高中化學(xué)4.1《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教案新人教版必修

1、第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第1課時(shí)）知識與技能 1、幫助學(xué)生認(rèn)識和體會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。常識性介紹金屬回收和資源保護(hù)的意義2、揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。3、樹立資源保護(hù)意識及合理開發(fā)意識。4、初步培養(yǎng)自主查閱資料的能力5、使學(xué)生初步掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、基本技能 。過程與方法1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。2、活動動探究，通過了解金屬資源的開發(fā)；金屬冶煉；人類冶煉和使用金屬的歷史；金屬資源的回收和再利用；海洋資源的類型；海水資源的開發(fā)及利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀3、幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛護(hù)環(huán)境、變

2、廢為寶等意識。4、通過金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個(gè)專題，使學(xué)生熱愛自然，熱愛化學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)（主要是金屬冶煉）及海水資源開發(fā)中的作用。教學(xué)難點(diǎn)學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。教具準(zhǔn)備多媒體、投影儀、砂紙、鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發(fā)皿、濾紙、火柴、沙子、鋁粉或鋁銀粉（商業(yè)名稱）、鎂帶、氯酸鉀、氧化鐵粉末、小木條 電教器材：視頻展示臺（包括錄象），實(shí)物投影儀 掛圖、標(biāo)本等課時(shí)安排2課時(shí)（第1課時(shí)）教學(xué)過程 【導(dǎo)入】人們通常將化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類，在原子、分子乃至超分子等不同的結(jié)構(gòu)層次上研究物質(zhì)及其發(fā)生化學(xué)變化的規(guī)律，認(rèn)識物質(zhì)在變化過程中表現(xiàn)出

3、的性質(zhì)。所有這些都是人類利用自然資源、豐富物質(zhì)世界的重要科學(xué)依據(jù)。本節(jié)課我們主要以金屬礦物和海水資源的充分利用為例，認(rèn)識和體會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。 超分子：通常是指由兩種或兩種以上的分子依靠分子間作用力結(jié)合在一起的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體。 【資料卡片】自然資源與可持續(xù)發(fā)展1.自 然 資源：指在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，以提高人類當(dāng)前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱。2.可持續(xù)發(fā)展：包括經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，社會的可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和全球可持續(xù)發(fā)展。1 / 26一.金屬礦物的開發(fā)和利用1.金屬元素在自然界存在的形態(tài)：（1）游離態(tài)：極

4、少數(shù)的不活潑金屬（金、鉑等）以游離態(tài)存在（單質(zhì)的形式）（2）化合態(tài)：絕大多數(shù)金屬在自然界中是以化合態(tài)（化合物的形式）存在，如鋁以鋁土礦形式存在，鐵以鐵礦石形式存在。2.金屬的冶煉：金屬冶煉是工業(yè)上將金屬從含有金屬元素的礦石中還原出來的生產(chǎn)過程。（1）金屬冶煉的一般方法：金屬的活動性不同，冶煉的方法不同。熱分解法：對于不活潑金屬（活動順序中，Hg及Hg以后）可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來，例如：2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2熱還原法：在金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬（Zn-Cu), 通常是在高溫下用還原劑（C、CO、H2、活潑金屬等）將金屬從其化合物中還原出

5、來，例如： Fe2O3+3CO 2Fe + CO2WO3 + 3H2 W +3H2OZnO + C Zn + COFe2O3+2Al 2Fe + Al2O3（鋁熱反應(yīng)） Cr2O3+2Al 2Cr+ Al2O3（鋁熱反應(yīng)）【實(shí)驗(yàn)41】鋁熱反應(yīng)I.操作：(1)把兩張濾紙分別折疊成漏斗狀套在一起（內(nèi)層濾紙底部剪一小孔，用水濕潤）架在鐵架臺上，下面放置一 盛沙子的蒸發(fā)皿。(2)將5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉均勻混合后放入紙 漏斗中，混合物上面加少量氯酸鉀固體，中間插一 根用砂紙打磨過的鎂條。(3)用燃著的小木條點(diǎn)燃鎂條，觀察現(xiàn)象。.現(xiàn)象：(1)鎂條劇烈燃燒，并發(fā)出耀眼的白光。(2)引起混合物劇烈燃

