第16讲自然资源的综合利用（学生版）

第16讲自然资源的综合利用宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。复习目标1．知道煤、石油的成分及其加工目的与产品。2．理解海水提溴、镁的原理，能书写有关转化的方程式。3．知道常见污染物及治理方法，能判断原子利用率大小。复习重点难点1．煤、石油加工目的与产品。2．海水提溴、镁原理。三大化石燃料煤、石油、、天然气海水提纯精盐①___________；②___________；③___________。煤、石油和天然气的综合利用煤组成元素组成主要含有____，含少量H、O、N、S物质组成________和少量无机物组成的复杂混合物综合利用干馏概念把煤隔绝空气加强热使之分解的过程(工业上也叫煤的焦化)主产品焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气(H2、CH4、CO)气化概念把煤转化为CO和H2的过程主反应C＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(高温))CO＋H2液化直接液化煤＋H2→液体燃料间接液化煤eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(气化),\s\do4(→))),\s\do6())CO和H2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(催化剂),\s\do4(→))),\s\do6())甲醇石油组成元素组成主要碳、氢，少量硫物质组成由烷烃、环烷烃及少量芳香烃等组成的混合物综合利用分馏原理根据石油中各种烃的________不同进行分离目的获得汽油、煤油、柴油等碳原子少的轻质油裂化原理将含原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃目的提高轻质液体燃料的产量与质量，特别是________的产量裂解原理是深度裂化，即在更高温度下将轻质油转化为碳原子更少的_____烃目的获得____、丙烯、甲烷等化工原料重整原理在加热和催化剂存在下，通过结构的重新调整，使链烃转化为环烃目的获得苯、甲苯、二甲苯等轻芳烃天然气成分主要成分为甲烷应用日常生活用作燃料化工生产合成氨、生产甲醇海水资源的开发利用海水提溴原料海水晒盐的卤水工艺流程基本反应将Br－氧化为Br2：__________________________吹出的溴蒸气用SO2吸收：___________________________________(利用溴的挥发性)再通Cl2，将Br－氧化为Br2：Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－(溴的富集)海水提镁原料直接原料：海水、贝壳和________间接原料：氢气循环利用：________工艺流程基本反应制取石灰乳：CaCO3eq\o(,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑CaO＋H2OCa(OH)2②沉淀Mg2＋：MgCl2＋Ca(OH)2____________________________③提取MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl________________④制氯化镁晶体：MgCl2＋6H2OMgCl2·6H2O⑤氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())MgCl2＋6H2O↑⑥制金属镁：____________________________（2023·盐城合格考模拟）海洋中有丰富的矿产、水产和能源等资源，下图所示为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A．过程①中按Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液的顺序加入试剂，可除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－等杂质离子B．氯碱工业的产品可以用于生产漂白粉C．过程③中，NaBr反应得电子D．过程③④⑤中，溴元素均被氧化1．（2022·辽宁锦州下学期期末）“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，流程图如下。下列说法正确的是A．用热空气吹出溴，再用SO2吸收，达到了富集溴的目的B．“吹出”后剩余溶液中，大量存在的离子有Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－C．“吸收”过程发生反应的离子方程式为SO2＋Br2＋H2O2H＋＋2Br－＋SO2－D．从“氧化2”所得溶液中分离出单质溴的方法是用酒精萃取2．（2022·北京房山下学期期中）利用海水提取溴和镁的过程如图，下列说法不正确的是A．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁B．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D．若提取1mol工业溴，至少需要标准状况下44.8L的Cl2煤、石油、天然气的综合利用1．煤的综合利用工艺定义产品变化干馏煤______空气加强热使之_____焦炉气、煤焦油、粗氨水水、焦炭______变化气化使煤转化为可燃性气体一氧化碳、氢气：C＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(高温))_________化学变化液化使煤转化为可燃性液体甲醇等液体燃料：CO＋2H2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(催化剂),\s\do4(→))),\s\do6())CH3OH化学变化2．石油的炼制方法目的产品变化分馏得到不同沸点的分馏产品汽油、煤油、柴油、重油______变化裂化提高轻质燃料油(主要是汽油)的产量______________变化裂解获得短链不饱和烃________、丙烯、丁二烯化学变化3．天然气的综合利用主要成分天然气与水蒸气反应制取______CH4CH4＋H2O(g)eq\o(→,\s\up7(高温),\s\do5(催化剂))CO＋3H2（2022·泰州合格考模拟）第22届世界石油展览大会于2017年7月10—13日在土耳其国家展览馆VNR展览中心举行，中国企业展厅在中心展厅6号厅。下列关于石油的说法错误的是A．石油的分馏是物理变化 B．石油是混合物C．用石油产品裂解能生产乙烯 D．直接燃烧石油取暖对环境无任何影响（2022·安徽宣城下学期期末）煤的干馏、气化和液化是实现煤的综合利用的主要途径，主要产物及转化关系如下：

