2021广东省化学学业水平合格考试总复习讲义学案:第8章 专题16 化学与资源的综合利用、环境保护 (含答案).doc
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1、 专题十六专题十六 化学与资源的综合利用、环境保护化学与资源的综合利用、环境保护 考纲展示考纲展示 考情汇总考情汇总 备考指导备考指导 1.了解科学、技术、社会的相互关了解科学、技术、社会的相互关 系系(如化学与生活、材料、能源、环如化学与生活、材料、能源、环 境、 生命过程、 信息技术的关系等境、 生命过程、 信息技术的关系等)。 2.了解在化工生产中遵循了解在化工生产中遵循“绿色化绿色化 学学”思想的重要性。思想的重要性。 3.了解海水的资源和矿物资源。了解海水的资源和矿物资源。 4.知道化学科学发展对自然资源利知道化学科学发展对自然资源利 用的作用用的作用。 2020 年年 7 月:月:
2、5,8 2019 年年 1 月:月:32 2018 年年 6 月:月:15,23 2016 年:年:8,51,52 资源开发利用是元素资源开发利用是元素 化合物、基本概念等化合物、基本概念等 的具体应用的具体应用,利用相利用相 关知识和理论指导本关知识和理论指导本 专专题复习,可事半功题复习,可事半功 倍。倍。 金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用 基础知识填充基础知识填充 1金属的存在:金属的存在:除了金、铂等少数金属外除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属元素以绝大多数金属元素以化合物化合物的形的形 式存在于式存在于自然界。自然界。 2金属冶炼的金属冶炼的含义:含义:简单地说简单地说,金属的
3、冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。 金属冶炼的实质是把金属元素从化合态金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原还原为游离态。为游离态。 3金属冶炼的方法金属冶炼的方法 冶炼方法冶炼方法 适用金属适用金属 举例举例 电解法电解法 活泼金属活泼金属(KAl) 2NaCl(熔融熔融)= 电解电解 2NaCl2 MgCl2(熔融熔融)= 电解电解 MgCl2 2Al2O3(熔融熔融)= 电解电解 冰晶石冰晶石4Al 3O2 热还热还原法原法 较活泼金属较活泼金属(Zn Cu) Fe2O33CO= 高温高温 2Fe3CO2,常用还原剂:常用还原剂: 焦炭焦炭、CO、H2
4、、Al 等等 热分解法热分解法 不活泼金属不活泼金属(Hg、 Ag) 2HgO= 2HgO2 2Ag2O= 4AgO2 物理法物理法 极不活泼金属极不活泼金属(Au、 Pt) Au 在自然界中主要以游离态存在在自然界中主要以游离态存在, 利用其密度利用其密度 大大,用水冲洗含金的沙子得到用水冲洗含金的沙子得到 Au 学考真题对练学考真题对练 1(2018 1 月广月广东学考东学考)将铜币置于盛有将铜币置于盛有 20 mL、0.1 molL 1 AgNO 3溶 溶液的液的 烧杯中,可观察到烧杯中,可观察到( ) A溶液变红溶液变红 B溶液颜色不变溶液颜色不变 C铜币表面变色铜币表面变色 D有大量
5、气泡逸出有大量气泡逸出 C 2(2015 广东学业水平考试广东学业水平考试)将将 4 种金属分别加入种金属分别加入 4 支装有稀盐酸的试管中支装有稀盐酸的试管中, 记录的现象如下表所示记录的现象如下表所示,正确的是正确的是( ) 选项选项 加入的金属加入的金属 是否有气体产生是否有气体产生 A 铜铜 有有 B 铁铁 有有 C 铝铝 无无 D 镁镁 无无 B 金属活性顺序:铁、镁、铝在氢元素前面金属活性顺序:铁、镁、铝在氢元素前面,可以置换出氢气可以置换出氢气,而铜在氢而铜在氢 元素后面元素后面,不能置换出氢气。不能置换出氢气。 3(2016 广东业水平考试广东业水平考试)下列操下列操作能导作能
6、导致置换反应发生的是致置换反应发生的是( ) A将铜片置于盐酸中将铜片置于盐酸中 B将锌片置于将锌片置于 MgCl2溶液中溶液中 C将铁片置于将铁片置于 CuSO4溶液中溶液中 DNa2CO3溶液与溶液与 CaCl2溶液混合溶液混合 C A.铜在氢元素后面铜在氢元素后面, 不能置换出氢气;不能置换出氢气;B.镁比锌活泼;镁比锌活泼;C.铁比铜活泼;铁比铜活泼; D.Na2CO3与与 CaCl2发生复分解反应。发生复分解反应。 最新模拟快练最新模拟快练 1(2018 广州市南沙区第一中学期中广州市南沙区第一中学期中)下列金属的冶炼用热还原法来冶炼的是下列金属的冶炼用热还原法来冶炼的是 ( ) A