6、燒，發(fā)光發(fā)熱。(3)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣（Al2O3)，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。.反應(yīng)： Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）.鋁熱劑及應(yīng)用： (1)鋁熱劑：鋁粉與某些金屬（比鋁不活潑的金屬）氧化物的混合物。在高溫下發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，其混合物稱為鋁熱劑；反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)。(2)鋁熱反應(yīng)的特點(diǎn)：在高溫下引燃后劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，產(chǎn)生高溫，使被還原出來的金屬熔化，與熔渣分離。體現(xiàn)鋁的還原性、氧化鋁高熔點(diǎn)的性質(zhì)。(3)鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：焊接鋼軌冶煉高熔點(diǎn)金屬：V、Cr、Mn等。電解法：非常活潑的金屬（活動順序中：K- Al）用一般的還

7、原劑很難將它們還原出來，通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬，例如：2NaCl（熔融） 2Na + Cl2MgCl2（熔融） Mg + Cl2 2Al2O3 （熔融）4Al + 3O2 有些金屬可以利用氧氣從其硫化物中冶煉出來，例如：冶煉銅Cu2S + O2 2Cu + SO2【總結(jié)】金屬活動順序表中不同金屬冶煉方法的選擇電解法 熱還原法 熱分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag 【表41】常見金屬的冶煉原理 金 屬 冶 煉 原 理 Fe Fe2O3+3CO 2Fe + CO2 Fe2O3+2Al 2Fe + Al2O3（鋁熱反應(yīng)） Cu Cu2S

8、 + O2 2Cu + SO2(火法煉銅) Fe CuSO4 = FeSO4 Cu(濕法煉銅) Mg MgO C Mg(g) CO(g) MgCl2（熔融） Mg + Cl2 Al 2Al2O3 （熔融）4Al + 3O2 Na 2NaCl（熔融） 2Na + Cl2（2）金屬提煉一般步驟：礦石的富集、除雜； 冶煉； 精煉。3.金屬的利用、回收和資源的保護(hù)（1）礦產(chǎn)資源是有限的： 礦產(chǎn)資源是大自然賦予人類的寶貴財(cái)富，但并非取之不盡用之不竭，是不可再生的。隨著人們的開發(fā)利用，將會日漸減少。我國幅員遼闊，是世界上礦產(chǎn)資源比較豐富、礦產(chǎn)品種比較齊全的國家。我國礦產(chǎn)資源總值居世界第3位，但人均擁有量約

9、為世界人均水平的。因此，我們要合理開發(fā)和利用這些礦物資源。（2）合理開發(fā)、有效利用、金屬的回收和資源保護(hù)：合理開發(fā)和利用這些礦物資源。有效地使用金屬產(chǎn)品、材料。主要途徑有：提高金屬礦物的利用率。減少金屬的使用量。加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用，使用代用材料節(jié)約礦產(chǎn)資源、保護(hù)礦產(chǎn)資源。板書設(shè)計(jì)：第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 （第1課時(shí)）一金屬礦物的開發(fā)利用 1冶煉步驟 3.冶煉方法 4.金屬的回收和資源保護(hù) （1）熱分解法2冶煉原理 （2）熱還原法 （3）電解法【隨堂練習(xí)】1. 冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法，水煤氣（或H2或CO）法，活潑金屬置換法，電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代

