高考化學一輪復習第4章非金屬及其化合物第5節(jié)海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護和綠色化學學案

1、。內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯第5節(jié)海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護和綠色化學考試說明1了解海水提溴和海水資源的開發(fā)利用。2了解常見元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。3了解科學、技術、社會的相互關系(如化學與生活、材料、能源、環(huán)境等)。4理解在化工生產中遵照“綠色化學”思想的重要性。命題規(guī)律本節(jié)內容是高考的?？键c?？疾榉绞揭话闶且院ＫY源的開發(fā)利用為背景設計工藝流程圖，結合環(huán)境保護和綠色化學的思想考查反應原理在化工生產中的綜合應用?？键c1海水資源的開發(fā)利用1水資源的利用2海水中化學資源的開發(fā)利用(1)氯堿工業(yè)海水粗鹽飽和食鹽水電解NaCl溶液：(寫出化學方程式，下同)2NaCl2H2O

2、2NaOHH2Cl2。產物制鹽酸：H2Cl22HCl。制漂白液：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(2)鎂的提取工藝流程基本步驟及主要反應a制熟石灰：CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2。b沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2。c酸化：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O。d蒸發(fā)結晶：析出MgCl2·6H2O。e脫水：在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂。f電解：電解熔融氯化鎂制得鎂：MgCl2(熔融)MgCl2。(3)溴的提取工藝流程基本步驟及主要反應a濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中Br得到濃縮。b氧化：向濃縮的海水中通入

3、Cl2，將Br氧化為Br2，反應的離子方程式為Cl22Br=Br22Cl。c富集：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣或水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收。反應的化學方程式為Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。d提?。涸儆肅l2將HBr氧化得到產品溴：Cl22HBr=Br22HCl。(4)碘的提取工藝流程兩種原理主要的化學原理：Cl22KI=2KClI2。主要物理原理：單質碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸餾法將碘與有機溶劑分開。3海水其他資源的開發(fā)利用(1)海水中提取的鈾和重水可用于核能的開發(fā)利用。(2)潮汐能、波浪能是有待開發(fā)的新型能源。(1)海水曬鹽得到的是粗鹽，含有Ca2、Mg2、SO等雜質，

4、精制后得到NaCl飽和溶液，精制時通常在其中依次加入過量的BaCl2溶液、過量的NaOH溶液和過量的Na2CO3溶液，過濾后，再加適量鹽酸調節(jié)至中性即可。(2)從海水中提取氯化鎂的工藝流程中，MgCl2·6H2O脫水制取無水MgCl2是在HCl的氣流中加熱氯化鎂晶體，以防MgCl2發(fā)生水解而得到Mg(OH)2?！净A辨析】判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“×”。(1)向海水中加入明礬可使海水淡化從而解決淡水危機。(×)(2)從海水中提取物質都必須通過化學反應才能實現。(×)(3)實驗室從海帶中提取單質碘的方法是：取樣灼燒溶解過濾萃取。(×)(4

5、)海水中含有鉀元素，只需要經過物理變化就可以得到鉀單質。(×)(5)氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)加熱失去結晶水生成MgCl2時，要在HCl的氣流中進行。()(6)從海水提取溴的工藝流程中出現了兩次BrBr2的過程，這樣設計的目的是把海水中的溴元素富集。() 某校化學興趣小組設計如下實驗從濃縮的海水中提取溴。裝置示意圖和實驗步驟如下(已知Br2的沸點為59 ，微溶于水，有毒性)：實驗步驟：連接A與B，關閉活塞b、d，打開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應結束；關閉活塞a、c，打開活塞b、d，向A中鼓入足量熱空氣；進行步驟的同時，向B中通入足量SO2；關閉活塞b，打開

6、活塞a，再通過A向B中緩慢通入足量Cl2；將B中所得液體進行蒸餾，收集液溴?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗室中用KMnO4和濃鹽酸制備氯氣的化學方程式為_。(2)步驟中鼓入熱空氣的作用為_。(3)步驟B中發(fā)生的主要反應的離子方程式為_。(4)此實驗中尾氣可用_(填字母序號)吸收處理。a水 b濃硫酸 cNaOH溶液 d飽和NaCl溶液 e飽和Na2CO3溶液答案(1)2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2O(2)使A中生成的Br2隨熱空氣進入B中(3)Br2SO22H2O=4H2BrSO(4)ce解析(1)實驗室中用KMnO4和濃鹽酸制備氯氣時不需加熱。(2)步驟鼓入熱空氣的

