Happy暑假我的作業(yè)君（版）高一化學化學與自然資源的開發(fā)利用

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題8化學與自然資源的開發(fā)利用【知識回顧】一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬的存在：除了金、鉑等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。2、金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài)，即金屬陽離子得到電子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)的過程。3、金屬冶煉的方法金屬的活動性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、（H）、CuHg、AgPt、Au金屬原子失電子能力強→弱金屬離子得電子能力弱→強主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法富集法還原劑或特殊措施強大電流提供電子H2、CO、C、Al等加熱加熱物理方法或化學方法二、海水資源的開發(fā)利用1、海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等.其中蒸餾法的歷史最久，蒸餾法的原理是把水加熱到水的沸點，液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分離，水蒸氣冷凝得淡水.2、海水提溴:濃縮?！鍐钨|(zhì)→氫溴酸→溴單質(zhì)。有關(guān)反應方程式：①2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaCl，②Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4,③2HBr＋Cl2＝2HCl＋Br2。3、海帶提碘：海帶中的碘元素主要以I－的形式存在,提取時用適當?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。證明海帶中含有碘，實驗方法：(1）用剪刀剪碎海帶，用酒精濕潤，放入坩鍋中。(2）灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻。(3）將海帶灰移到小燒杯中,加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾。(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入幾滴淀粉溶液。證明含碘的現(xiàn)象:滴入淀粉溶液，溶液變藍色。2I－＋H2O2＋2H＋＝I2＋2H2O。三、煤和石油1、煤的組成：煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物，主要含碳元素,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。2、煤的綜合利用：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程，也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦爐氣等.煤的氣化是將其中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。3、石油的組成:石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳氫化合物的混合物，沒有固定的沸點。4、石油的加工：石油的分餾、催化裂化、裂解。四、環(huán)境保護和綠色化學：環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。1、環(huán)境污染(1）大氣污染物：顆粒物（粉塵）、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氫化合物，以及氟氯代烷等。大氣污染的防治：合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局;調(diào)整能源結(jié)構(gòu);運用各種防治污染的技術(shù)；加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;充分利用環(huán)境自凈能力等。（2)水污染物:重金屬(Ba2＋、Pb2＋等）、酸、堿、鹽等無機物，耗氧物質(zhì)，石油和難降解的有機物，洗滌劑等.水污染的防治方法:控制、減少污水的任意排放。（3)土壤污染物:城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。土壤污染的防治措施：控制、減少污染源的排放。2、綠色化學的核心:就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學的原則，最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物（即沒有副反應，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物），這時原子利用率為100％.3、環(huán)境污染的熱點問題：（1）形成酸雨的主要氣體為SO2和NOx.(2）破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx（3）導致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應"的氣體是CO2.（4）光化學煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳氫化合物。(5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。（6）引起赤潮的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素.（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。）【想一想】例題1：下列關(guān)于化學與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是(）A．使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一B．CO2是造成酸雨發(fā)生的罪魁禍首C．NO2是造成光化學煙霧的氣體D．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物）有助于緩解能源緊張【答案】、B【解析】試題分析：A、SO2是造成酸雨主要原因，清潔能源降低或減少SO2的排放，故A說法正確；B、CO2是造成溫室效應的罪魁禍首，SO2是造成酸雨的主要原因，故B說法錯誤;C、光化學煙霧是氮的氧化物造成的，故C說法正確；D、可燃冰主要成分是甲烷，甲烷是天然氣主要成分，合理開發(fā)利用有助于緩解能源緊張，故D說法正確。考點：考查化學STS。例題2：將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是:①使煤充分燃燒，提高煤的利用率 ②減少SO2的產(chǎn)生,避免造成“酸雨”③減少有毒的CO產(chǎn)生,避免污染空氣 ④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④【答案】A【解析】試題分析:①將煤塊粉碎,增大與空氣的接觸面積，能煤充分燃燒,提高煤能的利用率，①正確；②煤中含有S元素，燃燒時能生成SO2，經(jīng)脫硫處理可減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨",②正確；③在適當過量的空氣中燃燒，生成CO2,減少CO的產(chǎn)生，③正確；④無論是否脫硫處理，在適當過量的空氣中燃燒,生成CO2的量都不變,不能減少CO2的產(chǎn)生,④錯誤。所以正確的有①②③?？键c：考查了煤脫硫的相關(guān)知識。例題3：（1）下列實驗操作可以達到實驗目的的是(填序號，多填扣分)（2分）A．用鋁片與四氧化三鐵粉末混合加熱進行鋁熱反應。B．向蔗糖溶液中加入稀硫酸，加熱，冷卻后加入新制Cu（OH)2檢驗水解產(chǎn)物.C．用酸性高錳酸鉀溶液能鑒別乙烷與乙烯。D．用飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸。E．利用燃燒的方法可以鑒別出羊毛和棉花織品。(2)請將下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化或分離方法的序號填在橫線上(每一項只填寫一種方法)。（6分）a、蒸餾b、裂解c、過濾d、裂化e、干餾f、分餾g、電解h、皂化①把煤轉(zhuǎn)化為焦爐氣、煤焦油和焦炭等；②從原油中分離出汽油、煤油、柴油等；③將重油轉(zhuǎn)化為汽油；④將海水淡化;⑤從海水得到的無水MgCl2中制取金屬鎂；⑥用油脂制取肥皂_________________。【答案】15．⑴CDE⑵①e②f③d④a⑤g⑥h【解析】試題分析：（1)A。鋁片表面易生成Al2O3膜，Al2O3的熔點較高，導致Al與鐵粉不能接觸而反應，從而使反應難以進行，選用鋁粉，A錯誤；B。萄糖的檢驗應在堿性條件下進行，在酸性條件下,Cu（OH)2與葡萄糖不能反應生成Cu2O，B錯誤;C.烯與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化反應，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而乙烷不能，C正確；D。乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉，而乙酸與碳酸鈉反應，能用飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸，D正確；E.羊毛屬于蛋白質(zhì)類物質(zhì)，灼燒時具有燒焦的羽毛氣味，可用來鑒別羊毛和棉花織品，E正確;答案選CDE。