10、有（）火燒孔雀石法煉銅，（）濕法煉銅，現(xiàn)代有（）鋁熱法煉鉻，（）從光鹵石（KClMgCl26H2O）中煉鎂，對它們 的冶煉方法分析不正確的是-（ B ） A（）用 B（）用C（）用 D（）用2工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3）生產(chǎn)鋁的過程，可用簡單示意圖表示如下（圖中字母代表有關(guān)物質(zhì)的分子式）請寫出反應(yīng)的方程式。 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ； 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3+ Na2CO3 ； Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3+ 2NaOH ； 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 。3.關(guān)于金屬元素在

11、自然界存在的情況的敘述中，正確的是-（CD）A、金屬元素僅存在于礦物中。B、金屬元素存在于礦物和動物體內(nèi)，但植物體內(nèi)不含。C、少數(shù)金屬元素以游離態(tài)存在，大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在。D、金屬元素不僅存在礦物中，動物和植物體內(nèi)也存在少量金屬元素。4.下列化學(xué)方程式，能用于工業(yè)上冶煉金屬鎂的是-( BD)A、2Na+MgCl2=2NaCl+Mg B、MgCl2(熔化)MgO+Cl2C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C5.下列金屬鐵、鎂、錳、礬、鉻?？捎娩X熱法制備的有-( C ) A. B. C. D.6在冶金工業(yè)上，通常均不能用化學(xué)還原劑制得的金屬組是-( A ) ANa、Ba、Mg、

12、A1 BZn、Fe、Cu、Ag CNa、K、Zn、Fe DMg、Al、Zn、Fe第二節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第2課時(shí)）知識與技能 1、幫助學(xué)生認(rèn)識和體會海水資源開發(fā)和利用中的意義和作用。2、揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。3、樹立資源保護(hù)意識及合理開發(fā)意識。4、初步培養(yǎng)自主查閱資料的能力過程與方法1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。2、活動動探究，通過了解海洋資源的類型；海水資源的開發(fā)及利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識。2、通過金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個(gè)專題，使學(xué)生熱愛自然，熱愛化學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)了解化學(xué)方法在海水

13、資源開發(fā)中的作用。教學(xué)難點(diǎn)海水資源合理開發(fā)綜合應(yīng)用教具準(zhǔn)備多媒體、投影儀、電教器材：視頻展示臺（包括錄象），實(shí)物投影儀 掛圖、標(biāo)本等課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程 新課導(dǎo)入二、海水資源的開發(fā)利用 1.海水水資源的利用：海水中水的儲量約占全球總水量的97。海水中水資源的利用，主要包括 海水的淡化 和直接利用海水進(jìn)行 循環(huán)冷卻 。 海水淡化的方法：主要有 蒸餾法 、電滲析 法 、離子交換 法等。 海水蒸餾原理示意圖 太陽能蒸發(fā)原理示意圖2.海水中的化學(xué)資源的開發(fā)利用： （1）海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫：海洋資源中，利用潛力最大的是海水中的化學(xué)資源。由于與巖石、大氣、生物的相互作用，海水中溶解和懸

14、浮有大量的無機(jī)物和有機(jī)物，目前，在陸地上發(fā)現(xiàn)的多種化學(xué)元素， 在海水中已找到多種（包括超過總量99%的H、O、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11種元素和其他微量微量元素）其中多種可供提取。如，氯化鈉（即食鹽）有億億噸，鎂約有萬億噸，鉀有萬億噸，溴約有萬億噸，核燃料約億噸億噸。（2）海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問題。（3）從海水中提取物質(zhì)的方法 I. 從海水中提取食鹽的主要工藝流程：從海水中制取鹽的方法主要有：鹽田法、電滲析法和冷凍法。其中鹽田法（又叫灘曬法）歷史最悠久，而且也是最簡便和經(jīng)濟(jì)有效的方法。現(xiàn)在還在廣

