化学与自然资源的开发利用知识点与习题

1、第四章第四章化学与可持续发展化学与可持续发展 第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 一、金属矿物的开发利用 1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。 2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元 素从化合态还原为游离态，即M （化合态） M（游离态） 。 3、金属冶炼的一般步骤： (1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。 (2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质 （粗） 。 (3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金

2、属。 4、金属冶炼的方法 (1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。 2NaCl（熔融） 电解 +n 得电子、被还原 0 2NaCl2 MgCl2（熔融） 电解 MgCl2 2Al2O3（熔融） 高温 电解 4Al3O2 (2)热还原法：适用于较活泼金属。Fe 2O33CO ZnOC 高温 高温 2Fe3CO 2 WO33H2 W3H 2O ZnCO常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂， 高温 如 Al，Fe2O32Al2FeAl2O3（铝热反应） Cr2O32Al 高温 2CrAl2O3（铝热反应） (3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。2HgO2HgO2 2Ag2O

3、4AgO2 5、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。 (2)废旧金属的最好处理方法是回收 利用。(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医 院 X 光室回收的定影液中，可以提取金属银。 金属的活动性顺序K、Ca、Na、 Mg、Al 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力 主要冶炼方法 还原剂或 特殊措施 二、海水资源的开发利用 1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有 80 多种元素，其中 Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高， 其余为微量元素。常从海水中提取食盐，并在传

4、统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。 电解法 强大电流 提供电子 Zn、Fe、Sn、 Pb、(H)、Cu 强弱 弱强 热还原法 H2、CO、C、 Al 等加热 热分解法 加热 富集法 物理方法或 化学方法 Hg、AgPt、Au 2、海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水 加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。 3、海水提溴 浓缩海水溴单质氢溴酸溴单质 有关反应方程式： 2NaBr Cl 2Br22NaCl Br2SO22H2O2HBr H2SO4 2HBr Cl 22HCl Br2 4、海带提碘 海带中的

5、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I2，再萃取出来。证明海带 中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停止 加热，冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。 (4)在滤液中滴加稀 H2SO4及 H2O2 然后加入几滴淀粉溶液。 证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。2I H2O22H I22H2O 第二节第二节 化学与资源综合利用、环境保护化学与资源综合利用、环境保护 一、煤和石油 1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、 硫等元素。 2

6、、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分 解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤的气化是将其中的有机物转化为可燃 性气体的过程。煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。 3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。 4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。 二、环境保护和绿色化学 环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类 生活所造成的环境污染。 1、环境污染 （1）大气污染 大气污染物：颗粒物（粉尘） 、硫的氧化物（SO2和

7、SO3） 、氮的氧化物（NO 和 NO2） 、CO、碳氢化合物， 以及氟氯代烷等。 大气污染的防治：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加 强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。 （2）水污染物：重金属（Ba 、Pb 等） 、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗 涤剂等。 水污染的防治方法：控制、减少污水的任意排放。 （3）土壤污染土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气 沉降物、牲畜排泄物、生物残体。 土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。 22 2、绿色化学：绿色化学的核心就是利用化学原理从源

8、头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色 化学的原则，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（即没有副反应，不生 成副产物，更不能产生废弃物） ，这时原子利用率为 100。 3、环境污染的热点问题： （1）形成酸雨的主要气体为SO2和 NOx。 （2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和 NOx。 （3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。 （4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮 氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。 （5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。 （6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。 （含磷洗衣粉的使用

9、和不合理 使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。 ） 必修必修 2 2 第四章第四章 化学与可持续性发展化学与可持续性发展 练习卷练习卷 1 1 一、选择题一、选择题 1铝能用于冶炼难熔的金属(如 Fe、Mn 等)，这是因为铝具有( )性质 A.两性 B.导电性好 C 熔点低 D还原性及冶炼反应中放出大量的热 2下列金属铁、镁、锰、钒、铬。可用铝热法制备的有( ) A. B. C. D. 3在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是( ) ANa、Ba、Mg、A1 BZn、Fe、Cu、Ag CNa、K、Zn、Fe DMg、Al、Zn、Fe 4下列化工生产原理错误的是( ) 可以用电

10、解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠 可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁用电冶 铝时，原料是氯化铝炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 A. B. C. D. 5下列产品的使用不会对环境造成污染的是( ) A.含磷洗衣粉 B.酒精 C.氟利昂 D.含汞电池 6单质 A 能从盐溶液中置换出单质B，则下列说法中，不正确的是( ) A.当 A、B 都是金属时，A 一定比 B 活动性强 B.当 A、B 都是非金属时，A 一定比 B 活动性强 C.当A是金属 时， B可能 是金属， 也可 能是 非金 属 D. 当A是非金 属时 ，B可能是 金属，也 可能 是非 金属 7在相同条件下，对环境污染最小的

11、燃料是( ) A.液化气 B.煤油 C.煤饼 D.木柴 8下列商品不能称为“绿色商品”的是( ) A.无铅汽油 B.无磷洗衣粉 C.无氟冰箱 D.无碘食盐 二、非选择题二、非选择题 9汽车尾气(含有烃类、CO、S02与 NO 等物质)是城市空气的污染源之一，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 与 NO 反应，生成可参与大气生 态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及S02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了空气的酸度，其原因是 (3)控制城市空气污染源的方法可以有

12、(多选算错) A.开发氢能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具 10如图所示，分馏装置中，如果有错误请指出并加以改正： (1)， (2)， (3)。 11海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元离子 的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如图所示 (1) 指 出 提 取 碘 的 过 程 中 有 关 的 实 验 操 作 名 称 ；写出过程中有关反应的化学方程 式。 (2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为 ( ) A.酒精、四氯化碳 B 四氯化碳、苯 C汽油、醋酸 D汽油、甘油 (3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆 底烧瓶

