8 1 自然資源的開發(fā)利用課堂速測 高中化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

8.1自然資源的開發(fā)利用知識點一金屬礦物的開發(fā)利用1．金屬元素在自然界中存在的形態(tài)(1)極少數(shù)的不活潑金屬(金、鉑等)以游離態(tài)的形式存在。(2)絕大多數(shù)金屬元素以化合物的形式存在于自然界。(3)在地殼中，含量最高的金屬元素是，其次是。2．金屬冶煉原理與實質(zhì)(1)原理：將金屬從化合物中出來。(2)實質(zhì)：化合物中金屬電子被生成金屬單質(zhì)。3.金屬冶煉方法(1)加熱分解法(寫出化學(xué)方程式)①制Hg：。②制Ag：。(2)電解法(寫出化學(xué)方程式)①制Mg：。②制Al：。③制Na：。(3)熱還原法：高溫加熱條件下用還原劑把金屬還原出來①常用還原劑有等。②高爐煉鐵：CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式為。③鋁熱反應(yīng)：Al還原Fe2O3的化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up12(高溫),\s\do4())2Fe＋Al2O3。微提醒：自然資源包括土地與土壤資源、礦產(chǎn)資源、生物資源、水資源、能源資源、環(huán)境資源等?？沙掷m(xù)發(fā)展包括經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等。4．合理開發(fā)和利用金屬資源的主要途徑(1)；(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法；(3)；(4)；(5)使用其他材料代替金屬材料。知識點二海水資源的開發(fā)利用1．海水水資源的利用(1)海水水資源的利用，主要包括和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等。(2)海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有、、等。其中的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較成熟，但成本較高。2．海水的化學(xué)資源利用(1)海水中的化學(xué)元素海水中含量最多的為兩種元素，還有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素。其他為微量元素，如Au。(2)海水中化學(xué)資源的利用(3)從海水中獲取能源①從海水中提取鈾和重水，用于開發(fā)。②開發(fā)、等新型能源。知識點三煤、天然氣的綜合利用1．煤的組成2．煤的綜合利用3.天然氣的組成和利用知識點四石油的綜合利用1．組成：石油是由多種組成的混合物。2．綜合利用(1)分餾①定義：利用石油中各組分的不同進(jìn)行分離的過程叫做石油的分餾。②石油經(jīng)分餾后可以獲得、、等含碳原子少的輕質(zhì)油，但其產(chǎn)量難以滿足社會需求，而含碳原子多的重油卻供大于求。(2)催化裂化①目的：將重油裂化為汽油等物質(zhì)。②例如：C16H34eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do4(加熱、加壓))。(3)裂解①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。②例如：C8H18eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do4(加熱、加壓))C4H10eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do4(加熱、加壓))C4H10eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do4(加熱、加壓))。(4)催化重整：石油在加熱和催化劑的作用下，可以通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使轉(zhuǎn)化為。3．三大合成材料：、、，這三大合成材料，是以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)的?！踞槍τ?xùn)練】1.從石器、青銅器到鐵器時代,金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限,之所以有先后,主要取決于()。A.金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱B.金屬在地殼中的含量多少C.金屬的化合價高低D.金屬的活動性強(qiáng)弱2.關(guān)于證明海帶中存在碘元素的實驗,以下操作正確的是()。A.海帶中的碘可以直接用四氯化碳萃取B.在蒸發(fā)皿中灼燒海帶使之變?yōu)楹Щ褻.將海帶灰溶于水中,滴加淀粉溶液,溶液變藍(lán)D.為了將I-氧化,加入的氧化劑最好選擇H2O23.化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯誤的是()。A.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少“白色污染”C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的重要因素之一D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放4.世界煤炭看中國，中國煤炭看山西。下列與煤有關(guān)的描述中，正確的是()A.煤的干餾屬于物理變化B.煤的組成以碳、氫元素為主C.煤是由有機(jī)物組成的混合物D.煤氣化生成的水煤氣的主要成分是CO和5.海水資源開發(fā)利用的部分過程如圖所示，下列說法中正確的是()A.從海水中得到粗鹽主要是通過蒸發(fā)操作實現(xiàn)的B.用澄清石灰水可鑒別和C.在步驟③中可通入使被還原為D.在步驟④中，的水溶液吸收后，溶液的pH增大6.以石油為原料的轉(zhuǎn)化過程如圖所示，下列說法錯誤的是()石油分餾產(chǎn)品乙烯A.石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物B.③是加成反應(yīng)，產(chǎn)物命名為二溴乙烷C.②包括裂化、裂解等過程D.①主要發(fā)生物理變化7.“可燃冰”是天然氣與水相互作用形成的晶體物質(zhì)，主要存在于凍土層和海底大陸架中。