高考化学总复习 第10章 第1节 开发利用金属矿物和海水资源课件 新人教版必修2.ppt

第十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 必修部分 高考热点 1 金属的通性 金属冶炼的一般原理 2 海水的综合开发与利用 尤其是mg br2 cl2的提取和生产工艺流程 3 煤的综合利用 包括煤的成分 煤的气化 液化及干馏 4 石油的炼制 包括石油的分馏 裂化 裂解的原理及产物 5 绿色化学和环境保护的相关知识 一 金属矿物的开发利用1 1 能用电解法电解alcl3制备金属铝吗 2 电解nacl水溶液与电解熔融的nacl所得产物相同吗 1 金属在自然界中的存在2 金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从还原为的过程 即 写反应通式 化合态 游离态 mn ne m 3 金属冶炼的方法 4 金属的回收和资源保护 1 回收利用废旧金属的意义 节约 减少 节约能源 2 合理开发和利用金属矿物资源 有效地使用金属产品 材料 主要的途径有 提高金属矿物的 减少金属的使用量 加强金属资源的 使用其他材料代替金属材料等 矿物资源 环境污染 利用率 回收和再利用 二 海水资源的开发利用2 1 从海水中制得mgcl2 6h2o后能否直接加热脱水变成mgcl2 2 从海水中通入cl2置换出br2后 能否直接加萃取剂把溴萃取出来 提示 1 不能 应通入hcl气体加热 抑制mg2 水解 2 不能 因为br2的量很少 需加入大量萃取剂 成本高且污染严重 1 海水水资源的利用 1 海水水资源的利用 主要包括海水的淡化和直接利用海水进行等 2 海水淡化的方法主要有 电渗析法 等 循环冷却 蒸馏法 离子交换法 2 海水化学资源的开发利用 1 氯碱工业 电解nacl溶液 写出化学方程式 下同 产物制盐酸 制漂白液 cl2 2naoh nacl naclo h2o 2 海水提镁 溴 碘 3 海水中提取和重水用于核能的开发 4 新型能源潮汐能 波浪能等的开发利用 铀 解析 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 如硬度 强度更大 熔点更低等 a正确 因alcl3是共价化合物 熔融时不导电 冶炼铝时采用电解熔融al2o3的方法 b错误 金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子 越活泼的金属 其金属阳离子的氧化性越弱 越难被还原 c d不正确 答案 b 解析 铝是一种活泼的金属 一般还原剂不能将其从化合物中还原出来 工业上是用电解熔融al2o3的方法来冶炼铝的 答案 b 解析 海水中镁元素以mg2 形式存在 需加石灰乳变成mg oh 2分离出来 然后加盐酸生成mgcl2 最后电解熔融mgcl2得到单质镁 答案 c 4 21世纪是海洋世纪 海洋经济专属区的开发受到广泛重视 下列有关说法正确的是 a 海水含镁 将金属钠放入海水中可以制取金属镁b 利用潮汐能发电是将化学能转化为电能c 从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应d 海底多金属结核矿含有fe mn co b等金属 解析 本题考查海洋资源开发与化学的联系 容易题 a项 钠的化学性质很活泼 极易和水发生反应 所以不能置换镁 b项 潮汐发电是把重力势能转化为电能 c项 从海水中提取溴 通常将氯气通入提取粗食盐后的母液中 将溶液中的br 转化为br2 d项 b 硼 不属于金属 答案 c 1 金属冶炼的原理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原子的能力也不同 金属活动性顺序中 金属的位置越靠后 越容易被还原 一般的还原方法就能使金属还原 金属的位置越靠前 越难被还原 最活泼金属只能用最强的还原手段来还原 可表示为 rn ne r r代表金属 金属的冶炼 2 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 3 铝热反应 1 原理 高温下铝将某些金属氧化物中的金属还原出来 2 实验装置 3 实验步骤 a 把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状 套在一起使四周都有四层 把内层滤纸取出 在其底部剪一个孔 用水润湿 再套回架在铁圈上的玻璃漏斗上 如图所示 下面放置一盛沙子的蒸发皿 b 把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀 放在纸漏斗上 上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条 c 