7、银银 B铝铝 C钠钠 D铁铁 D 银是不活泼的金属银是不活泼的金属,一般用热分解法冶炼一般用热分解法冶炼,A 错误错误;铝是活泼的金属;铝是活泼的金属, 一般用一般用电解法电解法冶炼冶炼,B 错误;钠是活泼的金属错误;钠是活泼的金属,一般用电解法冶炼一般用电解法冶炼,C 错误;铁错误;铁 可以用热还原法来冶炼可以用热还原法来冶炼,D 正确。正确。 2铝能用于冶炼难熔的金属铝能用于冶炼难熔的金属(如如 Fe、Mn 等等),这是因为铝具有哪种性质这是因为铝具有哪种性质( ) A两性两性 B导电性好导电性好 C熔点低熔点低 D还原性及冶炼反应中放出大量的热还原性及冶炼反应中放出大量的热 D Al 还
8、原性较强还原性较强,可以将金属活动性顺序中排在其后的金属从其氧化物中可以将金属活动性顺序中排在其后的金属从其氧化物中 置换出来置换出来,同时放出大量的热。所同时放出大量的热。所以答案应该选以答案应该选 D。 3从石器、青铜器到铁器时代从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下 图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先之所以有先后后,主要取决于主要取决于( ) A金属的导电性强弱金属的导电性强弱 B金属在地壳中的含量多少金属在地壳中的含量多少 C金属的化合价高低金属的化合价高低 D金属
9、的活动性大小金属的活动性大小 D 金属的活动性决定了在自然界中的存在及开发利用的先后。金属的活动性决定了在自然界中的存在及开发利用的先后。 海水资源的开发利用海水资源的开发利用 基础知识填充基础知识填充 海水中含有的各种元素种类多海水中含有的各种元素种类多,总储量大总储量大,富集程度低。因此富集程度低。因此,从海水中提从海水中提 取物质主要是解决物质的取物质主要是解决物质的富集富集问题。问题。 1海水淡化海水淡化 海水淡化的目的主要是解决人类生产与生活淡水资源贫乏问题海水淡化的目的主要是解决人类生产与生活淡水资源贫乏问题,海水淡化的海水淡化的 方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、降温冷冻制
10、冰等方法。方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、降温冷冻制冰等方法。 2氯碱工业氯碱工业 (1)氯碱工业的原料是食盐。 盐中的杂质氯碱工业的原料是食盐。 盐中的杂质, 一般用一般用BaCl2除去除去SO2 4 , 再用再用NaOH、 Na2CO3除去除去 Ba2 、 、Ca2 、 、Mg2 等杂质 等杂质,然后用盐酸调节到中性或偏酸性后进行然后用盐酸调节到中性或偏酸性后进行 电解。电解。 (2)原理:原理:2NaCl2H2O= 电解电解 2NaOHH2Cl2。 (3)对环境的污染:主要是产生的碱性废水和对环境的污染:主要是产生的碱性废水和 Cl2对水质和大气的污染。对水质和大气的污染。 (4
11、)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。如:从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。如:Cl22KBr=2KClBr2。 (5)从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。 学考真题对练学考真题对练 1(2017 广东学业水平考试广东学业水平考试)海带中含有丰富的碘海带中含有丰富的碘,这里的这里的“碘碘”应理解为应理解为 ( ) A元素元素 B分子分子 C单质单质 D原子原子 A 2(2018 6 月广东学考月广东学考)我国海水制盐具有悠久的历史我国海水制盐具有悠久的历史,所得所得“盐盐”的主要成的主要成 分是分是( ) AKCl BNaCl CNa2
12、SO4 DNaNO3 B 海水制盐得到的是食盐海水制盐得到的是食盐(NaCl)。 3(2016 6 月广东学考月广东学考)海水蕴藏着丰富的资源。下列有关海水综合利用的说海水蕴藏着丰富的资源。下列有关海水综合利用的说 法中法中,不正确的是不正确的是( ) A从海水中可提取食盐从海水中可提取食盐 B海水蒸馏可得淡水海水蒸馏可得淡水 C直接电解海水可得镁直接电解海水可得镁 D从海水中可提取溴从海水中可提取溴 C 海水含有海水含有 80 多种元素多种元素,常从海水中提取食盐常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业基并在传统海水制盐工业基 础上制取镁、钾、溴及其化合物础上制取镁、钾、溴及其化合物,但镁的
