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金属矿物和海水资源的开发利用

知识点详情

金属矿物和海水资源的开发利用知识点包括金属矿物的开发利用、金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系、常用的热还原法、海水资源的开发利用等部分,有关金属矿物和海水资源的开发利用的详情如下:

金属矿物的开发利用

1.金属在自然界中存在的形态

除了金、铂等极少数金属以外,绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中,金属元素都显正化合价

2.合理开发利用金属资源

金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源,还会造成环境污染,地球上的金属资源是有限的,是不可再生的,因此金属资源应合理地开发利用。

3.有效利用金属资源的途径

(1)提高金属的利用率,减少金属的使用量。

(2)加强金属资源的回收和再利用。

(3)使用其他材料代替金属材料。

4.金属冶炼的原理

金属冶炼的实质是根据氧化还原反应,使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质的过程:MnneM。

5.冶炼方法

 

热分解法:(1).分解HgO2HgO2Hg+O2

          (2)分解Ag2O2Ag2O4Ag+O2↑ 2NaCl(熔融)

 

 

()2Na+Cl2

电解法:(1)冶炼钠2NaCl(熔融)Na+Cl2

         (2)冶炼镁MgCl2(熔融)Mg+Cl2

        (3)

热还原法:1.高炉炼铁

  1. 铝热反应炼铁2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

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

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

物理方法

常用的热还原法

常见热还原法的优缺点

 

优点

缺点

H2还原法

金属纯度高

工业成本高

CO和C还原法

工业成本低

金属纯度低,尾气中的CO会污染环境

铝热法

可以冶炼高熔点、难以冶炼的金属

工业成本较高

海水资源的开发利用

1.直接利用:海水进行循环冷却。

2.海水淡化:主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

3.海水中的化学资源

海水中H、O两种元素,加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过99%,其他为微量元素,共计含有80多种。

4.海水制盐

5.海带提碘

(2)原理:

6.海水提溴

7.海水提镁

(1)过程:

(2)原理:

8.新能源的开发

(1)从海水中提取铀和重水,铀和重水是核能开发的重要原料。

(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。

典型例题
【第1题】  

判断正误

(1)黄金的冶炼可用热分解法。(  )

(2)金属阳离子被还原,一定会得到金属单质。(  )

(3)工业上电解MgCl2溶液制取Mg。(  )

(4)海水中含有Br2。(  )

(5)海带中含有碘,能使淀粉变蓝。(  )

(6)用SO2溶液吸收溴蒸气,是利用了SO2具有漂白性。(  )

【第2题】  

下列金属元素在自然界中可以以游离态形式存在的是(  )

A.K          

B.Na

C.Ca  

D.Au

【第3题】  

不同的金属,其冶炼方法也可能不同,主要原因是(  )

A.金属的活动性不同

B.金属在自然界中的分布不同

C.金属在自然界中的存在形式不同

D.金属在自然界中的含量不同

【第4题】  

有关金属的冶炼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

【第5题】  

下列方法中,不能实现海水淡化的是(  )

A.蒸馏法  

B.电渗析法

C.过滤法  

D.离子交换法

【第6题】  

下列属于海水化学资源利用的是(  )

A.海水淡化  

B.海水冷却循环

C.海水提溴  

D.海水发电

【第7题】  

下列说法中不正确的是(  )

A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库

B.海水中金元素的储存量很大,但它的富集程度却很低

C.从海水中可以提取铀和重水等核原料

D.海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值

【第8题】  

冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法 ②水煤气(或氢气,或一氧化碳)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)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是(  )

A.(Ⅰ)用① 

 B.(Ⅱ)用②

C.(Ⅲ)用③  

D.(Ⅳ)用④

【第9题】  

下列有关金属的工业制法中,正确的是(  )

A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液

B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁

C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁

D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝

【第10题】  

如图是人类从海水资源中提取某些重要化工原料的流程示意图:

 

请回答下列问题:

(1)操作A是____________和过滤(填实验基本操作名称)。

(2)操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是________(选填字母)。

A.氢氧化钠溶液  B.澄清石灰水

C.石灰乳  D.碳酸钠溶液

(3)向苦卤中通入Cl2,发生反应的离子方程式是______________________,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__________________________。

(4)工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为________________________。

【第11题】  

海带中的碘元素主要以I的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明海带中含有碘的实验方法:

①用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩埚中。

②灼烧海带至完全成灰,停止加热,冷却。

③将海带灰加蒸馏水溶解,搅拌、煮沸、过滤。

④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2,然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I+H2O2+2H===I2+2H2O)

(1)在实验过程中用到的玻璃仪器有____________________________________。

(2)能证明海带中含有碘的实验操作是________(填序号),现象是______________________________________。

【第12题】  

在冶金工业上,均能用化学还原剂制得的一组金属是(  )

A.Na、Mg、Al  

B.Na、Zn、Fe

C.Zn、Fe、Cu  

D.Mg、Al、Zn、Fe

【第13题】  

下列反应原理不符合工业实际的是(  )

【第14题】  

工业上获得金属镁采用的冶炼方法是(  )

A.加热分解镁氧化物

B.电解熔融氯化镁

C.高温下发生铝热反应

D.高温下用氢气还原

【第15题】  

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错误的是(  )

A.海水中含有溴元素,需经过化学变化才可以得到溴单质

B.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

C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备金属钠

D.从海水中提取镁可以采用下列方法:

【第16题】  

海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如下:

 

(1)步骤Ⅰ获得Br2的反应的离子方程式为______________________。

(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,其反应的化学方程式为__________________________。在该反应中,氧化剂是________(填化学式);若反应中生成2 mol HBr,则消耗________mol SO2

(3)根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是____________。

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