用燃着的小木条点燃镁条 观察发生的现象 4 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 待熔融物冷却后 除去外层熔渣 仔细观察 可以发现落下的是铁珠 铝热反应只能用于冶炼活动性不如铝的金属 能与al组成铝热剂的常见氧化物有fe2o3 fe3o4 cr2o3 mno2 v2o5等 冶炼镁时不能用电解mgo 熔点高 应电解mgcl2 下列金属的工业制法正确的是a 制钛 用金属钠置换出四氯化钛 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 解析 本题考查金属冶炼的问题 首先钠会和水反应 a项错 炼铁工业中的还原剂是一氧化碳 b项对 电解氯化钠溶液生成氢氧化钠 氢气和氯气 这是氯碱工业 c项错 电解精炼是以粗铜为阳极 得纯度为99 9 以上的铜 d项错 答案 b 1 选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性 金属活动性顺序表中 金属的位置越靠后 越容易被还原 金属的位置越靠前 越难被还原 2 金属活动性顺序中 前面的金属置换后面的金属 但是不一定从其盐溶液中置换出来 例如钠不能从盐溶液中置换出金属 把盐变为熔融态 钠即可以置换出较不活泼的金属 3 越活泼的金属冶炼需要的条件越高 电解法冶炼金属时要看是否为熔融态 该化合物是否为离子化合物 解析 b项alcl3为共价化合物 c项用加热法 d项co2会与mg反应 答案 a 1 镁的提取 1 工艺流程 海水资源的综合利用 2 海水中提取溴 1 工艺流程 某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程 其实验流程如下 1 取24l除去悬浮杂质后的海水 浓缩至2l 2 向其中通入足量cl2 反应的离子方程式 通入热空气的目的 3 将吹出的br2用纯碱溶液吸收 反应得到nabr nabro3和co2 反应的化学方程式 产生的co2通入足量澄清石灰水中 得到1g白色沉淀 4 将吸收br2的溶液用足量硫酸处理得到br2单质 反应的化学方程式 理论上可以得到br2的质量为 5 请计算海水中溴的浓度为 g l 答案 2 cl2 2br br2 2cl 将br2吹出 3 3br2 3na2co3 5nabr nabro3 3co2 4 5nabr nabro3 3h2so4 3br2 3na2so4 3h2o1 6g 5 0 07 本题确定br2与caco3的关系是关键 因为写不出 3 的化学方程式 故没得出br2 co2 caco3的关系而解不出后两问 迁移应用 2 海带中有丰富的食品 矿产 能源 药物和水产资源等 如下图所示 解析 本题考查海水的综合开发与利用 海水中含有大量的氮 磷等元素能引起赤潮 a项正确 结晶出的mgcl2 6h2o需要在hcl气氛中制无水mgcl2 否则由于水解而最终得到氧化镁 b选项错误 反应 为br2 so2 2h2o h2so4 2hbr 溴元素被还原 c选项错误 粗盐提纯的顺序中要注意两点 一是na2co3溶液在bacl2溶液后加入 二是盐酸最后加入 d选项错误 答案 a 错题分析 找准错因 提高答题规范性及准确率海带中含有丰富的碘 为了从海带中提取碘 某研究性学习小组设计并进行了以下实验 1 步骤 的实验操作名称是 2 现有烧杯 玻璃棒 集气瓶 酒精灯 导管 圆底烧瓶 石棉网以及必要的夹持仪器 物品 完成该实验尚缺少的玻璃仪器是 3 步骤 中能选用ccl4从碘水中萃取碘的原因是 a ccl4与水不互溶b ccl4与i2发生取代反应c ccl4的密度比水大d ccl4不易燃烧 可作灭火剂e 碘在ccl4中的溶解度比在水中大很多 4 步骤 中还可选择 作萃取剂 5 步骤 中反应的离子方程式是 6 请设计一种简单的实验方法 检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘 2 只写漏斗而不写分液漏斗 3 错选a或e 4 错答 酒精 5 不配平或写错化学式 即cl2 i 2cl i或cl2 i cl i2 6 直接加淀粉 变蓝 有单质碘 2 回答时注意审题 过滤和分液需要的 玻璃仪器 并且缺一不可 两个中学化学常用操作要记牢 3 不明确萃取原理是出错的原因 萃取剂选择的原则是 萃取剂不能与原溶剂相互溶解 被萃取物质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多且被萃取物质不与萃取剂反应 ccl4符合萃取剂的选择条件 与 ccl4的密度比水大 无关 4 同 3 因酒精与水互溶 所以不能用作该操作的萃取剂 5 没有正确掌握化学方程式和化学式的书写 6 回答此题要注意四点 操作 试剂 现象 结论 忽视任何一点都导致错误 要点 应