13、冶炼需要电解熔融氯化镁但镁的冶炼需要电解熔融氯化镁,用水溶液电用水溶液电 解得不到镁。解得不到镁。 最新模拟快练最新模拟快练 1海水是一个巨大的资源库海水是一个巨大的资源库,下下列有关海水综合利用的说法列有关海水综合利用的说法正确的是正确的是( ) A利用潮汐发电是利用潮汐发电是将化学能转化为电能将化学能转化为电能 B海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化 C从海水中可以得到从海水中可以得到 MgCl2,电解熔融的电解熔融的 MgCl2可以得到可以得到 Mg D海水中含有溴元素海水中含有溴元素,只需要经过物理变化就可以得到溴单质只需要经过物理变化就可以得到溴单
14、质 C 利用潮汐发电是将潮汐能转化为电能利用潮汐发电是将潮汐能转化为电能,A 项错误;海水蒸发制海盐的过项错误;海水蒸发制海盐的过 程中只发生物理变化程中只发生物理变化,B 项错误;海水中得到溴单质必须经过化学变化项错误;海水中得到溴单质必须经过化学变化,D 项错项错 误。误。 2海水是一个巨大的化学资源宝库海水是一个巨大的化学资源宝库,下列不能通过海水综合利用获得的是下列不能通过海水综合利用获得的是 ( ) AMg BBr2 CHNO3 DNaCl C 3从海水中可获得的在常温下为液体的单质是从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( ) AMg BK CBr2 DI2 C 化石燃料的综合利用
15、化石燃料的综合利用 环境保护环境保护 基础知识填充基础知识填充 1化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用 (1)煤是由煤是由有机物有机物和少量和少量无机物无机物组成的复杂混合物组成的复杂混合物,主要含有主要含有碳碳元素元素,还含有还含有 少量少量氢氢、氧氧、氮氮、硫硫等元素。等元素。 煤的干馏是指将煤煤的干馏是指将煤隔绝空气隔绝空气加强热使其分解的过程加强热使其分解的过程,属于属于化学化学变化。变化。 煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程气体的过程,主要反应是碳,主要反应是碳和水和水 蒸气反应生蒸气反应生成水煤气等。成水煤气等。 煤的液化煤的液化 直
16、接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。 间接液化:使煤先汽化为一氧化碳和氢气,再催化合成甲醇等。间接液化:使煤先汽化为一氧化碳和氢气,再催化合成甲醇等。 (2)天然气是一种天然气是一种清洁清洁的化石燃料的化石燃料,更是一种重要的化工原料更是一种重要的化工原料,主要用于合成主要用于合成 氨和生成甲醇等。氨和生成甲醇等。 (3)石油主要是由多种石油主要是由多种碳氢化合物碳氢化合物组成的混合物。组成的混合物。 石油的分馏是利用原油中各组分石油的分馏是利用原油中各组分沸点沸点的不同的不同,将复杂的混合物分离得到如将复杂的混合物分离得到如 汽油、煤油、柴油汽油、煤油、
17、柴油等。等。 石油的裂化和裂解都是将石油的裂化和裂解都是将含碳原子数含碳原子数较多、较多、沸点沸点较高的烃断裂为较高的烃断裂为含碳原子含碳原子 数数较少、较少、沸点沸点较低的烃的过程。较低的烃的过程。 2环境污染和绿色化学理念环境污染和绿色化学理念 (1)环境污染环境污染 环境污染的环境污染的分类:分类: 按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染。按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染。 按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。 按造成污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染按造成污染的性质、来源分:化学污染