15、泛采用。 鹽田法：鹽田建在海灘邊，借用海灘逐漸升高的坡度，開出一片片象扶梯一樣的池子。第5頁利用漲潮或用風(fēng)車和泵抽取海水到池內(nèi)。海水流過幾個(gè)池子，隨著風(fēng)吹日曬，水份不斷蒸發(fā)，海水中的鹽濃度愈來愈高，最后讓濃鹽水進(jìn)入結(jié)晶池，繼續(xù)蒸發(fā)，直到析出食鹽晶體。我國是世界上最大的產(chǎn)鹽國，年產(chǎn)鹽量近2000萬噸，占世界食鹽產(chǎn)量的80%。 長聲鹽場.從海水中提取鎂的主要工藝流程：鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：海水（主要含NaCl和MgSO4）溶液試劑熔融Mg無水MgCl2MgCl2溶液Mg(OH) 2沉淀電解試劑（1）為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，試劑可以

16、選用NaOH ，要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑的量應(yīng)過量 ；驗(yàn)證MgSO4已完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2的方法是 取上層清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀 。（2）加入試劑后，能夠分離得到Mg（OH）2沉淀的方法是過濾 。（3）試劑可以選用HCl 。（4）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產(chǎn)生Mg和Cl2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： MgCl2（熔融） Mg + Cl2 第 6 頁 . 從海水中提取溴的主要工藝流程 （1）用蒸餾法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaC

17、l ；（3）向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4（4）向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HBr+ Cl2 = 2HCl+ Br2（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)，得到產(chǎn)品溴。【實(shí)驗(yàn)42】從海帶中提取碘（1）反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎℉2O2)將其氧化成I2，再用有機(jī)溶劑將I2萃取出來。 用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2I-+ H2O2 + 2H+ = I2 + 2

18、H2O 。（2）操作步驟：取約3g干海帶，把表面的浮著物用刷子刷凈（不要用水沖洗，以免 洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精濕潤，放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒海帶至完全變?yōu)榛覡a（注意通風(fēng)）停止加熱，冷卻。將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中加入10ml蒸餾水，攪拌、煮沸23min ,過濾。 在濾液中滴入幾滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mL H2O2（3%），現(xiàn)象：溶液 變棕黃色 。 再加入幾滴淀粉溶液，現(xiàn)象是：溶液 變藍(lán)色 。（3）提取I2流程： 含碘單質(zhì)的有機(jī)溶液含碘單質(zhì)的溶液試劑殘?jiān)庠氐娜芤鹤茻芙猓^濾海帶灰 【總結(jié)】海水資源的開發(fā)利用： 從海水中提取淡水海水淡化 海水制鹽海

19、水資源的開發(fā)利用 從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品 從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料 從海水中獲取其他物質(zhì)和能量 第7頁海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例（如下圖）課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了海水資源的開發(fā)和利用，通過學(xué)習(xí)，我們知道：海水是一個(gè)巨大的資源寶庫，從海水中我們可以提取許多重要的化工產(chǎn)品，同學(xué)們要努力學(xué)習(xí)，掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，讓海水更好地造福人類。布置作業(yè)P85 T3板書設(shè)計(jì)：第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第2課時(shí)）二海水資源的開發(fā)利用1水資源的利用 （2） 溴 3. 樹立資源保護(hù)意識及合理開（1）淡化 （3）鉀 發(fā)意識 （2）循環(huán)冷卻2制備化工產(chǎn)品（1）鎂活動探究1.查閱

20、資料,寫篇小論文:海水資源簡介?！倦S堂練習(xí)】1.從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有：濃縮結(jié)晶，加熟石灰，加鹽酸，過濾，熔融電解，正確的生產(chǎn)步驟順序是_ 。2.按下述實(shí)驗(yàn)過程填空：（1）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2FeBr2 3Cl2 = 2FeCl3 2Br2 ； 2FeCl3 2KI =2FeCl2 2KCl I2 ； 2KI Br2 =2KBr I2 。（2）溶液的顏色：a： 棕黃色 ； b：橙紅色 ； c： 藍(lán)色 ； d：藍(lán)色 。第8頁3.海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：（1） 若在空氣中加熱MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg

21、Cl26H2O = Mg(OH)Cl+HCl+5H2O 。（2）用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl26H2O時(shí)，能得到無水MgCl2，其原因是： 在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進(jìn)gCl26H2O受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無水MgCl2（3）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟。步驟：加入 MgCl2 溶液，充分?jǐn)嚢瑁^濾 ，沉淀用水 洗滌 。（4）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的；溶解時(shí)： 攪拌，加速溶解 。過濾時(shí)：使待濾液體

22、沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑 。蒸發(fā)時(shí)：攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺 。(5) 獲得HCl的反應(yīng)為2CH4+O2+4Cl2=2CO+8HCl(不考慮其他反應(yīng))。事實(shí)上，生產(chǎn)中HCl一直在循環(huán)使用。試從理論上分析是否需要補(bǔ)充HCl，簡要說明理由：答：不需要補(bǔ)充HCl,因?yàn)镃l22HClMg(OH)2MgCl2Cl2；依氯元素守恒可以看出理論上不要補(bǔ)充HCl。 第9頁 第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第1節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 同步測試 一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1鋁能用于冶煉難熔的金屬(如Fe、Mn等)，這是因?yàn)殇X具有一下性質(zhì)中的-（ ） A.兩性 B.導(dǎo)電性好 C熔點(diǎn)低

23、 D還原性及冶煉反應(yīng)中放出大量的熱2下列金屬鐵、鎂、錳、礬、鉻?？捎娩X熱法制備的有-( ) A. B. C. D.3在冶金工業(yè)上，通常均不能用化學(xué)還原劑制得的金屬組是-( ) ANa、Ba、Mg、A1 BZn、Fe、Cu、Ag CNa、K、Zn、Fe DMg、Al、Zn、Fe4下列化工生產(chǎn)原理錯(cuò)誤的是-( ) 可以用電解熔融的氯化鈉的方法來制取金屬鈉 可以用鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂 用電冶鋁時(shí)，原料是氯化鋁煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱的，故無需加熱 A. B. C. D.5下列產(chǎn)品的使用不會對環(huán)境造成污染的是-( ) A.含磷洗衣粉 B.酒精 C.氟利昂 D.含汞電池6單質(zhì)A能從鹽溶液中

24、置換出單質(zhì)B，則下列說法中，不正確的是-( ) A.當(dāng)A、B都是金屬時(shí)，A一定比B活動性強(qiáng) B.當(dāng)A、B都是非金屬時(shí)，A一定比B活動性強(qiáng) C.當(dāng)A是金屬時(shí)，B可能是金屬，也可能是非金屬 D.當(dāng)A是非金屬時(shí)，B可能是金屬，也可能是非金屬7在相同條件下，對環(huán)境污染最小的燃料是-( ) A.液化氣 B.煤油 C.煤餅 D.木柴8下列商品不能稱為“綠色商品”的是-( )A.無鉛汽油 B.無磷洗衣粉 C.無氟冰箱 D.無碘食鹽二、非選擇題(本題包括4個(gè)小題)9汽車尾氣(含有烴類、CO、S02與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)

25、，它的特點(diǎn)是使CO與NO 第10頁反應(yīng)，生成可參與 大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及S02的轉(zhuǎn)化。 (1)寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度，其原因是 。 (3)控制城市空氣污染源的方法可以有 (多選算錯(cuò)) A.開發(fā)氫能源 B.使用電動車 C.植樹造林 D.戴上呼吸面具10如圖所示，分餾裝置中，如果有錯(cuò)誤請指出并加以改正： (1) ， (2) ，(3) 。11(10分)環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前和未來的一項(xiàng)全球性重大課題之一。為消除目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機(jī)，有的專家提出利用太陽能 促進(jìn)燃料循環(huán)使用的

