2013新課標(biāo)化學(xué)高三一輪總復(fù)習(xí)講與練14-第1講 化學(xué)與資源的開發(fā)利用.ppt

1、,課 堂 反 饋,課 堂 探 究,考 點(diǎn) 突 破,課 時 作 業(yè),高 考 集 訓(xùn),考,高,集,訓(xùn),1(多選)(2011海南，20)下列敘述正確的是() 答案AC,解析本題是對常見化工原理及工業(yè)原材料的考查，突出考查學(xué)生對化工原理以及原材料的掌握情況。海水中加入的是生石灰CaO，生石灰與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，從而使得海水中的Mg2生成Mg(OH)2沉淀，電解氯化鎂溶液得不到金屬鎂，只有電解氯化鎂熔液才能制取單質(zhì)鎂，故B錯；普通水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣，說普通水泥的主要成分是硅酸鈣正確，C正確；黏土的主要成分是二氧化硅，還有氧化鎂、碳酸鈣和三氧化二鋁，D錯。,2(2011山

2、東，31)水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1)含有較多_離子的水稱為硬水。硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為_(寫出一個即可)。 (2)將RH型陽離子交換樹脂和ROH型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水，應(yīng)先使硬水通過_(填“RH”或“ROH”)型離子交換樹脂，原因是_。 (3)通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為_。電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是_。,(4)檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的_。,(2)根據(jù)交換樹脂RH的工作原理，其原因是先通過RH后，溶液呈酸性，可避免產(chǎn)生沉淀，防止交換樹脂堵塞，若先通過ROH，交

3、換后溶液呈堿性，造成CaCO3和Mg(OH)2沉淀，從而造成交換樹脂堵塞。,(3)該方法為反滲透法，電滲析法的動力來自于電勢差(或電場力)。 (4)檢驗蒸餾水的純度最簡單的方法是測定溶液的電導(dǎo)率。因為若含有其他離子時，誰的電導(dǎo)率越大，說明蒸餾水的純度越低。,3(2011廣東，32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：,(注：NaCl熔點(diǎn)為801 ；AlCl3在181 升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為_和_。 (2)將Cl

4、2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有_；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 (3)在用廢堿液處理氣體A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。,堂,課,探,究,解讀考綱,基礎(chǔ)回扣 一、水的凈化與污水處理 1天然水的凈化 (1)混凝法,(2)化學(xué)軟化法 加熱法具有暫時硬度的水； 藥劑法和離子交換法具有永久硬度的水。 常用的化學(xué)藥劑有純堿、生石灰等。 2污水處理 (1)污水處理方法比較表：,(2)處理工業(yè)廢水還有其他方法，如氧化還原法等。在實際處理工業(yè)廢水時，根據(jù)污染物組成和回收用水水質(zhì)要求的不同，經(jīng)常需要采用多種技術(shù)分步處理，才能

5、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或復(fù)用指標(biāo)。,二、海水的綜合利用 1從海水中獲得淡水資源 (1)基本方法蒸餾法、電滲析法。 (2)水處理去離子方法離子交換法。 2從海水中獲得化學(xué)資源 (1)海水制鹽 海水制鹽的方法有蒸發(fā)法、電滲析法和冷凍法等。,由海水制鹽的方法仍以蒸發(fā)法(鹽田法)為主。鹽田一般分成貯水池、蒸發(fā)池和結(jié)晶池三部分。海水蒸發(fā)濃縮，達(dá)到飽和析出食鹽晶體，分離后所得到的母液叫苦鹵。 食鹽資源的利用 精制飽和食鹽水，電解可得H2、Cl2和NaOH。 (2)海水提溴：海水濃縮氯化吹出吸收。 (3)海水提鎂：貝殼焙燒制石灰乳得到氫氧化鎂沉淀分離沉淀溶解濃縮過濾干燥電解。 (4)從海水中提取重水：蒸餾法、電解法、

6、化學(xué)交換法和吸附法。,三、石油、煤和天然氣的綜合利用 1煤的綜合利用,(2)石油的分餾 原理：利用混合體系中各組分沸點(diǎn)的不同，控制一定的溫度范圍，將混合體系分為不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物。 設(shè)備：分餾塔。,基本步驟：首先把石油壓入加熱爐加熱，使原油成為液態(tài)烴和氣態(tài)烴的混合物，然后導(dǎo)入分餾塔，混合物在溫度從下到上依次降低的塔板上不斷蒸發(fā)和冷凝，使沸點(diǎn)不同的烴不斷分離。 (3)裂化獲取更多輕質(zhì)油的方法 原理：在一定條件下，使含碳原子數(shù)較多、相對分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴分解為含碳原子數(shù)較少、相對分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。,(4)裂解獲取短鏈不飽和氣態(tài)烴 以比裂化更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷

7、裂成乙烯、丙烯、丁烯等氣態(tài)短鏈烴。,點(diǎn),考,突,破,(2)離子交換法 常用離子交換樹脂作離子交換劑：如2NaRCa2=CaR22Na，2NaRMg2=MgR22Na。用5%8%的食鹽溶液浸泡可使失去軟化能力的NaR再生：CaR22Na=2NaRCa2。,(3)藥劑法 先加Ca(OH)2，再加Na2CO3。 Ca(OH)2可消除水的暫時硬度，還可將Mg2引起的永久硬度轉(zhuǎn)化為由Ca2形成的硬度，其作用原理如下： Ca(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO32H2O； Mg(HCO3)22Ca(OH)2= 2CaCO3Mg(OH)22H2O； MgSO4Ca(OH)2=Mg(OH)2CaSO4。,

8、3污水處理 (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Hg2S2=HgS，Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS。 4海水淡化 常用方法為蒸餾法、電滲析法等。,例1水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請回答下列問題： (1)天然水中溶解的氣體主要有_、_。 (2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是_(填其中任何兩種)，其凈水作用的原理是_。 (3)水的凈化與軟化的區(qū)別是_ _。,解析(1)天然水中溶解的氣體主要有O2、CO2、N

9、2等。 (2)天然水加入混凝劑凈化的主要原理是混凝劑中電離的鋁離子、鐵離子在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體，表面積很大，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，常用的混凝劑有明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。 (3)水的凈化是通過混凝劑(如明礬等)將水中的膠體及懸浮物除去，而水的軟化是使水中的Ca2、Mg2濃度減小。,(5)綜合(4)已知10 m3天然水中 則mCa(OH)210 mol74 gmol1740 g，m(Na2CO3)14 mol106 gmol11 484 g。,答案(1)O2CO2(或N2) (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(填其中任何兩種) 鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠

10、體，它可吸附水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)水的凈化是通過混凝劑(如明礬等)將水中的膠體及懸浮物除去，而水的軟化是使水中的Ca2、Mg2濃度減小 (4)10(5)7401 484,特別提醒 水的暫時硬度和永久硬度的區(qū)別： 主要區(qū)別在于所含的主要陰離子種類的不同，由Mg(HCO3)2或Ca(HCO3)2所引起的水的硬度叫暫時硬度，由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等所引起的水的硬度叫永久硬度。天然水的硬度是泛指暫時硬度和永久硬度的總和。,變式訓(xùn)練 1自來水生產(chǎn)的流程示意圖如下： (1)混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程_(填字母)。 a只是物理變化b只是化學(xué)變化c是物理和化

11、學(xué)變化 FeSO47H2O是常用的混凝劑，它在水中最終生成_沉淀。,(2)實驗室中，過濾操作用到的玻璃儀器是_。 (3)一打開自來水的水龍頭，會感覺略有刺激性氣味，其原因是_。 (請寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式)；該過程中，如果消耗了標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2 112 L，則在反應(yīng)中作氧化劑的Cl2為_g。,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離子通過。,(5)產(chǎn)品 陽極室產(chǎn)品：氯氣，補(bǔ)充飽和食鹽水流出淡鹽水。 陰極室產(chǎn)品：氫氣和NaOH，補(bǔ)充純水(加入一定量的NaOH)流出NaOH溶液。,2從海水中提取溴單質(zhì) (1)工藝流程 (2)反應(yīng)原理 Cl22Na

12、Br=2NaClBr2 3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2 5NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O,3從海水中提取鎂單質(zhì) (1)工藝流程,特別提醒 (1)海水提溴： 用空氣或H2O(g)將溴吹出，而不用CCl4萃取，因后者工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益低且對環(huán)境污染嚴(yán)重。 (2)海水提鎂： 電解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制鹽酸，循環(huán)使用，節(jié)省成本。 所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4雜質(zhì)在加鹽酸前應(yīng)除去，以保證MgCl2的純度。,變式訓(xùn)練 2海水中含有豐富的化學(xué)元素，下面是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和B