（1）途径I是煤的___________，属于________变化(填“物理”或“化学")。（2）途径II用化学方程式可表示为______________________________________________。（3）煤直接燃烧会产生二氧化硫，下图表示“双碱法”烟气脱硫过程：

①方框内的物质是___________，可循环利用的物质是___________(填化学式)。②从物质类别视角看，SO2属于酸性氧化物，上述流程中能体现该性质的离子方程式为__________________________________。③上述流程的优点是_________________________(写出一点即可)。环境保护与绿色化学1．环境治理环境问题污染物治理办法酸雨SO2(主要)和NO2开发清洁能源；倡导清洁生产光化学烟雾汽车尾气(碳氢化合物、氮氧化合物)控制运行的汽车数量，保持道路通畅；使用清洁能源等臭氧层空洞氟氯烃及NOx减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放；积极研制新型的制冷系统水体富营养化生活污水、工业废水等排放大量含氮、磷的物质控制污水排放量；实施污水处理达标后排放；使用无磷洗涤用品废旧电池污染废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子回收利用；积极研制新型电池温室效应CO2，另外甲烷等气体也能加剧温室效应使用清洁能源；提高能源利用率；进行清洁生产；植树造林；绿化环境白色污染废弃的塑料制品回收利用；使用可降解的塑料制品2．绿色化学绿色化学的核心利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即防治优于治理原子经济最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物原子利用率即期望产物的总质量与生成物的总质量之比（2023·宿迁合格考模拟）绿色化学最理想的“原子经济性”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。以下反应最符合这一要求的是A．乙烯聚合为聚乙烯 B．甲烷与氯气反应制一氯甲烷C．铜和浓硝酸反应制硝酸铜 D．用铜做催化剂将乙醇氧化成乙醛（2022·云南昆明下学期期末）按照绿色化学思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(原子利用率为100%)。下列反应中，符合最理想“原子经济性反应”的是A．2CH2＝CH2＋O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Ag),\s\do4(→))),\s\do5(Δ))2C2H4OB．Fe2O3＋2Aleq\o(,\s\up6(Δ))Al2O3＋2FeC．3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．MnO2＋4HCl(浓)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O1．（2022·江苏学业合格考）在大气中下列气体的含量超标会造成酸雨的是A．CO2 B．CH4 C．NO2 D．CO2．（2023·镇江合格考模拟）新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列不属于新能源的是A．天然气 B．太阳能 C．生物质能 D．氢能3．（2022·山东潍坊下学期3月阶段测）空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下，下列说法不正确的是eq\x(浓缩海水)eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(①))eq\x(粗产品溴)eq\o(→,\s\up7(通空气和水蒸气),\s\do5(②))eq\x(溴蒸气)eq\o(→,\s\up7(二氧化硫),\s\do5(③))eq\x(物质X)eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(④))eq\x(产品溴)A．步骤①中发生的主要反应为Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－B．步骤②③的目的是富集溴元素C．物质X为HBrOD．空气吹出法用到了溴易挥发的性质4．（2022·北京西城下学期期末）下列不符合环境保护和绿色化学理念的是A．禁止使用含铅汽油作为汽车燃料B．用银作催化剂，乙烯和氧气反应制取环氧乙烷，原子利用率100%C．制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应D．用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)25．（2022·贵州贵阳下学期期末）空气吹出法工艺是目前海水提溴的最主要方法之一，其工艺流程如下：下列说法不正确的是A．步骤②发生的主要反应为：Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－B．步骤③利用了溴单质易挥发的性质C．步骤④的目的是富集溴元素D．步骤⑥的操作名称是蒸发第16讲自然资源的综合利用1．（2023·江苏合格考）下列属于可再生资源的是A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能2．（2022·连云港合格考模拟）为推动实现“碳达峰、碳中和”目标，中国将持续推进产业结构和能源结构调整。这里的“碳”主要是指A．煤炭 B．二氧化碳 C．碳单质 D．有机物3．（2022·金湖合格考模拟）空气是人类生存所必需的重要资源。下列措施不利于建设“蓝天工程”的是A．严禁露天焚烧农作物秸秆 B．