26、構(gòu)想(如圖)。 這種構(gòu)想或方案可用如下反應(yīng)表示： 2CO22CO+O2 H2O ； N2 + H20 NH3 + ； CO2 + CH30H + ； + H2O CH4 + 。 (1)請完成上述化學(xué)方程式； (2)要實(shí)現(xiàn)上述的一些構(gòu)想，目前和今后要解決的關(guān)鍵問題是 第11頁 ； (3)如果光子的能量不夠，上述反應(yīng)是無法完成的。而大自然已經(jīng)解決了這個(gè)問題，即 ，它是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。12(9分)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元離子的形式存在。實(shí)驗(yàn)中從海藻提取碘的流程如圖所示 (1) 指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱 ；寫出過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方

27、程式 。 (2) 提取碘的過程中可提供選擇的有機(jī)試劑為 -( ) A.酒精、四氯化碳 B四氯化碳、苯 C汽油、醋酸 D汽油、甘油 (3) 為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是 。 第12頁答案與解析：1D。Al還原性較強(qiáng)，可以將金屬活動性順序中排在其后的金屬從其氧化物中置換出來，同時(shí)放出大量的熱。2C。可用鋁熱法制備的金屬必定不如鋁活潑，故鎂一定不可以，利用排除法可以選擇C。3A。不能用化學(xué)還原劑制得的金屬是一些非?；顫姡旧砭哂袕?qiáng)還原性的金屬。4D。鈉可以和氯化鎂飽和溶液中的水反應(yīng)，不

28、能將鎂置換出來。電解冶煉鋁所用的原料為氧化鋁。煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)C02+C2CO屬于吸熱反應(yīng)。5B。含磷洗衣粉可造成水體富營養(yǎng)化；氟利昂可造成臭氧層破壞；含汞電池會造成水污染和土壤污染。6D 。Fe+CuS04Cu+FeS04，C12+2NaBr2NaCl+Br2，Mg+2NaHS04MgS04+Na2S04+H2，故A、B、C均正確。7A。液化氣的成分是碳數(shù)較少的烴，燃燒較充分，產(chǎn)物為C02和H20。8D。食鹽必須添加碘，否則長期食用會得“大脖子”病。9(1)2CO+2NO=2CO2+N2 (2)S02能轉(zhuǎn)化為S03，產(chǎn)生硫酸酸霧(3)AB解析：由CO與NO反應(yīng)生成可參加大氣生態(tài)循環(huán)的無

29、毒氣體，可知該反應(yīng)是以NO為氧化劑，將CO氧化為CO2，而本身被還原為N2。仔細(xì)閱讀試題，根據(jù)催化劑可促進(jìn)SO2的氧化，可推知S02轉(zhuǎn)化為S03產(chǎn)生H2S04酸霧，增加空氣酸度。10(1)蒸餾燒瓶中溫度計(jì)水銀球應(yīng)在支管口處，而不應(yīng)插在液面下 (2)冷凝管的冷水流向是錯(cuò)誤的，應(yīng)從a處流入b處流出 (3)接收儀器應(yīng)用小口的錐形瓶，而不應(yīng)用大口的燒杯，以免蒸氣揮發(fā)太多11(1)2H2O2H2+022N2+6H204NH3+3022CO2+4H202CH30H+3O2CO2+2H2OCH4+2O2(2)如何使物質(zhì)吸收光能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)(3)綠色植物的光合作用，即在日光作用下。利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變

30、成碳水化合物(糖類)6C02+6H2OC6H1206+6O212(1)過濾2NaI+Cl2=2NaCl+I2(2)B(3)漏斗、分液漏斗 第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第2節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 同步測試 一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1下列情況可引起大氣污染的是 - ( ) 煤的燃燒 工業(yè)廢氣的任意排放 燃放鞭炮 飛機(jī)、汽車尾氣排放 A.只有 B.只有 C.只有 D.2有關(guān)煤的敘述不正確的是 - ( ) A煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源 B煤的干餾過程屬于化學(xué)變化 C煤是由多種有機(jī)物組成的混合物 D煤除了主要含有碳元素外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素3下列氧化物不能

