【三維設(shè)計(jì)】年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二節(jié) 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用課件 新人教選修2

一、獲取潔凈的水1．水的凈化(1)基本流程常用的混凝劑有：明礬、Al2(SO4)3、FeSO4、聚合鋁等.常用的消毒劑有：漂白粉、液氯、ClO2、高鐵酸鹽等.(2)明礬凈水原理KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO、Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋，帶正電荷的Al(OH)3膠粒破壞天然水中膠體雜質(zhì)的穩(wěn)定性，并吸附懸浮物而沉降.2.硬水的軟化(1)硬水和軟水(2)暫時(shí)硬度和永久硬度暫時(shí)硬度——由鈣、鎂的碳酸氫鹽引起的硬度永久硬度——由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度(3)硬水軟化的方法①加熱法(只能軟化具有暫時(shí)硬度的水)3．污水處理(1)基本流程(2)污水處理常用的化學(xué)方法①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．②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Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓.4．海水淡化常用方法為蒸餾法、電滲析法等．二、海水的綜合利用1.氯堿工業(yè)離子交換膜法電解食鹽水(1)設(shè)備離子交換膜電解槽.離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò).(2)原理(5)產(chǎn)品①陽(yáng)極室產(chǎn)品品：氯氣，，補(bǔ)充飽和和食鹽水流流出淡鹽水水．②陰極室產(chǎn)品品：氫氣和和NaOH，補(bǔ)充純水水(加入一定量量的NaOH)流出NaOH溶液．2．從海水中中提取溴單單質(zhì)(1)工藝流程3．從海水中中提取鎂單單質(zhì)(1)工藝流程(3)生產(chǎn)中應(yīng)用用的平衡原原理①沉淀溶解平平衡原理向海水中加加入沉淀劑劑Ca(OH)2，由于c(OH－)增大Mg(OH)2的溶解度小小于Ca(OH)2，則最大程程度地將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀．②水解平衡原原理在MgCl2·6H2O脫水變?yōu)镸gCl2時(shí)，由于MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl水解平衡的的存在，在在HCl氣體環(huán)境中中增大c(HCl)，抑制了MgCl2的水解，避避免了Mg(OH)2的生成．三、煤、石石油和天然然氣的綜合合利用1．煤的綜合合利用原理產(chǎn)品干餾將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等氣化把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體低熱值氣CO、H2、相當(dāng)量的N2中熱值氣CO、H2、少量CH4高熱值氣CH4原理產(chǎn)品液化直接液化高溫、高壓和有催化劑條件下，與適當(dāng)溶劑混合，使煤與H2作用生成液體燃料優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)物燃料氣、液化石油氣等間接液化把煤氣化成CO和H2，經(jīng)催化合成烴類燃料、醇類燃料(如CH3OH)等合成汽油、甲醇等2．石油的煉煉制煉制方法原理變化主要原料主要產(chǎn)品分餾常壓利用烴的不同沸點(diǎn)，將其分離成沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物物理變化原油石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等減壓重油柴油、潤(rùn)滑油、燃料油、石蠟、瀝青等煉制方法原理變化主要原料主要產(chǎn)品裂化在一定條件下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴化學(xué)變化重油、石蠟等汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油裂解深度裂化(更高溫度下的裂化)化學(xué)變化石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣)主要是乙烯、丙烯、丁

