全国通用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与绿色化学学案.doc

1、【 精品教育 资源文库 】 第五节 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学 考纲定位 全国卷 5年考情 1.了解海水的综合利用。 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了解化学与环境的关系，了解 “ 绿色化学 ” 的重要性。 2017年： 卷 T7 2016年： 卷 T7、 T26(5)； 卷 T27 2015年： 卷 T7、 T12 2014年： 卷 T7、 T36 2013年： 卷 T7、 T27(3) 考点 1| 海水资源的开发利用 (对应学生用书第 86页 ) 考纲知识整合 1海水资源的利用 (1)海水资源的利用 海水水资源 的利用，主要包括海水的 淡化 和直接利用海

2、水进行循环冷却等。 (2)海水淡化方法及原理 淡化方法 原理 蒸馏法 将海水加热蒸发汽化，然后蒸气冷凝而得到蒸馏水 电渗析法 利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的 离子 变换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子得到去离子水 2. 氯碱工业 (1)生产流程 (2)反应原理 电解 NaCl溶液： (写出化学方程式，下同 ) 2NaCl 2H2O=电解 2NaOH H2 Cl2 ；其中阴极产物是 NaOH和 H2，阳极产物是 Cl2。 产物制盐酸： H2 Cl2=点燃 2HCl。 制漂

3、白液： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O。 3海水提溴 【 精品教育 资源文库 】 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 4海带中碘的提取 (1)工艺流程 (2)两种原理 主要的化学原理： Cl2 2KI=2KCl I2。 主要的物理原理：单质碘用 CCl4或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 提醒： 检验海带中含有碘元素的方法 【 精品教育 资源文库 】 5海水中其他资源的开发利用 (1)从海水中提取核能开发的重要原料：铀和重水。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。 高考命题点突破 命题点 海水资源的开发利用 1 (2015 全国 卷 )海水开发利用的

4、部分过程如下图所示。下列说法错误的是 ( ) A向苦卤中通入 Cl2是为了提取溴 B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C工业生产中常选用 NaOH作为沉淀剂 D富集溴一般先用空气和水 蒸气吹出单质溴，再用 SO2将其还原吸收 C A项苦卤中含有 K 、 Mg2 、 Br 等，通入 Cl2可将 Br 氧化成 Br2，便于从苦卤中提取Br2。 B项粗盐中含有不溶性杂质 (泥沙 )和可溶性杂质 (Ca2 、 Mg2 、 SO24 等 )，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净 NaCl 晶体。 C 项工业上沉淀 Mg2 常选用廉价的 Ca(OH)2，而不选用 NaOH。 D 项

5、Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出 Br2，再用 SO2将其还原吸收 (SO2 Br2 2H2O=H2SO4 2HBr)，得到浓度较大的含 Br 溶液。 2海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育 资源文库 】 A除去粗盐中的 SO24 、 Ca2 、 Mg2 、 Fe3 等杂质， 中加入试剂的顺序为 Na2CO3溶液 NaOH 溶液 BaCl 2溶液 过滤后加盐酸 B 中包含制取 MgCl2溶液、无水 MgCl2及电解熔融状态的 MgCl2几个阶 段 C 中溴元素均被氧化 D SO2水溶液吸收 B

6、r2的离子 方程式为 SO2 Br2 2H2O=2H SO24 2HBr B A 项中的加入顺序会导致 Ba2 无法除尽， A 错误；单质镁是通过电解熔融 MgCl2(无水 )的方法制取的， B 正确；流程图中的第 步中溴元素被还原， C 错误； D 项中 HBr 为强酸，写离子方程式应拆成 H 、 Br ， D错误。 3溴、碘主要存在于海水中，有 “ 海洋元素 ” 的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示： 干海带 焙烧 海带灰 水 水溶液 氧化 a b 碘单质 下列有关叙述正确的是 ( ) A碘元素在海水中也有游离态存在 B在提