7、作用為將A中生成的Br2吹入B中。(3)步驟B中發(fā)生的主要反應是Br2被SO2還原為Br，離子方程式為Br2SO22H2O=4H2BrSO。(4)尾氣中含可能沒有反應完的Cl2、SO2，還有HBr，可用堿性溶液吸收?？键c2環(huán)境保護和綠色化學1常見的環(huán)境污染問題(1)酸雨(pH<5.6)：主要是SO2和氮氧化合物造成的。(2)光化學煙霧：主要是氮氧化合物、碳氫化合物造成的。(3)臭氧空洞：主要是氟氯代烴和氮氧化合物等的排放引起的。(4)溫室效應：主要是大氣中CO2等含量的升高造成的。(5)白色污染：主要是聚乙烯、聚氯乙烯等難降解的塑料等大量使用引起的。(6)赤潮、水華：含磷洗衣粉的大量使用

8、、工農業(yè)及城市生活污水的任意排放引起的。(7)居室污染：建筑、裝修材料揮發(fā)出的甲醛、苯、甲苯等引起的。(8)霧霾：SO2、氮氧化物和可吸入顆粒物(PM2.5)等引起的。2綠色化學(1)CO2不屬于污染性氣體，但對環(huán)境會造成影響，如：溫室效應。(2)環(huán)境污染的防治措施有：合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設布局；調整能源結構；控制“三廢(廢水、廢渣、廢氣)”的排放，工業(yè)“三廢”排放時要凈化處理，達標后再排?！净A辨析】判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“×”。(1)使用無磷洗衣粉，可徹底解決水體富營養(yǎng)化。(×)(2)將廢電池深埋，可以避免其中的重金屬污染。(×)(3)CO2、N

9、O2和SO2都會導致酸雨的形成。(×)(4)CO2、CH4、N2都是造成溫室效應的氣體。(×)(5)酸雨是pH<7的雨水。(×)(6)田間焚燒秸稈可減少土壤廢棄物污染。(×) 1酸雨形成的示意圖如圖。下列說法中，不正確的是()A汽車尾氣是導致酸雨的原因之一B酸雨會使土壤、湖泊酸化C酸雨形成中不涉及氧化還原反應D燃煤中加入石灰石可防治酸雨答案C解析汽車尾氣產生的氮氧化物可形成硝酸型酸雨，A正確；空氣中的N2先轉化為NO，再轉化為NO2，最終轉化為HNO3，發(fā)生的都是氧化還原反應，C錯誤；燃煤中產生的SO2可與石灰石反應最終轉化為CaSO4，D正確。2

10、下列生產工藝能體現“綠色化學”“節(jié)能環(huán)?！彼枷氲氖?)A火力發(fā)電：在燃煤中加入適量生石灰B工業(yè)制硫酸：提高尾氣排放的煙囪高度C工業(yè)制氫氣：用天然氣發(fā)電再電解水D工業(yè)制膽礬：將濃硫酸與銅反應后的溶液蒸發(fā)、結晶答案A解析在燃煤中加入適量生石灰，能夠起到固硫的作用，減少SO2的排放，只有A符合。1.2017·全國卷化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是()APM2.5是指粒徑不大于2.5 m的可吸入懸浮顆粒物B綠色化學要求從源頭上消除或減少生產活動對環(huán)境的污染C燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放D天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料答案C解析燃煤中加入CaO是為了除

11、去煤燃燒生成的SO2，可減少酸雨的形成，但不能減少溫室氣體的排放。22017·江蘇高考2017年世界地球日我國的主題為“節(jié)約集約利用資源，倡導綠色簡約生活”。下列做法應提倡的是()A夏天設定空調溫度盡可能的低B推廣使用一次性塑料袋和紙巾C少開私家車多乘公共交通工具D對商品進行豪華包裝促進銷售答案C解析A項，夏天空調溫度設定的越低，耗電越多，不應提倡。B項，一次性塑料袋難以降解，會污染環(huán)境，使用一次性紙巾不能節(jié)約資源，均不應提倡。C項，少開私家車多乘公共交通工具可以節(jié)能減排，應提倡。D項，豪華包裝浪費資源，不應提倡。32016·全國卷下列有關燃料的說法錯誤的是()A燃料燃燒產

12、物CO2是溫室氣體之一B化石燃料完全燃燒不會造成大氣污染C以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一答案B解析燃料燃燒產生的CO2是導致溫室效應的主要氣體之一，A正確；化石燃料完全燃燒生成的SO2屬于大氣污染物，B錯誤；液化石油氣含碳量比燃油低，用液化石油氣代替燃油能減少大氣污染，C正確；CO是大氣污染物之一，D正確。42016·浙江高考為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設計了如下流程：下列說法不正確的是()A固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可

