【人教創(chuàng)新設計】高考化學一輪復習 第二節(jié) 化學與資源綜合利用 環(huán)境保護課件 新人教

1.煤、石油、天然氣的綜合開發(fā)與利用的意義。2．環(huán)境污染與保護。3．綠色化學的應用。

第二節(jié)化學與資源綜合利用環(huán)境保護1．煤的綜合利用 (1)煤的組成 煤是由

和少量

組成的復雜

。 煤的元素組成主要是

，還含有少量的H、O、N、S等元素。有機物無機物混合物C(2)煤的綜合利用煤的綜合利用主要是通過煤的

、煤的

和

，獲得潔凈的

和多種化工原料。①煤的干餾煤的干餾是將煤

加強熱使其

的過程，也叫煤的焦化。②煤的氣化將煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，主要反應是碳和水蒸氣反應生成水煤氣等。C(s)＋H2O(g)

.干餾液化氣化燃料隔絕空氣分解CO(g)＋H2(g) ③煤的液化 a．直接液化：使煤與

作用生成液體燃料。 b．間接液化：使煤先氣化為

和

，再催化合成

。2．天然氣的綜合利用 (1)成分：主要成分是

。 (2)用途：天然氣是一種清潔的

，又是重要的化工原料，主要用于合成氨和生成甲醇等。

氫氣COH2甲醇甲烷化石燃料3．石油的綜合利用

石油的成分①從元素種類看：石油所含的主要元素是碳和氫，同時含有少量的S、O、N等元素。 ②從化合物的種類看：石油是由各種

、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物。烷烴1．環(huán)境污染及保護

除了自然因素外，大氣污染主要來自

；工業(yè)生產(chǎn)廢水會導致

、

的污染；廢渣等固體廢棄物的處理兼有

和

兩個重要目的2．原子經(jīng)濟

原子經(jīng)濟要求反應物的原子全部轉(zhuǎn)化成目標產(chǎn)物，原子的利用率達到

，也就是說在化學反應過程中不產(chǎn)生任何廢物?；剂系娜紵凸I(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物土壤水源減少環(huán)境污染資源回收利用100%3．綠色化學

綠色化學的核心就是利用化學反應物質(zhì)從

上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。 小結(jié)：環(huán)保問題近年來廣泛受到人們的關(guān)注。現(xiàn)對造成環(huán)境污染的熱點問題總結(jié)如下： 1．酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 2．光化學煙霧——主要是氮氧化合物、碳氫化合物造成的。源頭3．臭氧空洞——主要是氮氧化合物、氟氯代烴等的排放引起的。4．溫室效應——主要是由于大氣中CO2含量的不斷增加造成的。5．白色污染——聚乙烯塑料的大量使用。6．赤潮——含磷洗衣粉的大量使用及其廢水的任意排放。1．煤干餾的主要產(chǎn)品和用途

