新人教版《化学与自然资源的开发利用》例题分析

第四章化学与自然资源的开发利用章末总结本章测试目标1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性。2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。4.以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。5.认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。内容结构考题回顾【例1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是A、金属元素仅存在于矿物中。B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。解析：金属在自然界的分布很广，无论是矿物，还是动植物体內，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼的金属，在自然界以化合态存在。故选C、D。【例2】下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是A、2Na+MgCl2====2NaCl+MgB、MgCl2(熔化)MgO+Cl2C、2MgO2Mg+O2D、MgO+CMgO+C解析：工业上冶炼镁不能用比镁还昂贵的钠作原料去还原MgCl2，可采用电解MgCl2(熔化)的方法。若用氧化镁为原料，也不能采用高温分解法，因为镁属于活泼金属，其氧化物熔点很高（2800℃）。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选B、D。【例3】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：___________，正极材料为：___________。正、负极反应分别为：_______________________、_______________________。解析：根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。答案：负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。负极反应：3Al－12e-＝3Al3+、正极反应：3O2＋6H2O＋12e-＝12OH-【例4】（2022广东20）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式_______________________________________；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水氯化镁，其原因是________

________。

（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。__________________________________________________________________________（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：_________________________________________________________；过滤时：_________________________________________________________；蒸发时：_________________________________________________________。解析:因为MgCl2·6H2O在空气中加热时易发生水解，我们要得到MgCl2，根据抑制水解的条件，只要加对应的酸，也就是只要加热时在干燥的HCl气流中。为使母液Mg2＋完全沉淀，往往加入过量的石灰乳，要除去过量的Ca(OH)2，而在不引进新的杂质前提下，我们只加入足量的MgCl2。玻璃棒在实验中通常有以下作用：搅拌（加速溶解或防止液体局部过热）、引流（使液体沿玻璃棒转移到相应容器）。结合题意，我们不难得出有关答案。答案：（1）MgCl2•6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑

MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)ClMgO+HCl↑

在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水气，故能得到无水MgCl2（2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤（3）搅拌，加速溶解

使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒

搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅【例5】根据CO还原铁的氧化物的实验装置图（如下图所示），回答下列问题：（1）怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反应？______________________________________。（2）在A处点燃，可观察到什么现象?为什么要点燃?_____________________________。（3）实验结束时应注意的操作是___________________。

①先停止通入CO

②先熄灭酒精灯，并继续通入CO

③熄灭酒精灯，同时停止通入CO

④先熄灭酒精灯，继续通入CO至被还原的铁粉冷却,并点燃排出的CO气体解析:（1）当硬玻管中红色物质开始变黑时，B中澄清石灰水开始变混浊，说明开始发生反应；（2）可见浅蓝色的火焰，因CO有毒，为防止CO污染空气，必须点燃或用其它方法处理未反应的CO;（3）④【例6】下列说法正确的是A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的

B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。解析：煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，A错；煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，B错；C正确；石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化形成的，D不确切。答案：C。【例7】汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是＿＿＿＿＿＿＿。(3)控制城市空气污染源的方法可以有＿＿＿＿＿＿＿＿。A.开发氢能源B.使用电动车C.植树造林D.戴上呼吸面具解析：提示信息：CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO2的转化。联想：CO和NO反应，生成的无毒气体