（2）①把煤轉(zhuǎn)化為焦爐氣、煤焦油和焦炭等在工業(yè)上用的是干餾的方法,答案選e;

②從原油中分離出汽油、煤油、柴油等是根據(jù)物質(zhì)的沸點不同分離，用的是分餾的方法，答案選f；

③將重油轉(zhuǎn)化為汽油，用的是裂化的方法，答案選d;

④將海水淡化通常用蒸餾的方法,答案選a；

⑤從海水得到的無水MgCl2中制取金屬鎂,根據(jù)鎂為活潑金屬，用電解的方法進行冶煉，答案為選g；

⑥用油脂制取肥皂，一般在堿性條件下進行水解得到,答案選h?？键c:考查物質(zhì)分離、提純的基本方法選擇與應用。【練一練】1．下列說法不正確的是A．空氣的首要污染物包括CO2、SO2、NO、NO2、O3等B．PM2.5指的是直徑為2。5微米的可吸入顆粒物，因其直徑小、比表面積大、活性強、易吸附有毒有害的物質(zhì)，對人的健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響較大。C．光化學煙霧的形成與氮氧化物有關(guān).D．SO2的治理技術(shù)和設(shè)備有：原煤脫硫技術(shù)、改進燃燒技術(shù)和煙氣脫硫設(shè)備等。2．“低碳經(jīng)濟,節(jié)能減排”是21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展的新思路。下列與之相悖的是（)A．開發(fā)水能、風能、太陽能、地熱能、核能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料B．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源C．大力開采煤、石油和天然氣,以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要D．大力發(fā)展新能源汽車,如混合動力汽車、電動汽車等，以減少碳、氮氧化物的排放3．綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。下列做法不符合綠色化學理念的是（）A．研制水溶劑涂料替代有機溶劑涂料B．用可降解塑料生產(chǎn)包裝盒或快餐盒C．用反應:Cu+2H2SO4（濃)CuSO4+SO2↑+2H2O制備硫酸銅D．＋CH2＝CH2→4．在“十二五”期間,山東省將大力實施“清水藍天”工程。下列不利于“清水藍天”工程實施的是A．積極推廣太陽能、風能、地熱能及水能等的使用，減少化石燃料的使用B．加強城市生活污水脫氮除磷處理，遏制水體富營養(yǎng)化C．大力實施礦物燃料“脫硫、脫硝技術(shù)”，減少硫的氧化物和氮的氧化物污染D．加大稀土資源的開采和出口，保證經(jīng)濟快速發(fā)展5．下列措施不符合節(jié)能減排、綠色發(fā)展理念的是A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決電力緊張問題B．在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水C．盡量少開私家車，多騎自行車D．用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,作家庭燃氣6．綠色能源是指使用不會對環(huán)境造成污染的能源.下列屬于綠色能源的是①太陽能②風能③潮汐能④煤⑤天然氣⑥石油A．①②③B．③④C．④D．①②7．下列有關(guān)資源綜合利用的說法不正確的是（)A．煤的氣化、液化均為化學變化，而石油的常壓蒸餾和減壓蒸餾均是物理變化B．綠色化學的核心就是利用化學原理吸收處理工業(yè)生產(chǎn)污染物并將其轉(zhuǎn)化為有用物質(zhì)C．利用石油的裂化可以提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量D．將苦鹵水濃縮、氧化,鼓入空氣和水蒸氣可提取溴8．為了建設(shè)環(huán)境友好型社會,節(jié)能減排將成為我國政府目前工作的重點，因此節(jié)約能源與建設(shè)新能源是擺在當前的一個課題。針對這一現(xiàn)象，某化學學習研究性小組提出如下方案，你認為不合理的是（）A．