18、、生物污染、物理污染(噪声、放射噪声、放射 性、热、电磁波等性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染。、固体废物污染、能源污染。 (2)绿色化学理念绿色化学理念(预防优于治理预防优于治理) 核心:利核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。又称为用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。又称为 “环境无害化学环境无害化学” “” “环境友好化学环境友好化学” “” “清洁化学清洁化学” 。 从保护环境观点看:强调从源头上消除污染。从保护环境观点看:强调从源头上消除污染。(从一开始就避免污染物的产从一开始就避免污染物的产 生生) 从经济观点看:它提倡合理利用资源从经济观
19、点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。和能源,降低生产成本。(尽可能提高尽可能提高 原子利用率原子利用率) 热点:原子经济性热点:原子经济性反应物原子全部转化为最终目标产物,原子利用率反应物原子全部转化为最终目标产物,原子利用率 达达 100%。 (3)环境污染的热点问题环境污染的热点问题 形成酸雨的主要气体为形成酸雨的主要气体为 SO2和和 NOx。 破坏臭氧层的主要物质是破坏臭氧层的主要物质是氟利昂氟利昂(CCl2F2)和和 NOx。 导致全球变暖、产生导致全球变暖、产生“温室效应温室效应”的气体主要是的气体主要是 CO2,也与甲烷等碳氢化也与甲烷等碳氢化 合物有关。合物有关。 光
20、化学烟雾的主要原因是光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物汽车排出的尾气中氮氧化物、碳氢化合物。、碳氢化合物。 “白色污染白色污染”是指是指聚乙烯等塑料垃圾聚乙烯等塑料垃圾。 引起赤潮的原因:工农业及城市生活污水含大量的引起赤潮的原因:工农业及城市生活污水含大量的氮磷氮磷等营养元素。等营养元素。(含磷含磷 洗衣粉的使洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之水体富营养化的重要原因之一一) 学学考真题对练考真题对练 1(2020 7 月广东学考月广东学考)2020 年年 5 月月 11 日日,习近平总书记考察大同云冈石窟习近平总书记考察大同云冈石窟
21、, 称其是人类文明的瑰宝称其是人类文明的瑰宝,要坚持保护第一。下列措施要坚持保护第一。下列措施不利于不利于 云冈石窟文物保护的云冈石窟文物保护的 是是( ) A大力植树造林大力植树造林,减少风化侵蚀减少风化侵蚀 B对煤进行脱硫处理对煤进行脱硫处理,减少酸雨腐蚀减少酸雨腐蚀 C使用稀酸溶液清洗石雕使用稀酸溶液清洗石雕,除去表面的污渍除去表面的污渍 D利用清洁能源利用清洁能源,减小化石燃料的直接使用减小化石燃料的直接使用 C 2(2019 1 月广东学考月广东学考)以下反应最符合绿色化学原子经以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是济性要求的是( ) A以乙烯与水制备乙醇以乙烯与水制备乙醇 B以甲
22、烷与以甲烷与 Cl2制备一氯甲烷制备一氯甲烷 C以以 SiCl4制备高纯制备高纯 Si D以以 Cu 和浓和浓 HNO3生产生产 Cu(NO3)2 A 3(2018 6 月广东学考月广东学考)南海海域拥有丰富的资源南海海域拥有丰富的资源(天然气水合物、石油、海砂天然气水合物、石油、海砂 等等),下列说法下列说法不正确不正确 的是的是 ( ) A海砂主要成分是海砂主要成分是 SiO2 B天然气的主要成分是天然气的主要成分是 CH4 C石油主要是各类烃的混合物石油主要是各类烃的混合物 D石油石油的分馏属于化学变化的分馏属于化学变化 D 4(2017 广东学业水平考试广东学业水平考试)为让老前辈生活
23、在舒适的环境中为让老前辈生活在舒适的环境中,干休所采取了干休所采取了 一系列环保措施。下列举措利于环保的是一系列环保措施。下列举措利于环保的是( ) 循环处理使用生活废水循环处理使用生活废水 种植花草树木种植花草树木 安装使用太阳能安装使用太阳能热水器热水器 直接焚烧直接焚烧生活垃圾生活垃圾 A B C D A 煤和石油工业中的物理变化和化学变化煤和石油工业中的物理变化和化学变化 (1)石油的分馏属于物理变化石油的分馏属于物理变化,但煤的干馏属于化学变化但煤的干馏属于化学变化,石油的裂解和裂化石油的裂解和裂化 属于化学变化。属于化学变化。 (2)煤的气化和液化不是煤的气化和液化不是“三态三态”
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