13、以是空氣，且需過量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NH廢水時，發(fā)生反應的離子方程式為NHNO=N22H2O答案B解析根據題中的流程，可以得出固體1為CaCO3、CaSO3和過量的Ca(OH)2的混合物，A正確；氣體1為N2、NO、CO的混合物，因為存在反應NONO22NaOH=2NaNO2H2O，通入X，然后再與NaOH溶液反應生成的產物為NaNO2，故X具有氧化性，若為空氣，一定不能過量，否則會生成NaNO3，B錯誤；氣體2為N2、CO，因“無污染氣體”為N2，故捕獲的氣體主要是CO，C正確；NH與NO能夠發(fā)生歸中反應生成氮氣，離子方程式為NHNO=N22H2O，D正確。52015&#

14、183;全國卷海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純C工業(yè)生產中常選用NaOH作為沉淀劑D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴，再用SO2將其還原吸收答案C解析苦鹵中含有Br，通入Cl2可將Br氧化生成Br2，A正確；粗鹽中含有Ca2、SO等雜質離子，故先除雜得NaCl和KCl的混合溶液，而NaCl的溶解度隨溫度變化不大，故采用重結晶可以得到純凈的NaCl，B正確；工業(yè)上沉淀海水中的Mg2，采用Ca(OH)2，不用NaOH，因為NaOH的價格較貴，C錯誤；Br2易揮發(fā)，用熱氣吹出后，用SO2吸收，生成H2SO4和H

15、Br，富集后再用Cl2處理HBr生成Br2，D正確。時間：45分鐘滿分：100分 一、選擇題(每題7分，共84分)1“綠色化學”又稱環(huán)境友好化學，下列敘述符合綠色化學原則的是()A綠色化學的核心是利用化學原理對工業(yè)生產造成的污染進行治理B有機化工生產中所需溶劑盡量不選擇苯、氯仿等有機物C回收電子垃圾通過高溫焚燒熔出金屬，可實現資源循環(huán)利用和綠色環(huán)保D將工業(yè)廢水加壓排放到地下深井，可實現自然過濾凈化和避免水的污染答案B解析綠色化學的核心是從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染，不產生廢棄物，原子利用率100%，而不是污染之后再進行治理，A錯誤；苯、氯仿有毒，故盡量不用作溶劑，B正確；通過高溫焚燒

16、電子垃圾能回收金屬，但同時產生有毒氣體而污染大氣，C錯誤；將工業(yè)廢水排放到地下深井會污染地下水，D錯誤。22017·福建高三聯考化學與環(huán)境和能源密切相關。下列說法不正確的是()A新能源汽車的推廣與使用有助于減少光化學煙霧的產生BPM2.5是指空氣中氮氧化物和硫氧化物含量之和C為防止重金屬等物質污染土壤和水體，廢電池應回收綜合利用D用可降解的“玉米塑料”制作一次性飯盒，能減少“白色污染”答案B解析PM2.5是指空氣中粒子直徑小于等于2.5微米的可吸入顆粒物。3若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是()A加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B利用太陽能使海水蒸餾淡化C將海水緩

17、慢凝固以獲取淡化的飲用水D將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子答案A解析明礬凈水是利用Al3水解生成的Al(OH)3膠體的吸附作用而除去水中的一些雜質，并不能除去海水中的陰、陽離子而使海水淡化，A原理上不可行；利用太陽能使海水蒸餾淡化，是有研究價值的一種淡化途徑，B原理上可行；海水緩慢凝固后可結成冰，在這個過程中可以除去海水中的離子而淡化，C原理上可行；將海水通過離子交換樹脂使海水淡化是一種已被應用的海水淡化方法，D原理上可行。4已知MgO、MgCl2的熔點分別為2800 、714 ，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂，正確的方

18、法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg答案D解析Mg(OH)2是一種不溶性堿，加熱熔融時會發(fā)生分解，A錯誤；海水中加入HCl，得不到MgCl2溶液，B錯誤；電解MgO時，由于MgO的熔點很高，耗能大，所以經濟效益差，C錯誤。52017·北京東城高三質檢海水綜合利用要符合可持續(xù)發(fā)展的原則，其聯合工業(yè)體系(部分)如圖所示：下列說法不正確的是()A中可采用蒸餾法B中可通過電解飽和氯化鎂溶液制金屬鎂C中提取溴涉及氧化還原反應D的產品可生產鹽酸、漂白液等答案B解析蒸餾法是得