加强植树造林，增大绿化面积C．大力推行汽车使用天然气或氢气为燃料 D．生产生活中加大煤炭和石油等燃料的使用量4．（2022·重庆长寿区下学期期末）下列变化中，属于物理变化的是A．煤的干馏 B．石油的分馏 C．石油的裂化 D．煤的气化5．（2021·扬州合格考模拟）2017年江苏省全面开展“263”环境专项治理，剑指生态改善。下列不属于专项整治的是A．减少煤炭消费总量 B．关停落后化工产能企业C．减少畜牧养殖污染 D．禁用洗涤剂6．（2023·启东合格考模拟）下列有关海水综合利用的说法正确的是A．从海水中提取溴单质只有物理变化发生 B．从海水制海盐主要是通过化学变化完成C．电解氯化钠溶液可以制得钠单质和氯气 D．电解熔融的氯化镁可制备镁单质和氯气7．（2023·江苏响水中学高二上学期月考）化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。下列关于化石燃料的说法不正确的是A．甲烷是天然气的主要成分，它是一种高效而洁净的燃料B．石油的分馏是化学变化C．石油通过催化裂化过程可获得汽油、煤油等轻质油D．煤的气化是把煤转化为可燃性气体的过程，该过程属于化学变化8．（2023·扬州合格考模拟）目前，世界上生产的镁有60%来自海水。海水提镁，最基本的方法就是往海水里加碱使镁沉淀出来，然后经过一系列处理，最终得到单质镁。试判断：在海水提镁的过程中，不可能发生的反应有A．2MgOeq\o(,\s\up7(高温))2Mg＋O2↑ B．MgCl2(熔融)eq\o(,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑C．Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O D．Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓9．（2022·广西桂林下学期期末）下列有关食品添加剂及农药使用的说法中，正确的是A．碳酸氢钠是常用的增味剂，用来加工馒头、面包B．食盐中添加的碘酸钾有防腐的作用，属于防腐剂C．像DDT这样杀虫效率高、易生产、价格低的农药应大量生产和使用D．蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感，所以要避免在农作物花期喷洒农药10．（2021·江苏学业合格考）下列过程不涉及化学变化的是A．海带提取碘单质 B．沙金矿淘取黄金C．海水提取金属镁 D．赤铁矿冶炼金属铁11．（2023·东台合格考模拟）下列有关化学与自然资源的开发利用的描述错误的是A．冶炼金属铝通常用电解氯化铝的方法B．要使海水淡化通常有蒸馏法和离子交换法C．用H2作为燃料的优点之一是燃烧后的产物不污染环境D．煤的干馏属于化学变化12．（2022·吉林通化部分重点中学下学期期末）在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望产物，即原子利用率为100％。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥加聚反应⑦乙烯在Ag作催化剂条件下被氧气氧化制环氧乙烷A．②⑤⑥⑦ B．②④⑤ C．只有⑥ D．只有⑥⑦13．（2023·苏州合格考模拟）2016年，世界海洋日我国确定的主题是“关注海洋健康、守护蔚蓝星球”。下列说法不正确的是A．从海水中可得到NaCl，电解熔融NaCl可制备钠B．深海锰结核是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源C．从海水中可提取用途广泛的金属镁D．海洋有自净能力，不存在海水污染问题14．（2022·山西大同下学期期末）绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列做法不符合绿色化学理念的是A．研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料B．用可降解塑料生产包装盒或快餐盒C．用反应Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(,\s\up6(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O制备硫酸铜D．用反应2CH2＝CH2＋O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Ag),\s\do4(→))),\s\do6())2制备环氧乙烷15．（2023·江苏泰州合格考模拟）有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是A．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程B．煤焦油通过分馏可得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，所以煤中含有苯等有机物C．②是放热的过程D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%16．（2022·河南郑州十校下学期期中）海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示：下列说法错误的是A．浓缩海水采用的方法是蒸发B．从混合物Ⅰ到混合物Ⅱ，实现了溴的富集C．步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性D．实验室中可用过滤的方法从混合物Ⅱ中分离出Br217．（2022·北京西城下学期期末）海洋约占地球表面积的71％，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42－B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为：2Br－＋Cl22Cl－＋Br2C．试剂1可以选用石灰乳D．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁18．（2022·浙江湖州下学期期末）镁及其合金是用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如图：下列说法不正确的是A．为了节省原料，海水可选用提取粗食盐