13、、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是。 答案与解析：答案与解析： 1D。2C。3A。4D。5B。6D 。7A。8D。 9(1)2CO+2NO=2CO2+N2 (2)S02能转化为 S03，产生硫酸酸雾(3)AB 10(1)蒸馏烧瓶中温度计水银球应在支管口处，而不应插在液面下 (2)冷凝管的冷水流向是错误的，应 从 a 处流入 b 处流出 (3)接收仪器应用小口的锥形瓶，而不应用大口的烧杯，以免蒸气挥发太多 11(1)过滤 2NaI+Cl2=2NaCl+I2(2)B(3)漏斗、分液漏斗 必修必修 2 2 第四章第四章 化学与可持续性发展化学与可持续性发展 练习卷练习卷 2 2 可

14、能用到的相对原子质量：可能用到的相对原子质量： H 1 C 14 O 16 Fe 56 H 1 C 14 O 16 Fe 56 一、选择题一、选择题 1下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液色褪的是 ( ) A. 裂化汽油 B. 花生油 C. 丙烷 D. 乙烯 2酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放出的二氧化硫造成的，每隔一定时间测定酸雨的pH 值，随着时间的推 移，测得的 pH 值 ( ) A 逐渐变大 B.逐渐变小 C.不变 D.无法判断 3冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气法；活泼金属置换法；电解法。古代有：（I） 火烧孔雀石炼铜； （）湿法炼铜。现代有:（）铝热法炼铬； （）从光卤石中炼镁。对

15、它们的冶炼方 法的分析，不正确的是( )A. ，B. ，C.，D.， 4下列变化属于化学变化的是 ( ) A. 蒸馏 B. 萃取 C. 分馏 D. 干馏 5我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源水电，相当于每年燃烧3000 万吨原煤的火 力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制（） 温室效应形成酸雨空气中的固体 颗粒浓度白色污染 A.只有 B.只有 C.D. 6石油气中主要成份是烷烃。某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油 气体积的 1.5 倍，则石油气中一定有 ( ) A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丁烷 D.戊烷 7工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之

16、一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径， 假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是（） A.C3H8 C+4H2 B.C3H8 C 3H6 + H2 C.C3H8+6H2O 3CO 2+10H2 D.2H2O 2H 2+O2 8将甲、乙两种有机物组成的混合物进行分离,已知甲、乙的某些性质如下： 物质 甲 乙 密度/(gmL ) 0.893 1.220 1 极高温高温 高温通电 沸点 78.5 100.7 水溶性 溶 溶 溶解性 溶于乙 溶于甲 则应采取的分离方法是（） A.蒸馏 B.干馏 C.分液 D.过滤 9海水淡化方法较多，如反渗透法、蒸馏法、电渗透法、离子交换法和

17、压渗法等。下列方法中也可以用 来进行海水淡化的是 A过滤法 B萃取法 C分液法 D冰冻法 10上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估 计这一空气污染物可能含有 ( ) A. FeO 粉尘 B. P2O5粉尘 C. Fe2O3粉尘 D. SiO2粉尘 11用下列物质冶炼金属的过程中，需要加入还原剂的是 AFe2O3 BAl2O3 CHgO DCu2S 12在食品工业或餐饮业中使用量特别要注意严加控制的物质是 ( ) A.氯化钠 B.谷氨酸钠 C.蔗糖 D.亚硝酸钠 13倡导“免赠贺卡”、“免用一次性木筷”的出发点是 ( ) A.减少个人经济支出

18、B.节约木材，保护森林 C.减少扔弃垃圾 D.阻止传染疾病 14下列各物质间能发生置换反应的是 ( ) A氯气通入碘化钾溶液中 B. 碘水加入溴化钠溶液中 C. 溴水加入氯化钠溶液中 D. 碘水加入氯化钠溶液中 15为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩 天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成份都是 ( ) A.碳水化合物 B.碳氢化合物 C.氢气 D.醇类 16某些化学试剂可用于净化水。水处理中使用一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 Al2(OH)nClmyH2Ox，其中 m 等于 ( ) A. 3n B. 6-

19、n C. 6+n D. 3+n 17铝能用来冶炼难熔金属（如Fe 、V、Mn 等） ，这是因为铝有 A两性 B良好导电性 C熔点低 D还原性，在反应中放出大量热 18已知MgO、MgCl2的熔点分别为 2800、604，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。 海水中含有 MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是 （） Mg B. 海水 MgCl2溶液 MgCl2熔融 Mg(OH)2 A. 海水 石灰乳 Mg(OH)C. 海水 D.海水 2 2 NaOH电解HCl电解 Mg Mg 灼烧 MgO HCl 22 电解 MgCl 溶液 MgCl 熔融 电解石灰乳 Mg(OH) Mg 二、填空题二、填空题 19在金属活动性顺序中，钾、钠、铝等金属一般常用 _法冶炼；位于氢以后的金属可用 _法冶炼；位于中部的金属一般可用_法冶炼。 20请将石油产品：汽油柴油 煤油 沥青 液化石油气按分子中碳原子数递增的顺序排 列。 （填序号） 21 完成下列化学反应方程式制聚乙烯 汽油燃烧（以 C8H18为例） 湿法炼铜 用磁铁矿（Fe3O4）冶炼铁 用铝矾土（Al2O3）冶炼铝 三、实验题三、实验题