全国版2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第5节海水资源的开发利用环境保护和绿色化学学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 5 节 海水资源的开发利用 环境保护和绿色化学 考试说明 1了解海水提溴和海水资源的开发利用。 2了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3了解科学、技术、社会的相互关系 (如化学与生活、材料、能源、环境等 )。 4理解在化工生产中遵照 “ 绿色化学 ” 思想的重要性。 命题规律 本节内容是高考的常考点。考查方式一般是以海水资源的开发利用为背景设计工艺流程图，结合环境保护和绿色化学的思想考查反应原理在化工生产中的综合应用。 考点 1 海水资源的开发利用 1水资源的利用 2海水中化学资源 的开发利用 (1)氯碱工业 海水 粗盐 精制饱和食盐水 电解? 阳

2、极产物： Cl2阴极产物： H2、 NaOH 电解 NaCl溶液： (写出化学方程式，下同 ) 2NaCl 2H2O=电解2NaOH H2 Cl2 。 产物制盐酸： H2 Cl2=点燃2HCl。 制漂白液： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O。 (2)镁的提取 工艺流程 【 精品教育资源文库 】 基本步骤及主要反应 a制熟石灰： CaCO3=高温CaO CO2 ， CaO H2O=Ca(OH)2。 b沉淀： Mg2 2OH =Mg(OH)2 。 c酸化： Mg(OH)2 2HCl=MgCl2 2H2O。 d蒸发结晶：析出 MgCl26H 2O。 e脱水：在 氯化氢气流 中使 M

3、gCl26H 2O脱水制得无水氯化镁。 f电解：电解熔融氯化镁制得镁： MgCl2(熔融 )=电解Mg Cl2 。 (3)溴的提取 工艺流程 基本步骤及主要反应 a浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中 Br 得到浓缩。 b氧化：向浓缩的海水中通入 Cl2，将 Br 氧化为 Br2，反应的离子方程式为 Cl2 2Br =Br2 2Cl 。 c富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用 SO2 吸收。反应的化学方程式为 Br2 SO2 2H2O=2HBr H2SO4。 【 精品教育资源文库 】 d提取：再用 Cl2将 HBr氧化得到产品溴： Cl2 2HBr=Br2 2HCl。 (4)

4、碘的提取 工艺流程 干海带 灼烧海带灰 浸泡悬浊液 过滤含 I 的溶液 适量 Cl2含 I2的溶液 加 CCl4萃取、分液碘的有机溶液 蒸馏晶体碘 两种原理 主要的化学原理： Cl2 2KI=2KCl I2。 主要物理原理：单质碘用 苯或四氯化碳 萃取，分液后用 蒸馏法 将碘与有机溶剂分开。 3海水其他资源的开发利用 (1)海水中提取的 铀 和 重水 可用于核能的开发利用。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。 (1)海水晒盐得到的是粗盐，含有 Ca2 、 Mg2 、 SO24 等杂质，精制后得到 NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的 BaCl2溶液、过量的 NaOH溶液和过

5、量的 Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。 (2)从海水中提取氯化镁的工艺流程中， MgCl26H 2O 脱水制取无水 MgCl2是在 HCl 的气流中加热氯化镁晶体，以防 MgCl2发生水解而得到 Mg(OH)2。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)向海水中加入明矾可使海水淡化从而解决淡水危机。 () (2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。 () (3)实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样 灼烧 溶解 过滤 萃取。 () (4)海水中含有钾元素，只需要经过物 理变化就可以得到钾单质。 () (5)氯化镁晶体 (MgCl26H

6、2O)加热失去结晶水生成 MgCl2时，要在 HCl 的气流中进行。() (6)从海水提取溴的工艺流程中出现了两次 Br 氧化Cl2Br2 的过程，这样设计的目的是把海水中的溴元素富集。 () 某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知 Br2的沸点为 59 ，微溶于水，有毒性 )： 【 精品教育资源文库 】 实验步骤： 连接 A与 B，关闭活塞 b、 d，打开活塞 a、 c，向 A中缓慢通入 Cl2至反应结束； 关闭活塞 a、 c，打开活塞 b、 d，向 A中鼓入足量热空气； 进行步骤 的同时，向 B中通入足量 SO2； 关闭活塞 b，打开活塞 a，再

7、通过 A向 B中缓慢通入足量 Cl2； 将 B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。 回答下列问题： (1) 实 验 室 中 用 KMnO4 和 浓 盐 酸 制 备 氯 气 的 化 学 方 程 式 为_。 (2)步骤 中鼓入热空气的作用为 _。 (3)步骤 B中发生的主要反应的离子方程式为 _。 (4)此实验中尾气可用 _(填字母序号 )吸收处理。 a水 b浓硫酸 c NaOH溶液 d饱和 NaCl溶液 e饱和 Na2CO3溶液 答案 (1)2KMnO4 16HCl(浓 )=2MnCl2 2KCl 5Cl2 8H2O (2)使 A中生成的 Br2随热空气进入 B中 (3)Br2 SO2 2H2O=4H