烯、甲烷等3．煤化工和和天然氣化化工的發(fā)展展——一碳化學(xué)一碳化學(xué)是是指以分子子中只含一一個(gè)碳原子子的化合物物(如一氧化碳碳、甲烷、、甲醇等)為原料來(lái)合合成一系列列化工原料料和燃料的的化學(xué)．使用不同的的催化劑，，可以從合合成氣制成成不同的產(chǎn)產(chǎn)物的化學(xué)學(xué)稱合成氣氣化學(xué)；由由甲烷直接接合成的稱稱甲烷化學(xué)學(xué)；由甲醇醇為原料合合成一系列列下游產(chǎn)品品的為甲醇醇化學(xué)．[例1]2009年11月16日，我國(guó)規(guī)規(guī)模最大反反滲透膜項(xiàng)項(xiàng)目工程在在北京開(kāi)工工．下列說(shuō)說(shuō)法中，不不正確的是是()A．海水淡化化目前已有有多種方法法，主要有有蒸餾法、、膜法等B．電滲析是是指利用陰陰、陽(yáng)離子子的選擇透透過(guò)性，在在外加電場(chǎng)場(chǎng)作用下，將水水中的一部部分離子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到另一一部分水中中而達(dá)到除除鹽的目的的的方法C．在進(jìn)行水水處理時(shí)，，只需用陽(yáng)陽(yáng)離子交換換樹(shù)脂或陰陰離子交換換樹(shù)脂中的一種種就能將水水中的陰離離子、陽(yáng)離離子都除去去D．反滲透分分離法是膜膜分離技術(shù)術(shù)在純水制制造中的又又一應(yīng)用[名師精析]在水處理工工藝中，陽(yáng)陽(yáng)離子交換換樹(shù)脂只能能除去某些些陽(yáng)離子；；陰離子交交換樹(shù)脂只只能除去某某些陰離子子，在使用用時(shí)一般將將兩種離子子樹(shù)脂配合合使用，故故C錯(cuò)誤．[答案]C1．水可以造造福人類，，但水被污污染后卻會(huì)會(huì)給人類造造成災(zāi)難，，為了防止水水污染，下下面①～⑤的措施中可可以采用的的是()①禁止使用農(nóng)農(nóng)藥和化肥肥②不任意排放放工業(yè)廢水水③抑制水中植植物的生長(zhǎng)長(zhǎng)④生活污水經(jīng)經(jīng)過(guò)凈化處處理再排放放⑤減少空氣中中硫的氧化化物和氮的的氧化物的的含量A．②③④B．②④⑤C．①④⑤D．①②④答案：B解析：目前污染水水的因素主主要有三方方面：工業(yè)業(yè)生產(chǎn)(廢水、廢氣氣、廢渣)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)(農(nóng)藥、化肥肥)、生活污水水(污水、垃圾圾)．防治水污污染的方法法應(yīng)科學(xué)、、切實(shí)可行行，①③做法是消極極絕對(duì)的，，不可?。?．(2009·海南高考)下列有關(guān)硬硬水及其軟軟化的說(shuō)法法中錯(cuò)誤的的是()A．離子交換換法可以軟軟化硬水B．硬水中含含有較多Ca2＋、Mg2＋C．生產(chǎn)、生生活使用的的天然水必必須經(jīng)軟化化D．加熱可使使暫時(shí)硬水水中的Ca2＋生成CaCO3沉淀答案：C解析：A、B、D是一些常識(shí)識(shí)，C中生活使用用的硬水不不是“必須”經(jīng)軟化使用用．[例2]海水中含有有豐富的化化學(xué)元素，，下面是某某化工廠從從海水中提提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在在)及綜合利用用的生產(chǎn)流流程簡(jiǎn)圖：：請(qǐng)回答：(1)在粗鹽中含含有Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質(zhì)，精精制時(shí)所用用的試劑為為：a.鹽酸b．氯化鋇溶溶液c．氫氧化鈉鈉溶液d．碳酸鈉溶溶液．則加加入試劑的的順序是(填編號(hào))________．(2)Mg(OH)2中加入鹽酸酸后，要獲獲得MgCl2·6H2O晶體，需要要進(jìn)行的實(shí)實(shí)驗(yàn)操作依依次為_(kāi)_______．a(chǎn)．蒸餾b．灼燒c．過(guò)濾d．蒸發(fā)e．