研究采煤、采油新技術(shù),提高產(chǎn)量以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展B．加大開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等能源力度，減少化石燃料的使用C．研制推廣以乙醇為燃料的汽車或大力推廣電動汽車D．生產(chǎn)、生活中，努力實現(xiàn)資源的循環(huán)利用9．下列與社會、生活有關(guān)的說法不正確的是A．綠色化學的核心是從源頭上防止和消除化工生產(chǎn)對環(huán)境的污染B．減少化石燃料的使用，有利于降低空氣中pM2.5的數(shù)值C．“地溝油”禁止食用，但可以用來制柴油、肥皂等D．淀粉、豆油、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物10．下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是(）A．制鋁:以鋁土礦為原料獲得氧化鋁再得到氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁B．制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，電解熔融氧化鎂得鎂C．制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液D．制鐵：以鐵礦石為原料，利用焦炭與氧氣反應生成的CO在高溫下還原得鐵11．下列我國古代的技術(shù)應用中，其工作原理不涉及化學反應的是A．火藥使用B．糧食釀酒C．轉(zhuǎn)輪排字D．鐵的冶煉12．海水總量極大，金、鈾等微量元素在海水中的總量自然也大，但從海水中獲取這些微量元素的成本很高。其中成本最高的步驟在于A．從海水中富集含微量元素的化合物B．使含微量元素的離子沉淀C．對含微量元素的混合物進行提純D．從化合物中冶煉這些單質(zhì)13．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣(H2或CO）法；③活潑金屬置換法;④電解法.四種方法各有優(yōu)缺點，在工業(yè)上均有應用。(1)一種無色氣體A與紅熱的炭反應,得到另一種無色氣體B,B與灼熱的氧化銅反應，又得到A，則A、B分別為______（填序號）。A．O2、CO2B．O2、COC．CO2、COD．CO、CO2（2）下列說法錯誤的是________（填序號)。A．對廢舊金屬最好的處理方法是回收、再利用B．提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步C．活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液制得D．熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣或活潑金屬等(3)鈦(Ti）有“未來鋼鐵”之稱，工業(yè)上常以TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2獲得海綿狀鈦，該反應在下列哪種環(huán)境中進行________（填序號)。A．稀有氣體中B．空氣中C．氮氣中D．CO2氣體中14。鋁粉和氧化鐵粉末的混合物制成的鋁熱劑可用于焊接鋼軌?，F(xiàn)取不同質(zhì)量的該鋁熱劑分別和100mL同濃度的NaOH溶液反應，所取鋁熱劑的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積關(guān)系如下表（氣體體積均在標準狀況下測定）.①②③鋁熱劑質(zhì)量/g7.518。020。0氣體體積/L3。366。726。72（1）該鋁熱反應的化學方程式為___________________________。（2）該鋁熱劑中加入NaOH溶液時發(fā)生反應的化學方程式為______。（3）求NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。（4）求該鋁熱劑中鋁的質(zhì)量分數(shù).15.海洋資源的利用具有廣