8、 2Br SO24 (4)ce 解析 (1)实验 室中用 KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。 (2)步骤 鼓入热空气的作用为将 A中生成的 Br2吹入 B中。 (3)步骤 B 中发生的主要反应是 Br2 被 SO2 还原为 Br ，离子方程式为 Br2 SO22H2O=4H 2Br SO24 。 (4)尾气中含可能没有反应完的 Cl2、 SO2，还有 HBr，可用碱性溶液吸收。 考点 2 环境保护和绿色化学 1常见的环境污染问题 【 精品教育资源文库 】 (1)酸雨 (pH5.6)：主要是 SO2和 氮氧化合物 造成的。 (2)光化学烟雾：主要是 氮氧化合物 、碳氢化合物造 成的。 (3

9、)臭氧空洞：主要是 氟氯代烃 和氮氧化合物等的排放引起的。 (4)温室效应：主要是大气中 CO2等含量的升高造成的。 (5)白色污染：主要是聚乙烯、聚氯乙烯等难降解的塑料等大量使用引起的。 (6)赤潮、水华：含 磷 洗衣粉的大量使用、工农业及城市生活污水的任意排放引起的。 (7)居室污染：建筑、装修材料挥发出的 甲醛、苯 、甲苯等引起的。 (8)雾霾： SO2、氮氧化物和可吸入颗粒物 (PM2.5)等引起的。 2绿色化学 (1)CO2不属于污染性气体，但对环境会造成影响，如：温室效应。 (2)环境污染的防 治措施有：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；控制“ 三废 (废水、废渣、废气

10、 )” 的排放，工业 “ 三废 ” 排放时要净化处理，达标后再排。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化。 () (2)将废电池深埋，可以避免其中的重金属污染。 () (3)CO2、 NO2和 SO2都会导致酸雨的形成。 () (4)CO2、 CH4、 N2都是造成温室效应的气体。 () (5)酸雨是 pH7的雨水。 () (6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染。 () 1酸雨形成的示意图如图。下列说法中，不正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A汽车尾气是导致酸雨的原因之一 B酸雨会使土壤、湖泊酸化 C酸雨形成中不

11、涉及氧化还原反应 D燃煤中加入石灰石可防治酸雨 答案 C 解析 汽车尾气产生的氮氧化物可形成硝酸型酸雨， A正确；空气中的 N2先转化为 NO，再转化为 NO2，最终转化为 HNO3，发生的都是氧化还原反应， C错误；燃煤中产生的 SO2可与石灰石反应最终转化为 CaSO4， D正确。 2下列生产工艺能体现 “ 绿色化学 ”“ 节能环保 ” 思想的是 ( ) A火力发电：在燃煤中加入适量生石灰 B工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度 C工业制氢气：用天然气发电再电解水 D工业制胆矾：将浓硫酸与铜反应后的溶液蒸发、结晶 答案 A 解析 在燃煤中加入适量生石灰，能够起到固硫的作用，减少 SO2的排放

12、，只有 A符合。 1.2017 全国卷 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 ( ) A PM2.5是指粒径不大于 2.5 m 的可吸入悬浮颗粒物 B绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C燃煤中加入 CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 答案 C 解析 燃煤中加入 CaO 是为了除去煤燃烧生成的 SO2，可减少酸雨的形成，但不能减少温室气体的排放。 2 2017 江苏高考 2017年世界地球日我国的主题为 “ 节约集约利用资源，倡导绿色简约生活 ” 。下列做法应提倡的是 ( ) A夏天设定空调温度尽可能的低 B推广使用一次性

13、塑料袋和纸巾 C少开私家车多乘公共交通工具 D对商品进行豪华包装促进销售 答案 C 解析 A 项，夏天空调温度设定的越低，耗电越多，不应提倡。 B 项，一次性塑料袋难以降解，会污染 环境，使用一次性纸巾不能节约资源，均不应提倡。 C项，少开私家车多乘公共交通工具可以节能减排，应提倡。 D项，豪华包装浪费资源，不应提倡。 3 2016 全国卷 下列有关燃料的说法错误的是 ( ) A燃料燃烧产物 CO2是温室气体之一 B化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 【 精品教育资源文库 】 C以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D燃料不完全燃烧排放的 CO是大气污染物之一 答案 B 解析 燃料燃烧产生的 C

14、O2是导致温室效应的主要气体之一， A 正确；化石燃料完全燃烧生成的 SO2属于大气污染物， B 错误；液化石油气含碳量比燃油低， 用液化石油气代替燃油能减少大气污染， C 正确； CO 是大气污染物之一， D正确。 4 2016 浙江高考 为落实 “ 五水共治 ” ，某工厂拟综合处理含 NH4 废水和工业废气(主要含 N2、 CO2、 SO2、 NO、 CO，不考虑其他成分 )，设计了如下流程： 下列说法不正确的是 ( ) A固体 1中主要含有 Ca(OH)2、 CaCO3、 CaSO3 B X可以是空气，且需过量 C捕获剂所捕获的气体主要是 CO D处理含 NH4 废水时，发生反应的离子方程式为 NH4 NO2 =N2 2H2O 答案 B 解析 根据题中的流程，可以得出固体 1为 CaCO3、 CaSO