冷卻結(jié)晶晶(3)利用MgCl2·6H2O可制得無(wú)水水氯化鎂，，應(yīng)采取的的措施是__________________________________________________.(4)目前工業(yè)上上主要采用用離子交換換膜法電解解飽和食鹽鹽水，下列列關(guān)于離子子交換膜電電解槽的敘敘述錯(cuò)誤的的是________．a(chǎn)．精制飽和和食鹽水進(jìn)進(jìn)入陽(yáng)極室室b．純水(加少量NaOH)進(jìn)入陰極室室c．陰極產(chǎn)物物為氫氧化化鈉和氫氣氣d．陽(yáng)極的電電極反應(yīng)為為：Cl2＋2e－===2Cl－(5)母液中常含含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度與與溫度的關(guān)關(guān)系如圖所所示)，可進(jìn)一步加加工制得一一些重要的的產(chǎn)品．若若將母液加熱升升溫到60℃以上，隨著著水分的蒸蒸發(fā)，會(huì)逐漸漸析出晶體體，此晶體體的主要成成分是________；過(guò)濾上述述晶體后，，將濾液降降溫到30℃以下，又逐逐漸析出晶晶體，用一一定量的冷冷水洗滌該該晶體，最最后可得到到比較純凈凈的________晶體．[名師精析](1)除Ca2＋用Na2CO3沉淀，除Mg2＋用NaOH沉淀，除SO用BaCl2沉淀，同時(shí)時(shí)過(guò)量的Ba2＋也用Na2CO3沉淀，因此此Na2CO3的加入應(yīng)在在BaCl2之后，而加加入BaCl2和NaOH順序可顛倒倒，最后加加鹽酸消耗耗過(guò)量的Na2CO3.(2)Mg(OH)2溶于鹽酸后后得MgCl2溶液，濃縮縮，冷卻結(jié)結(jié)晶析出MgCl2·6H2O晶體，過(guò)濾濾后得到MgCl2·6H2O.(3)為防止加熱熱時(shí)MgCl2水解而混入入雜質(zhì)，因因此制取無(wú)無(wú)水MgCl2時(shí)需在HCl氣氛中．(4)用離子交換膜膜法電解飽和和食鹽水時(shí)，，精制NaCl溶液進(jìn)入陽(yáng)極極室，純水進(jìn)進(jìn)入陰極室，，在陰極：2H＋＋2e－===H2↑，所得產(chǎn)物為NaOH和H2，陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑.(5)根據(jù)溶解度與與溫度的關(guān)系系圖可知加熱熱升溫到60℃以上時(shí)，隨著著水分的蒸發(fā)發(fā)，MgSO4、NaCl會(huì)結(jié)晶析出，，再將濾液降降溫到30℃以下，會(huì)析出出KCl晶體．[答案](1)bdca或cbda(2)d、e、c(3)在HCl氣流中脫水，，防止MgCl2水解(4)d(5)MgSO4、NaClKCl3．(2009··廣東高考)廣東正在建設(shè)設(shè)海洋強(qiáng)?。铝姓f(shuō)法不不正確的是()A．從海帶中提提取碘單質(zhì)的的過(guò)程涉及氧氧化還原反應(yīng)應(yīng)B．往淡水中加加入NaCl等配成人造海海水，可用于于海產(chǎn)品的長(zhǎng)途運(yùn)輸輸C．赤潮主要是是由工農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)和生活廢廢水引起沿海海水域的富營(yíng)養(yǎng)化而而造成的D．海洋經(jīng)濟(jì)專專屬區(qū)的資源源開(kāi)發(fā)可獲得得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金屬.解析：D選項(xiàng)中，B不是金屬．答案：D4．海水水是一一個(gè)巨巨大的的化學(xué)學(xué)資源源寶庫(kù)庫(kù)，下下列有有關(guān)海海水綜綜合利用的的說(shuō)法法正確確的是是()A．海水水中含含有鉀鉀元素素，只只需經(jīng)經(jīng)過(guò)物物理變變化就就可以以得到到鉀單質(zhì)質(zhì)B．海水水蒸發(fā)發(fā)制海海鹽的的過(guò)程程中只只發(fā)生生了化化學(xué)變變化C．從海海水中中可以以得到到NaCl，電解解熔融融NaCl可制備備Cl2D．利用用潮汐汐發(fā)電電是將將化學(xué)學(xué)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為電能能解析：：海水中中鉀元元素以以K＋形式存存在，，生成成鉀單單質(zhì)必必然發(fā)發(fā)生化化學(xué)反反應(yīng)，，A錯(cuò)誤．．蒸發(fā)發(fā)海水水制鹽鹽發(fā)生生的是是物理理變化化，B錯(cuò)誤．．