归纳与整理 (5)

本章重难点专题突破,第四章化学与自然资源的开发利用,1.金属冶炼方法与金属活动性的关系,一、金属的冶炼方法,由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属单质的能力不同，因而不同的金属就有不同的冶炼方法。在金属活动性顺序表中，金属位置越靠后，越易被还原，用一般还原方法就能使金属还原。金属位置越靠前，越难被还原，最活泼的金属只能用最强的还原手段来还原。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属应用的早晚就是由金属的活动性决定的，金属越活泼，冶炼越难，其使用时间就越晚。铝的应用比铁晚，就是因为铝难冶炼，只有发现用电解法冶炼后，才能大量冶炼铝。,典例1金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中不正确的是A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼,答案,解析,2.几种常用金属冶炼方法的比较,特别提示炼铁时，CO来源于焦炭与空气中O2的反应，会在金属中含有碳元素，形成含碳的合金。,典例2金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是A.电解法B.热还原法C.热分解法D.铝热法,答案,解析,1.海水水资源的利用海水水资源的利用主要包括直接利用和海水淡化。海水直接利用包括沿海工业冷却用水、生活用水和耐盐植物灌溉；海水淡化可解决淡水资源不足问题。海水淡化现有20多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、电渗析法等。(1)蒸馏法蒸馏法历史最久，技术、工艺比较完善，是目前海水淡化的主要方法。蒸馏淡化过程的实质如同水蒸气的形成，使海水受热蒸发形成水蒸气，水蒸气在一定条件下遇冷形成不带咸味的水，但蒸馏法的弊端是消耗能量多并在仪器里产生大量的锅垢。,二、海水资源的综合利用,(2)冷冻法冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法相比，耗能低、结垢轻，但得到的淡水味道不佳。(3)反渗透法反渗透法通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的，其最大优点是节能。反渗透法正逐步取代蒸馏法成为最广泛的方法。(4)电渗析法电渗析法是将具有选择透过性的阳离子膜与阴离子膜交替排列，组成多个相互独立的隔室，相邻隔室实现海水浓缩与淡化。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。,2.海水化学资源的利用(1)海水制盐海水制盐又称海水晒盐。其方法是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐(即蒸发海水，使食盐浓缩结晶)。食盐除在食品中作调味剂外，它还是一种工业原料：,特别提示海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca2、Mg2、等杂质，精制后得到NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。,(2)海水提镁反应流程：,CaOH2O=Ca(OH)2MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O,(3)海水提溴浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br得到浓缩；氧化：向浓缩的海水中通入适量的Cl2，将Br氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl22Br=Br22Cl；富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。,(4)海带中提碘流程海带海带灰浸泡过滤氧化提纯碘单质；主要的化学原理：2H2IH2O2=I22H2O或Cl22KI=2KClI2。特别提示海水中提取Mg、Br2、I2时均有氧化还原反应发生，且在提取Br2和I2时，氧化剂均可为Cl2，同样均用有机溶剂萃取水溶液中的Br2或I2，分液后再利用蒸馏法将Br2或I2与有机溶剂分开；利用在火力发电厂和核电站用于冷却的循环海水，以减少能耗。利用海水淡化后得到的浓海水为原料，以提高制溴的效益。,典例3海带含有丰富的碘。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：,请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的仪器是_(从下列仪器中选择所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角E.酒精灯F.干燥器,解析灼烧海带在坩埚里进行，坩埚放在泥三角上，用酒精灯加热，且要用玻璃棒搅拌，使其充分反应。,解析,答案,(2)步骤的实验操作名称是_；步骤的目的是从含碘的苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。,答案,过滤,蒸馏,解析,解析分离悬浊液得到含碘溶液和残渣，采用过滤法；碘溶于苯中，苯易挥发，碘固体易升华，可以通过蒸馏方法得到碘和苯。,(3)步骤反应的离子方程式是_。,答案,2IMnO24H=Mn2I22H2O,解析,解析联想二氧化锰氧化浓盐酸中氯离子，I还原性强于Cl，在酸性条件下二氧化锰一定能氧化I，MnO22I4H=I2Mn22H2O。,(4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。,答案,苯与水互不相溶；,碘在苯中的溶解度比在水中大,解析,(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_。,答案,取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘),解析,解析利用“碘与淀粉溶液混合，溶液呈蓝色”这一特征现象检验水层里是否有碘单质存在。设计实验方法包括步骤、现象、结论及解释。,1.煤的综合利用将煤作为燃料，主要是利用其燃烧放出的热量，但是，将煤直接燃烧不但利用率较低，而且还会造成严重的环境污染。将煤进行加工后综合利用是合理用煤的重要发展方向，当前，煤的综合利用方法主要是煤的干馏、煤的气化和液化。(1)煤的干馏概念：煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，工业上也叫煤的焦化。,三、两大化石燃料的综合利用,理解这一概念，要注意以下两个方面：隔绝空气：这是煤的干馏的先决条件，否则，强热条件下煤会燃烧生成CO2和H2O等物质。煤的干馏是化学变化，煤在干馏过程中生成了许多新的物质，如苯、萘等，发生的是分解反应，属于化学变化。,煤干馏的主要产品及其用途,煤中不含苯、萘、蒽等物质：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物。(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。(3)煤的液化煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。,典例4煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化该技术实现了煤的清洁利用该技术实现了煤的高效利用A.B.C.D.,答案,解析,2.石油的综合利用石油直接应用的效益非常低，一般不直接使用，而是要加工成石油产品使用。石油加工的主要方法有石油的分馏、石油的裂化和裂解、石油的催化重整等。石油加工(炼制)方法比较,典例5用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：(1)由CH2=CH2制得有机物A的化学反应类型是_。(2)丙烯醛(CH2=CHCHO)中含有的官能团_(填名称)。,答案,加成反应,碳碳双键、醛基,(3)A与B合成丙烯酸乙酯反应的化学方程式是_；该反应的类型是_。(4)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是_。,答案,取代反应(或酯化反应),1.六大环境问题及其危害,四、六大环境问题及防治措施,2.防治措施(1)减少污染物的排放，在排放之前进行处理。(2)对资源进行回收再利用。(3)开发新的替代品。(4)实施清洁生产，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。特别提示居室污染来自建筑、装饰和家具材料散发出的甲醛、苯、氨气等污染起居空间的现象。甲醛对眼、鼻、喉有明显的刺激性，严重时甚至致癌。苯则会损坏人体造血功能，长期在这种环境下人们会有头疼、失眠的症状，严重者则导致某些血液疾病。所以在家庭装修过程中一定要使用环保材料。,典例6目前地球环境污染问题越来越严重。请回答下列问题：(1)臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增多。造成这一现象的主要原因是_(填字母，下同)。A.人们大量使用了氟氯代烷B.人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤气C.石油炼制厂排放了大量的甲烷、氢气D.硝酸、硫酸工厂