开发利用金属矿物和海水资源测试

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1、开发利用金属矿物和海水资源测试第四章化学与自然资源的开发利用第一讲开发利用金属矿物和海水资源复习重点：了解化学方法在金属矿物开发（主耍是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。复习难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。一、金属的冶炼：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出來的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物屮还原出来。金属冶炼的方法主要有：1、热分解法：对于金属，可以直接用方法将金属从其化合物中还原出来，例如：_HgO；_Ag2

2、02、热还原法：在金属活动性顺序表中处于位置的金属，通常是用还原剂（—、—、—、等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+COZnO+CFe2O3+Al3、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：2NaCI(熔融)2AI2O32Na+CI2t；MgCI2(熔融)；；W03+H2；MgO+CFe+CuS04=oo一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2t4、有些金属可以利用氧气从其硫化物屮冶炼出来，

3、例如：高温CU2S+O2。二、海水资源的开发利用1、海水资源的开发的方案(1)从海水中提取淡水——海水淡化，海水淡化的方法主要冇法、法、法等。⑵海水制盐(3)从海水中提取—、—、—、—等化工产品⑷从海水中获取作为核能开发的重要原料⑸从海水中获取其他物质和能量。2.从海水中提取物质的方法海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水屮提取物质需要解决物质的富集的问题。例如：(1)从海水中提取漠的主要工艺流程①用蒸谓法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。②向酸化的海水屮通入适量的氯气，使转化为:2NaBr+CI2

4、=Br2+2NaCI③向含漠单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将漠单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到—的目的：_Br2+_SO2+_H20=o④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：O⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的漠单质。(1)进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题①反应原理：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12,再萃取出来。如用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：0②实验注意事项海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。一、金属冶炼与金

5、属活动性顺序表根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。K电解法：(熔融)：活泼金属(K〜AI)的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。2、还原剂法(高温)：金属活动性顺序表屮Zn〜CuZ间的金属冶炼常采用此法。常用的还原剂有H2(CuO-Cu)、C(ZnO-Zn)、Na(TiCI4-Ti)、AI(Cr2O3—Cr)、CO(Fe2O3->Fe)等。3、加热法：用于冶炼不活泼金属Hg、Ag2HgO2Hg+O2t,HgS+O2Hg+SO2,Ag2S+O22Ag+SO24、湿法：Fe+CuS04=FeS04+Cui5、物理法：Au、Pt

6、在自然界中主要以游离态存在，利用密度。二、漠的制取1＞工业制漠（以海水为原料）1、通CI2气将化合态的漠氧化成单质漠:CI2+2Br===2Cl+Br2II、以硫酸酸化，NaBr与NaBrO3发生反应，结果化合态的漠转化为洪单质5Br+BrO3+6H3Br2+3H2O2、实验室制漠一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热，即：・・+・・2NaBr+2H2SO4（浓）+MnO2Na2SO4+MnS04+Br2+2H2O【例1】冶炼金属…般冇下列四种方法：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

7、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）铝热法炼辂；（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①B、（II）用②C、（III）用③D、（IV）用④解析：对于（I）、（II）、（III）、（IV）发牛的反应分别是(T)(II)(III),符合①,适合于③,适合于③Mg+CI2t,符合④。(IV)先从光卤石中提取MgCI2,再电解MgCI2,MgCI2综上分析，本题答案为B。【例2】海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用

8、的示意图：试回答下列问题：1、粗盐中含有Ca、Mg.S04等杂质，精制时所用试剂为：A盐酸;BBaCI2溶液；CNaOH溶液；DNa2CO3溶液。加入试剂的顺序是O2、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。与电源负极线