潮汐汐發(fā)電電是將將動(dòng)能能轉(zhuǎn)化化為電電能，，D錯(cuò)誤．．答案：：C[例3]以天然然氣為為原料料合成成尿素素的主主要步步驟如如圖所所示(圖中某某些轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化步步驟及及生成成物未未列出出)：請(qǐng)?zhí)顚憣懴铝辛锌瞻装祝?1)已知知0.5mol甲烷烷和和0.5mol水蒸蒸氣氣在在t℃，pkPa時(shí)，，完完全全反反應(yīng)應(yīng)生生成成一一氧氧化化碳碳和和氫氫氣氣(合成成氣氣)，吸吸收收了了akJ的熱熱量量．．該該反反應(yīng)應(yīng)的的熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式是是：：________________________________.(2)在合合成成氨氨的的實(shí)實(shí)際際生生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)過(guò)程程中中，，常常采采取取的的措措施施之之一一是是：：將將生生成成的的氨氨從從混混合合氣氣體體中中及及時(shí)時(shí)分分離離出出來(lái)來(lái)，，并并將將分分離離出出氨氨后后的的氮氮?dú)鈿夂秃蜌錃錃鈿庋h(huán)環(huán)利利用用，，同同時(shí)時(shí)補(bǔ)補(bǔ)充充氮氮?dú)鈿夂秃蜌錃錃鈿猓?qǐng)請(qǐng)應(yīng)應(yīng)用用化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)速速率率和和化化學(xué)學(xué)平平衡衡的的觀觀點(diǎn)點(diǎn)說(shuō)說(shuō)明明采采取取該該措措施施的的理理由由：：_______________________________________________________________.(3)當(dāng)甲甲烷烷合合成成氨氨氣氣的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率為為75%時(shí)，，以以5.60××107L甲烷烷為為原原料料能能夠夠合合成成__________________L氨氣氣．．(假設(shè)設(shè)體體積積均均在在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀狀況況下下測(cè)測(cè)定定)(4)已知知尿尿素素的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式式為為，，請(qǐng)請(qǐng)寫寫出出兩兩種種含含有有碳碳氧氧雙雙鍵鍵的的尿尿素素的的同同分分異異構(gòu)構(gòu)體體的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式式：：①________________________________________________；②________________________________________________.(1)煤和和木木炭炭、、焦焦炭炭組組成成不不同同煤是是以以碳碳元元素素為為主主的的復(fù)復(fù)雜雜有有機(jī)機(jī)物物和和無(wú)無(wú)機(jī)機(jī)物物的的混混合合物物，，而而木木炭炭、、焦焦炭炭的的成成分分就就是是碳碳單單質(zhì)質(zhì)，，所所以以木木炭炭、、焦焦炭炭易易于于燃燃燒燒，，而而煤煤不不易易燃燃燒燒．．(2)天然然氣氣和和焦焦?fàn)t爐氣氣不不同同①天天然然氣氣是是一一種種化化石石燃燃料料，，它它蘊(yùn)蘊(yùn)藏藏在在地地層層內(nèi)內(nèi)，，是是可可以以從從氣氣井井上上開(kāi)開(kāi)采采的的可可燃燃性性氣氣體體，，其其成成分分是是CH4、C2H6、C3H8等小分子子烷烴，，主要是是CH4，它既是是一種重重要能源源，又是是一種重重要的工工業(yè)資源源．②焦?fàn)t氣氣是煤干干餾所得得產(chǎn)物之之一，其其主要成成分是H2、CH4、CO、C2H4等，它也也是重要要的氣體體燃料和和化工原原料．5．從石油油分餾得得到的固固體石蠟蠟，用氯氯氣漂白白后，燃燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生含含氯元素素的氣體體，這是是由于石石蠟在漂漂白時(shí)與與氯氣發(fā)發(fā)生過(guò)()A