19、到淡水的一種常見方法，A正確；電解熔融MgCl2才能得到金屬鎂，B錯誤；發(fā)生的反應為Cl22Br=2ClBr2，屬于氧化還原反應，C正確；氯堿工業(yè)即電解飽和食鹽水，可得到NaOH、Cl2、H2，D正確。6我國有廣闊的海岸線，建設海峽經濟區(qū)，海水的綜合利用大有可為，如圖所示為海水綜合利用部分流程，有關說法正確的是()A上述工藝流程中涉及化合、分解、復分解和置換反應B只發(fā)生了化學變化，是用電解熔融NaCl制備Cl2C涉及的反應均為氧化還原反應，只需要蒸餾即可得到單質Br2D中反應的離子方程式為SO2Br22H2O=4HSO2Br答案D解析題述工藝流程中沒有涉及化合、復分解反應發(fā)生，故A錯誤；只發(fā)生

20、了物理變化，故B錯誤；涉及的反應均為氧化還原反應，故C錯誤；中反應的離子方程式為SO2Br22H2O=4HSO2Br，故D正確。7化學實驗應遵循綠色化學的原則，實現原料和過程的綠色化。下列實驗或實驗過程遵循綠色化學原則的是()在銅與濃硝酸反應的實驗中，將銅片改為可調節(jié)高度的銅絲將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再放入到指定位置集中處理用雙氧水代替高錳酸鉀制氧氣將用銅粉與濃硫酸反應制取硫酸銅的實驗方案改為先將銅粉在空氣中充分加熱制得氧化銅，再將氧化銅溶解在稀硫酸中A B C D答案D解析銅與濃硝酸劇烈反應產生有毒的NO2氣體，將銅片改為可調節(jié)高度的銅絲可及時終止反應，減少NO2氣體的排放量；將實驗室

21、的廢酸液和廢堿液中和后可以減少污染；用雙氧水制氧氣副產物為水，不產生污染；既杜絕了產生SO2而導致的污染，又提高了硫原子的利用率。以上過程均做到了從源頭上減少或杜絕污染，符合綠色化學的思想。8下列敘述中不正確的是()A工廠廢氣中的飄塵以及微細的固體顆粒物(例如硅酸鹽粉塵)分散在空氣中形成氣溶膠，對人類健康危害極大B在含硫的煤中加入適量生石灰，可有效降低二氧化硫對大氣的污染C利用一氧化碳合成甲醇的反應為CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)，其原子利用率為100%D工業(yè)生產中排放的廢渣、廢水、廢氣只會對環(huán)境產生污染，無任何價值答案D解析膠體微粒直徑很小，易被吸入人體，進入肺部等重要器官，對人類

22、健康造成極大危害，A正確；含有硫的煤在燃燒過程中釋放的SO2被CaO吸收最終生成CaSO4，從而有效降低了SO2對大氣的污染，B正確；反應物的原子全部進入CH3OH中，其原子利用率為100%，C正確；可以對“三廢”進行利用，變廢為寶，實現其價值，D錯誤。9下列有關環(huán)境問題的說法正確的是()A燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量B臭氧的體積分數超過104%的空氣有利于人體健康CCO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在D含磷合成洗滌劑易于被細菌分解，故不會導致水體污染答案A解析CaCO3CaOCO2，2CaO2SO2O2=2CaSO4，A正確；低空臭氧濃度過大對人體有害，B

23、錯誤；2NOO2=2NO2，故NO在空氣中不能穩(wěn)定存在，C錯誤；水體含磷量高，會導致水體富營養(yǎng)化，D錯誤。102017·北京西城高三期末利用海水提取溴和鎂的過程如下，下列說法不正確的是()A工業(yè)溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去B工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂C富集溴元素過程中，空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質D若提取1 mol Br2，至少需要標準狀況下44.8 L的Cl2答案A解析Br2能與NaOH反應，A錯誤；Mg是活潑金屬，所以常采用電解熔融MgCl2的方法獲得金屬鎂，B正確；Cl22Br=2ClBr2，而要得到1 mol Br2需要通入兩次Cl2，第一次是富集，

24、第二次是最終的氧化，所以最少需要2 mol Cl2，D正確。112017·福建廈門一中月考根據如圖海水綜合利用的工業(yè)流程圖，判斷下列說法正確的是()已知：MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。A過程的提純是物理過程，過程通過氧化還原反應可產生2種單質B在過程中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2C在過程、反應中每氧化0.2 mol Br需消耗2.24 L Cl2D過程反應后溶液呈強酸性，生產中需解決其對設備的腐蝕問題答案D解析A項，過程涉及Mg2、CO、SO的沉淀，屬于化學過程，錯誤；B項，由已知條件知直接灼燒MgCl2·

25、;6H2O得不到無水MgCl2，錯誤；C項，未指明溫度和壓強，錯誤；D項正確。12含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是()A該過程中可得到化工產品H2SO4B該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2C該過程中化合價發(fā)生改變的元素為Fe和SD圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4答案C解析根據工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，A、D正確；根據A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2，B正確