7、取的过程中用的氧化剂可以是 H2O2 C操作 a是结晶或重结晶 D b是提纯操作，常用蒸馏或分馏 B 碘在海水中只以化合态 (I )存在，没有游离态。操作 a是萃取，操作 b是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘 ， A、 C、 D项错误。 4我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。 【导学号： 97500080】 (1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在 _(填一种仪器名称 )中灼烧成灰烬。 (2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加

8、蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、_(填一种操作名称 )。 (3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的 H2O2溶液，此时发生反应的离子方程式为【 精品教育 资源文库 】 _ _。 (4)把 (3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入 CCl4，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈 _色。经分液得到碘的 CCl4溶液，在这一实验过程中， CCl4起 _作用。 (5)用试管取碘的 CCl4溶液用 水浴加热，待 CCl4挥发完即可得到固体碘单质。不用酒精灯直接加热蒸发 CCl4的原因是 _。 (6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是 _ _。 【解析】 (1)经酒精润湿后的海带应放在坩埚中灼烧。

9、(3)滤液中先加入稀硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为 2I H2O2 2H =I2 2H2O。 (4)把 (3)中所得溶液加入 CCl4中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的 CCl4溶液，呈紫红色， CCl4起萃取作用。 (5)用酒精灯加热碘的 CCl4溶液， CCl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。 (6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。 【答案】 (1)坩埚 (2)过滤 (3)2I H2O2 2H =I2 2H2O (4)紫红 萃取 (5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失碘的质量 (6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉 溶液变

10、蓝，即可证明所得固体为碘单质 (其他方法合理也可 ) 思维建模 除去食盐水中 Ca2 、 Mg2 、 SO24 流程 注意：加 BaCl2溶液必须在加过量 Na2CO3溶液之前，加 NaOH溶液必须在加适量盐酸之前。 考点 2| 环境保护与绿色化学 (对应学生用书第 87页 ) 考纲知识整合 1环境污染 (1)环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 (2)“ 三废 ” ：主要是 指 废气 、 废水 和废渣。 【 精品教育 资源文库 】 (3)当今常见环境污染及其成因 酸雨 形成原因主要是 SO2和氮氧化合物。 光

11、化学烟雾 主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 臭氧层空洞 主要是氟氯代烃、氮氧化合物等的排放引起的。 温室效应 主要是由于大气中 CO2等的含量的不断增加造成的。 白色污染 聚乙烯等难降解塑料的大量使用。 水华、赤潮 含磷洗衣粉的大量使用、工农业及城市污水的任意排放造成水体富营养化。 PM2.5 大气中直径小于或等于 2.510 6 m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃 烧(如机动车尾气、燃煤等 )。 雾霾 雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物 (PM)这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾

12、霾天气污染的罪魁祸首。 2 SO2对大气的污染与防治 (1)酸雨的形成过程 途径 1： SO2 空气 2漂尘SO3 H2O H2SO4 途径 2： SO2 H2OH2SO3 空气 2 H2SO4 (2)SO2对大气的污染与防治 3氮氧化物对环境污染及防治 (1)常见的污染类型 光化学烟雾： NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 (2)酸雨： NOx排入大气中后，与水反应生成 HNO3和 HNO2，随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层： NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 (2)常见的 NOx尾气处理方法 【 精品教育 资源文库 】

13、 碱 液吸收法 2NO2 2NaOH=NaNO3 NaNO2 H2O； NO2 NO 2NaOH=2NaNO2 H2O。 催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体 (N2)或 NOx与 CO在一定温度下催化转化为无毒气体 (N2、 CO2)。 4绿色化学 (1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为 “ 环境无害化学 ”“ 环境友好化学 ”“ 清洁化学 ” 。 绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学 。 (2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征： 采用无毒、无害的原料； 在无毒、无害的条件 (包括催化剂、溶剂 )下进行； 产品应该是环境友好的； 具有 “ 原子经济性 ” ，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现 “ 零排放 ” 。此外，它还应当满足 “ 物美价廉 ” 的传统标准。 (3)原子经济性 原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义式可表示为：原子利用率 期望产品的总质量 生成物的总质量100% 。 经济性的反应有 两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。 高考命题点突破 命题点 1 环境