31、跟鋁粉組成鋁熱劑的是 - ( ) AW03 BMnO2 CMgO DV2054下列轉(zhuǎn)化不屬于煤或石油的綜合利用的是 - ( )A將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B. 在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C. 將煤變?yōu)槊猴炞魅剂?D將石油裂解制得乙烯等化工原料5人造光鹵石(KClMgCl26H20)是鹽化工生產(chǎn)的中間產(chǎn)物。以光鹵石為原料制得金屬鎂，可有下列步驟： 過濾 溶解 加入適量Ca(OH)2 蒸發(fā) 用鹽酸溶解 電解熔融MgCl2 在HCl氣流中強(qiáng)熱MgCl26H20晶體正確的順序是 - ( ) A. B. C. D.6汽車排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大氣。產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是 -

32、( ) A燃燒含氮的化合物燃料引起的 B燃燒含鉛汽油引起的 C是由燃燒不充分引起的 D是在汽缸中N2被氧化生成的 第13頁7“飄塵”是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀飄浮物，顆粒很小(直徑小于10m)，不易沉降(可飄浮數(shù)小時(shí)甚至數(shù)年)，它與空氣中S02、O2接觸時(shí)，SO2部分轉(zhuǎn)化為S03，使空氣酸度增加，形成酸雨。飄塵所起的主要作用是 - ( ) A.氧化劑 B還原劑 C吸附劑 D催化劑8準(zhǔn)確稱取某種鐵的氧化物2.88 g，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的C02全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4g，則這種鐵的氧化物為 - ( ) AFe3O4 BFe203 CFeO D以上都不是二、非選擇題(本題包括4

33、個(gè)小題)9隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)和生活所需淡水日益增多，甚至超過人類所能支配的淡水量，使地球上淡水資源發(fā)生危機(jī)，這就把海水淡化問題提到了科學(xué)家的面前?；腔?代表式NaR)是一種鈉型離子交換樹脂，它能使海水中的Ca、Mg交換除去。 現(xiàn)代海水的淡化方法：使海水按順序通過兩種離子交換樹脂，其流程如圖所示。(1)最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是 。(2)現(xiàn)有氫型陽離子交換樹脂(HR)和羥型陰離子交換樹脂(ROH)，則離子交換柱中應(yīng)分別裝入的離子交換樹脂(填其代表式)為：A柱 ，B柱 。(3)說明按上述順序裝柱的理由是 。10工業(yè)上測量S02、N2、O2混合氣體中S02含量的裝置如右圖。

34、反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。S02和I2發(fā)生的反應(yīng)為(N2、02不與I2反應(yīng))：SO2+I2 +2H20=H2SO4+2HI(1)混合氣體進(jìn)入反應(yīng)管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于 的體積(填寫氣體的分子式)。(2)反應(yīng)管內(nèi)的溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)停止通氣，則測得的S02含量 (填“偏高”、“偏低”或“不受影響”)。(3)反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填寫物質(zhì)名稱)。(4)若碘溶液體積為VmL，濃度為cmolL。N2與02的體積為VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 第14頁體積)。用c、V、V表示SO2的體積百分含量為： 。(5)將上述裝置改為簡易實(shí)驗(yàn)裝置，除導(dǎo)管外，還需選用的儀器為 (選下列

35、儀器的編號)。 a燒杯b試管c廣口瓶d容量瓶巴量筒 f單孔塞g雙孔塞11 有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的普遍重視。 (1)可用改進(jìn)汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，加入CH30C(CH3)3來生產(chǎn)“無鉛汽油”。 CH30C(CH3)。分子中必存在的原子間連接形式有 (填寫編號) (2)天然氣的燃燒產(chǎn)物無毒、熱值高，而且管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。天然氣常和石油伴生，其主要的成分是 。能說明它是正四面體而非正方形平面結(jié)構(gòu)的理由是 (填寫編號)。 其一氯取代物不存在同分異構(gòu)體 其二氯取代物不存在同分異構(gòu)體 它是非極性分子 它的鍵長和鍵角都相等 (3)1980

