高考A計(jì)劃年新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用課件

1、第二節(jié)化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用第二節(jié)化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用一、獲取潔凈的水1.天然水的凈化(1)生活用水的凈化步驟混凝沉淀,常用混凝劑有明礬、綠礬等;明礬凈水的原理為明礬中的Al3+水解生成的Al(OH)3膠體吸附水中懸浮雜質(zhì),形成沉降物。但明礬沒(méi)有殺菌消毒作用。過(guò)濾;殺菌,常用殺菌消毒劑有Cl2、ClO2、O3、漂白粉等。(2)硬水及硬水的軟化硬水:含有較多Ca2+、Mg2+的水。a.暫時(shí)硬度:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的。b.永久硬度:水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的。硬水的軟化方法a.加熱法,適用于暫時(shí)硬水。b.藥劑法,常用的有石灰純堿法。c.離子交換法,

2、常用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。2.污水處理(1)污水處理的技術(shù):可分為物理法、生物法和化學(xué)法等。(2)污水處理的程度:可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。污水中的懸浮物可用混凝法除去,而溶解在水中的污染物則要根據(jù)其化學(xué)性質(zhì),利用化學(xué)法除去,主要有:中和法:酸性廢水常用熟石灰中和,堿性廢水常用H2SO4或CO2中和。沉淀法:Hg2+、Pb2+、Cu2+等重金屬離子可用Na2S除去,反應(yīng)的離子方程式為二、海水資源的綜合利用1.海水淡化:常用方法有蒸餾法、電滲析法和離子交換法。2.海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用(1)海水制鹽:以蒸發(fā)法為主,其原理簡(jiǎn)單,得到的鹽為粗鹽。(2)氯堿工業(yè)設(shè)備:離子交換膜電解槽。陽(yáng)離子膜具有選擇透過(guò)性,只

3、允許Na+透過(guò),而Cl-、OH-和氣體不能透過(guò)。三、煤、石油和天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用3.天然氣的綜合利用(1)作清潔燃料。(2)作化工生產(chǎn)的原料。如為合成氨提供H2、制乙烯等?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一氯堿工業(yè)1.氯堿工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備陽(yáng)離子交換膜電解池(1)陽(yáng)離子交換膜特點(diǎn):只允許陽(yáng)離子通過(guò),阻止陰離子和氣體通過(guò),即只允許Na+、H+通過(guò),而Cl-、OH-和氣體則不能通過(guò)。作用:既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用而影響燒堿的質(zhì)量。(2)離子交換膜法電解原理示意圖考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一圖中X、Y分別是、(填化學(xué)式),分析比較圖示

4、中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小。分別寫(xiě)出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng):正極:;負(fù)極:。這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫(xiě)出2處):、?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一 考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一(3)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度數(shù)據(jù)如下表:根據(jù)上述數(shù)據(jù),脫鹽的主要工序應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾。脫鹽后的堿液含NaOH約50%,含NaCl僅約2%左右,NaCl能夠從溶液中大量析出的原因是蒸發(fā)過(guò)程中溶劑(水)大量減少,Na+濃度顯著增加,促進(jìn)NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移動(dòng)(或Na+濃度顯著增加抑制NaCl的溶解)?！窘馕觥?2)電解槽陽(yáng)極得到Cl2,其可以用于制取漂白粉、自來(lái)水消毒

5、等。(3)脫鹽的主要工序?yàn)檎舭l(fā)濃縮、過(guò)濾。蒸發(fā)時(shí)能夠促進(jìn)NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移動(dòng),因此NaCl能夠從溶液中大量析出。考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一【參考答案】(1)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化物膠體,其可吸附天然水中懸浮物及破壞水中帶異種電荷的膠體,使其聚沉達(dá)到凈水的目的(2)水的混凝法凈化是用混凝劑將水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái),而水的軟化則是減少或除去水中的Ca2+、Mg2+(3)10(4)7401484(5)陰pHapHbpHc考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)

6、一1.(2015新課標(biāo)全國(guó)卷)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下:回答下列問(wèn)題:(1)步驟中得到的氧化產(chǎn)物是CuSO4(或Cu2+),溶解溫度應(yīng)控制在6070,原因是溫度低溶解速度慢、 溫度過(guò)高銨鹽分解。(2)寫(xiě)出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式(3)步驟包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是硫酸(寫(xiě)名稱(chēng))。(4)上述工藝中,步驟不能省略,理由是醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化。(5)步

7、驟都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有BD(填字母)。A.分餾塔B.離心機(jī)C.反應(yīng)釜D.框式壓濾機(jī)2.(2015山東高考)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備N(xiāo)aNO2、NaNO3,工藝流程如下:(1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有NaNO3(填化學(xué)式)。(2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時(shí),應(yīng)控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過(guò)大,目的是防止NaNO3的析出。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì),不能直接排放,將其冷凝后用于流程中的溶堿(填操作名稱(chēng))最合理。(3)母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3。母液需回收利用,下列處

8、理方法合理的是cd。a.轉(zhuǎn)入中和液b.轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作c.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液d.轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作(4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2 1,則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí),Na2CO3的理論用量為1.59噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。3.(2014新課標(biāo)全國(guó)卷)磷礦石主要以磷酸鈣Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。圖(a)為目前國(guó)際上磷礦石利用的大致情況,其中濕法磷酸是指磷礦石用過(guò)量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。回答下列問(wèn)題:(1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的

9、69%。(3)如圖(b)所示,熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程的第一步是將SiO2、過(guò)量焦炭與磷灰石混合,高溫反應(yīng)生成白磷,爐渣的主要成分是CaSiO3(填化學(xué)式),冷凝塔1的主要沉積物是液態(tài)白磷,冷凝塔2的主要沉積物是固態(tài)白磷。(4)尾氣中主要含有SiF4、CO,還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液,可除去SiF4、H2S、HF;再通入次氯酸鈉溶液,可除去PH3。(均填化學(xué)式)(5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復(fù)雜,能耗高,但優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高(濃度大)。4.(2013新課標(biāo)全國(guó)卷)鋅錳電池(俗稱(chēng)干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖(a)所示。圖(a)兩種干電池的構(gòu)造示意圖與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