用盐酸溶解Mg(OH)2得到得到MgCl2溶液溶液,进一步得到进一步得到MgCl2,电解熔融的电解熔融的MgCl2得到得到Mg;制水泥的主要原料为石灰石制水泥的主要原
50、料为石灰石 黏土黏土;制普通玻璃的主制普通玻璃的主要原料为纯碱要原料为纯碱 二氧化硅二氧化硅 石灰石石灰石;冶炼生铁时冶炼生铁时,用用CaCO3分解生成的分解生成的CaO与生铁中的硅与生铁中的硅 磷生成炉渣而除去磷生成炉渣而除去Si P;中先用石灰石制得中先用石灰石制得CaO,CaO溶于水形成石灰乳溶于水形成石灰乳,将将Cl2通入石通入石灰乳中制得漂白粉灰乳中制得漂白粉 第99页 8.从海藻灰中提取碘的方法是从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入往海藻灰浸取液中通入Cl2后后用升华的方法将置换出的碘提纯用升华的方法将置换出的碘提纯 但在浸取液中通入但在浸取液中通入Cl2时时会生成少量性