干餾產(chǎn)品主要成分主要用途焦爐氣焦爐氣氨氣、甲烷、乙烯、一氧化碳氣體燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料2.石油的煉制方法原料原理目的分餾原油(常壓分餾)重油(減壓分餾)根據(jù)石油各組分沸點高低不同，利用加熱汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸點范圍的組分得到不同沸點范圍的分餾產(chǎn)物——汽油、煤油、柴油、重油等裂化重油、石蠟在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解(深度裂化)石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴，如乙烯、丙烯、丁二烯等【例1】下列說法中錯誤的是() A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油 B．含C18以上的烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油 C．煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來 解析：煤經(jīng)干餾得到煤焦油等物質(zhì)，而煤焦油是含多種芳香族化合物的復雜混合物，可分餾出苯、甲苯等物質(zhì)，但煤本身不含有苯、甲苯，故答案為D。 答案：D1．工業(yè)業(yè)上獲得得乙烯和和丙烯的的方法是是()A．石油油分餾B．煤煤的干餾餾C．石蠟蠟催化裂裂化D．重油油裂解解析：裂解是指指石油分分餾產(chǎn)物物(包括括石油氣氣)中的的長鏈烴烴斷裂成成乙烯、、丙烯等等各種短短鏈氣態(tài)態(tài)烴和少少量液態(tài)態(tài)烴的過過程，答答案為D。答案：D通過催化化劑催化化、高溫溫等手段段將含碳碳原子較較多、沸沸點較高高的烴斷斷裂為含含碳原子子較少、、沸點較較低的焓焓的過程程，叫裂裂化。例例如：主要目的的是提高高輕質(zhì)燃燃料油的的含量，，所得輕輕質(zhì)油和和直接分分餾所得得輕質(zhì)油油的區(qū)別別是前者者含有不不飽和烯烯烴，因因此裂化化汽油可可使溴水水、酸性性KMnO4溶液褪色色?！纠?】】(2010··試題調(diào)調(diào)研，廣廣東東莞莞調(diào)研)已知碳原子子數(shù)≥3的烷烴烴均可裂裂化為碳碳原子數(shù)數(shù)更少的的一種烷烷烴和一一種烯烴烴。含有有5個碳碳原子的的烷烴催催化裂化化可生成成的烯烴烴最多有有()A．4種種B．．5種C．3種D．2種種解析：含有5個個碳原子子的烷烴烴，催化化裂化時時可按以以下方式式鍵斷裂裂：①C5H12CH4＋C4H8，②③C5H12C2H4＋C3H8，④C3H8CH4＋C2H4。在上述反應中生成的烯烴分子為C4H8、C2H4、C3H6，再結(jié)合這些烯烴的同分導構(gòu)體，可推知共有5種不同的烯烴分子。答案：B2．丁烷烷催化裂裂化，其其碳鏈按按兩種方方式斷裂裂，生成成兩種烷烷烴和兩兩種烯烴烴。若丁丁烷的裂解率為為90%，且裂裂解后兩兩種烯烴烴的質(zhì)量量相等，，則裂解解后得到到的相對對分子質(zhì)質(zhì)量最小小的氣態(tài)態(tài)烴在混混合氣體體中的體體積分數(shù)數(shù)為()A．11%B．19%C．．40%D．．50%解析：本題主要要考查混混合氣體體的計算算。為了了計算的的方便，，可假設設兩種烯烯烴的質(zhì)質(zhì)量均為為42g，即即乙烯為為1.5mol，丙丙烯為1mol。由由化學方方程式C4H10→CH4＋C3H6和C4H10→C2－2.5mol＝0.28mol。故甲烷的體積分數(shù)為：×100%＝19%。答案：B【例1】對于右圖圖的敘敘述錯錯誤的的是()A．圖圖示實實驗中中發(fā)生生了化化學變變化B．液液體X溶液液的pH>7，，液體體Y是是一種種黑色色黏稠稠狀液液體C．氣氣體Z易燃燃，可可還原原CuO，，也可可使溴溴水褪褪色D．試試管A中產(chǎn)產(chǎn)生濃濃的白白煙解析：：此題考考查有有關(guān)煤煤的干干餾及及其產(chǎn)產(chǎn)物的的知識識。煤煤的干干餾是是煤在在隔絕絕空氣氣的條條件下下加強強熱使使其分分解的的過程程，它它發(fā)生生了復復雜的的物理理、化化學變變化；；煤的的干餾餾產(chǎn)物物有NH3生成，，易溶溶于水水而呈呈堿性性，故故pH>7；同同時煤煤干餾餾還生生成了了煤焦焦油，，它的的化學學成分分主要要為苯苯、甲甲苯、、二甲甲苯、、酚類類、萘萘、瀝瀝青等等的混混合物物，是是難溶溶于水水的黏黏稠液液體答案：D

高分策略從根本上去去把握什么么叫煤的干干餾。準確確記憶煤的的干餾產(chǎn)品品，是準確確解答此題題的關(guān)鍵。?！纠?】(2009·安徽徽理綜，27)(12分)某廠廢水中含含5.00×10－3mol·L－1的，，其毒毒性較大。。某研究性性學習小組組為了變廢廢為寶，將將廢水處理理得到磁性性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化化合價依次次為＋3、、＋2)，，設計了如如下實驗流流程：(1)第①步反應的離離子方程式式是_____________________________________________。(2)第②步中用pH試紙測定定溶液pH的操作是是：________________________________________________________________________________________________________。。(3)第②步過濾得到到的濾渣中中主要成分分除Cr(OH)3外，還有________。。(4)欲使使1L該該廢水中的的完完全轉(zhuǎn)化為為Cr0.5Fe1.5FeO4，理論上需需要加入________gFeSO4·7H2O。1．．粗粗心心將將““””寫寫成成了了““Cr2O7”。2.未未掌掌握握““用用pH試試紙紙測測定定溶溶液液pH””的的操操作作方方法法。。3.未未挖挖掘掘出出磁磁性性材材料料中中““Fe的的化化合合價價依依次次為為＋＋3、、＋＋2””這這一一信信息息的的價價值值，，只只憑憑平平時時的的定定勢勢思思維維而而思思考考問問題題。。4.依依據(jù)據(jù)第第①①步步反反應應的的離離子子方方程程式式求求解解第第(4)問問，，仍仍是是未未注注意意到到最最終終產(chǎn)產(chǎn)物物中中含含有有＋＋2價價的的Fe。。解答答本本題題時時，，審審題題、、析析題題很很重重要要，，不不僅僅要要細細讀讀文文字字題題干干，，還還要要分分析析實實驗驗流流程程，，結(jié)合合題題目目要要求求認認＋3價和＋2價這一信息。解答第(4)問時，根據(jù)“Cr”守恒、“Fe”守恒列出關(guān)系式—4Cr0.5Fe1.5FeO4～10FeSO4·7H2O進行求算。

(1)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(2)將一一小小片片pH試試紙紙放放在在潔潔凈凈干干燥燥的的表表面面皿皿上上，，用用玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取少少量量待待測測液液，，點點在在pH試試紙紙上上，，再再與與標標準準比比色色卡卡對對照照(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(4)13.9對近近年年的的高高考考試試題題進進行行分分析析，，不不難難發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，，無無