13、r2(以NaBr的形式存在)及綜合利用的生產(chǎn)流程簡圖：,(3)利用MgCl26H2O可制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是_。,(5)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度與溫度的關(guān)系如右圖所示)，可進(jìn)一步加工制得一些重要的產(chǎn)品，若將母液加熱升溫到60 以上，隨著水分的蒸發(fā)，會逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是_；過濾上述晶體后，將濾液降溫到30 以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的_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)MgSO4NaCl、KCl,堂,課,反,饋,1下

14、列有關(guān)硬水及其軟化的說法中錯誤的是() A離子交換法可以軟化硬水 B硬水中含有較多Ca2、Mg2 C生產(chǎn)、生活使用的天然水必須經(jīng)軟化 D加熱可使暫時硬水中的Ca2生成CaCO3沉淀 答案C 解析A、B、D是一些常識，C中生活使用的硬水不是“必須”經(jīng)軟化使用。,221世紀(jì)是海洋世紀(jì)，海洋經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)的開發(fā)受到廣泛重視，下列有關(guān)說法正確的是() A海水含鎂，將金屬鈉放入海水中可以制取金屬鎂 B利用潮汐能發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C從海水中提取溴的過程涉及氧化還原反應(yīng) D海底多金屬結(jié)核礦含有Fe、Mn、Co、B等金屬 答案C 解析Na與水反應(yīng)，A錯；潮汐發(fā)電是動能轉(zhuǎn)化為電能，B錯；B(硼)是非金屬元素

15、，D錯。,3如圖所示，利用海水可提取很多重要的化工原料。,答案D 解析BaCl2應(yīng)加在Na2CO3之前，以便將過量的Ba2除去，A錯；鐵為活潑電極，不能作陽極，B錯；在空氣中MgCl26H2O分解時水解，得不到MgCl2，C錯。,4化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是() A明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率 CMgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料 D電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂 答案D,5工業(yè)上對海水資源綜合開發(fā)利用的部分工藝流程如圖所示。,(1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解

16、槽，離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是_，電解槽中的陽極材料為_。 (2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？_(填“是”或“否”)。原因是_。 (3)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_。,答案(1)陽離子(或Na)鈦(或石墨) (2)否如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾雜有CaSO4沉淀，產(chǎn)品不純(3)四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大；經(jīng)濟(jì)效益低；環(huán)境污染嚴(yán)重 解析(1)電解飽和食鹽水用的是陽離子交換膜，而在食鹽水中的陽離子只有H和N

17、a，電解時，H在陰極上生成氫氣，Na在外加電場作用下向陰極運(yùn)動，所以通過離子膜和隔膜的是Na。由于陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，是溶液中Cl放電生成Cl2，所以必須用惰性電極，工業(yè)上一般用鈦(表面涂有釕氧化物)，也可以用石墨電極。,(2)在該流程開始時向苦鹵中加入硫酸，因CaSO4微溶于水，先形成CaSO4沉淀而將Ca2除去，若先制取Mg(OH)2，加入的石灰水會有部分與硫酸反應(yīng)生成CaSO4而使制得的Mg(OH)2不純凈。 (3)CCl4是一種易揮發(fā)、有毒的液體，所以此流程中不用CCl4萃取，而是利用溴的揮發(fā)性，向得到的含溴水的海水中吹入熱空氣，使溴揮發(fā)出來。與萃取相比，該方法簡單、實用、經(jīng)濟(jì)、無污染

18、。,6隨著交通運(yùn)輸業(yè)和工業(yè)的發(fā)展，人們對燃油的需求量越來越大，對燃油品質(zhì)的要求也越來越高。 回答下列問題： (1)工業(yè)上分餾石油的設(shè)備是_，通過該設(shè)備制備出的液體燃油有_。 (2)使用催化劑進(jìn)行石油裂化及裂解獲得的主要產(chǎn)品是_。 (3)工業(yè)上，通過綠色化學(xué)工藝用CO、CH3OH和一種不飽和脂肪鏈烴合成CH2=C(CH3)COOCH3。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。,(4)科研人員在實驗室中按下列流程在催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑，探究不同催化劑對石油裂解反應(yīng)的催化性能。 石油氣體(一定溫度)催化反應(yīng)器檢測尾氣處理 該探究實驗的關(guān)鍵是控制條件，檢測裝置中選擇的檢測試劑為溴水或高錳酸鉀溶液，探究中必須注意的問題是_。從安全的角度考