36、年我國首次制得一輛燃燒氫氣的汽車，乘員12人，以50 km/h行駛了40km。為了有效開展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)的制氫方法是 (填寫編號)。 電解水鋅和稀硫酸反應(yīng)光解海水 其次，制得純氫氣后還需要解決的問題是 (寫出其中一個(gè))。12環(huán)保檢測中，有害氣體的濃度常用1L有害氣體的毫克值(mg/L)來表示，如對某氣體樣品中所含一氧化碳的濃度進(jìn)行測定，其方法和實(shí)驗(yàn)步驟如下： 首先將2.00 L的氣體樣品通過盛有I205固體的加熱管，反應(yīng)后生成C02和I2； 用30.0mL 5.0010mol/L的硫代硫酸鈉溶液吸收所產(chǎn)生的碘，發(fā)生的反應(yīng)為：I2+2S20 =2I+S4

37、O。 從中溶液取出1/5，加入1.00 mL1.0010mol/L碘水，正好將所取溶液中過量的硫代硫酸鈉完全氧化。 (1)寫出步驟中CO通過盛I205加熱管的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)計(jì)算樣品中CO的濃度。 第15頁答案與解析1D。煤的燃燒和鞭炮的燃放會產(chǎn)生有毒氣體S02等；飛機(jī)、汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體；工業(yè)廢氣中含有更多的有毒、有害氣體。2B、C。煤的干餾過程中既有化學(xué)變化也有物理變化；煤的成分中既有有機(jī)物也有無機(jī)物；煤干餾所得的煤焦油是工業(yè)上獲得芳香烴的重要來源。3 C。鋁熱反應(yīng)是干態(tài)的置換反應(yīng)，鋁把比它活動性弱的金屬從其氧化物中置換出來；鋁熱反應(yīng)適用于冶煉高熔點(diǎn)金屬，MgO

38、與Al不反應(yīng)。4C。煤的綜合利用包括煤的干餾(焦化)、氣化和液化。石油的綜合利用包括分餾、裂化、重整等。煤變?yōu)槊猴灒⑽锤淖兤涑煞旨敖Y(jié)構(gòu)。5B。提純光鹵石得到MgCl2的步驟為：先將光鹵石溶解于水，因?yàn)镵Cl、MgCl2均易溶于水，先后沉淀Mg；Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小，故加入適量的Ca(OH)過濾后得Mg(OH)2，洗滌后溶于適量的鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，蒸發(fā)溶液得MgCl26H20，由于加熱MgCl26H2O的過程中，會有部分MgCl2又與H20反應(yīng)生成Mg(OH)2。而MgCl2與H20的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)：MgCl2+2H20=Mg(OH)2+2HCl。根據(jù)平衡移動原理在HCl氣氛中加熱MgCl26H20，使MgCl2與H20的反應(yīng)得到抑制，故能得到純凈的MgCl26D。汽車在工作時(shí)發(fā)動機(jī)的活塞在氣缸中運(yùn)行一個(gè)循環(huán)時(shí)，要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、點(diǎn)火燃燒和排氣四個(gè)過程。在壓縮和點(diǎn)火燃燒等過程中，由于產(chǎn)生高溫高壓，故空氣中N2和02發(fā)生如下反應(yīng)N2+022NO，2NO+02=2N02，生成污染大氣的N02。7D。SO2和O2的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率很慢，在空氣中漂塵的催化作用下，大大加快了反應(yīng)速率，使大部分S02轉(zhuǎn)化為S03，進(jìn)而與水反應(yīng)