據(jù)測定每0.1固體“可燃冰”要釋放20的甲烷氣體，則下列說法中不正確的是()A.“可燃冰”釋放的甲烷屬于烴B.“可燃冰”是水變油，屬于化學(xué)變化C.“可燃冰”將成為人類的后續(xù)能源D.青藏高原可能存在巨大體積的“可燃冰”8.下列關(guān)于煤和石油綜合利用的說法正確的是()A.煤變?yōu)榍鍧嵞茉纯山?jīng)氣化和液化兩個物理變化過程來實現(xiàn)B.將重油裂化制成乙烯，獲得更多的化工原料C.煤的干餾和石油的分餾，兩種變化在本質(zhì)上的差別為是否隔絕空氣D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通過聚合反應(yīng)制得的9.在驗證海帶中含有碘元素的實驗操作過程中，下列操作中不涉及的是()A.A B.B C.C D.D10.空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：（1）步驟①獲得的離子方程式為___________。（2）根據(jù)上述反應(yīng)可判斷三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是___________。（3）步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出，利用了溴的___________。A.氧化性B.還原性C.揮發(fā)性D.腐蝕性（4）提取溴單質(zhì)時，蒸餾溴水混合物Ⅱ而不是蒸餾溴水混合物Ⅰ，請說明原因：___________。（5）步驟⑤的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80~90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因：___________。

答案以及解析1.答案：D解析：由于人類掌握科學(xué)知識的局限性,越活潑的金屬越難以冶煉,故發(fā)現(xiàn)年代越晚。2.答案：D解析：A項,海帶中的碘是以化合態(tài)形式存在,而不是碘單質(zhì),不能直接用四氯化碳萃取,錯誤;B項,蒸發(fā)皿是蒸發(fā)濃縮溶液的儀器,固體灼燒應(yīng)在坩堝內(nèi),所以海帶應(yīng)在坩堝中灼燒為海帶灰,錯誤;C項,將海帶灰溶于水中形成含碘離子的溶液,滴加淀粉溶液,溶液不變藍(lán),錯誤;D項,過氧化氫做氧化劑不引入新的雜質(zhì),為了將I-氧化,加入的氧化劑最好選擇H2O2,正確。3.答案：B解析：A項,鐵表面鍍鋅,可構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,鐵作正極,能增強(qiáng)鐵的抗腐蝕性,正確;B項,聚乙烯塑料不可降解,可造成“白色污染”,聚乳酸塑料可降解,可減少“白色污染”,錯誤;C項,大量燃燒化石燃料,可產(chǎn)生煙塵、SO2、氮的氧化物等污染物,可造成霧霾天氣,正確;D項,含重金屬的電鍍廢液隨意排放可造成土壤和水體污染,正確。4.答案：D解析：煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，因此煤的干餾屬于化學(xué)變化，A項錯誤；煤的組成以碳元素為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素，B項錯誤；煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，C項錯誤；煤氣化生成水煤氣的反應(yīng)是，D項正確。5.答案：A解析：氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大，故從海水中得到粗鹽常采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法來實現(xiàn)，A正確；澄清石灰水中的與都能反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，現(xiàn)象相同，所以不能用澄清石灰水鑒別和，B錯誤；由流程圖可知，步驟③中NaBr轉(zhuǎn)化為，Br元素的化合價升高，被氧化為，C錯誤；步驟④發(fā)生的反應(yīng)為，產(chǎn)物中有、HBr生成，溶液的pH減小，D錯誤。6.答案：B解析：A項，石油是由多種烷烴、芳香烴等碳?xì)浠衔锝M成的混合物，正確；B項，③是乙烯和溴發(fā)生的加成反應(yīng)，生成1,2-二溴乙烷，錯誤；C項，通過石油的裂化、裂解，可得到乙烯等重要化工基本原料，正確；D項，石油分餾利用的是各組分的沸點不同，主要發(fā)生物理變化，正確。7.答案：B解析：甲烷是碳?xì)浠衔?，屬于烴，A正確；水不能變成油，違背了客觀事實，水中不含有C元素，B錯誤；“可燃冰”貯量大，將成為人類的后續(xù)能源，C正確；根據(jù)題意，“可燃冰”主要存在于凍土層和海底大陸架中，故青藏高原凍土層可能存在豐富的“可燃冰”，D正確。8.答案：D解析：煤的氣化是指將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程：煤的液化是指把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程，均有新物質(zhì)生成，都屬于化學(xué)變化，A錯誤。將重油裂化可得到汽油等輕質(zhì)油，而石油裂解可得到乙烯等化工原料，B錯誤。煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯等產(chǎn)物的過程，屬于化學(xué)變化；石油的分餾是利用各組分的沸點不同進(jìn)行分離，得到汽油、柴油等，屬于物理變化，C錯誤。乙烯通過聚合反應(yīng)制得聚乙烯，D正確。9.答案：C解析：驗證海帶中含有碘元素，先把海帶灼燒成灰，然后浸泡、過濾，得到含碘離子的溶液，然后在溶液中加稀硫酸酸化的過氧化氫溶液，再加幾滴淀粉溶液檢驗單質(zhì)碘，不涉及的操作是蒸發(fā)。答案選C項。10.答案：（1）（2）（3）C（4）將溴水混合物I轉(zhuǎn)變?yōu)殇逅旌衔铫蚴堑母患瘽饪s過程，蒸餾溴水混合物Ⅱ可提高效率，減少能耗，降低成本（5）若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低解析：（1）步驟①是氯氣氧化的過程，獲得的離子方程式為。（2）據(jù)題給工藝流程可知，氯氣可置換出溴單質(zhì)，氯氣的氧化性大于溴單質(zhì)；與的反應(yīng)中，溴的化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，做氧化劑，則溴單質(zhì)的氧化性強(qiáng)