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1、第八章第八章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 专题十六专题十六 化学与资源的综合利用化学与资源的综合利用 环境保护环境保护 备考导航备考导航 1 了解科学、 技术、 社会的相互关系了解科学、 技术、 社会的相互关系(如化学与生活、如化学与生活、材料、能源、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等环境、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“绿色化学绿色化学”思想的重要思想的重要性。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用的作用。知道化学科学发展对自然资源利用的作用。 考点考点 化学与
2、资源的综合利用化学与资源的综合利用 一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用 1金属的存在。金属的存在。 除了金、 铂等少除了金、 铂等少数金属外数金属外， 绝大多数金属以绝大多数金属以化合态化合态的的形式存在于自然界。形式存在于自然界。 2金属冶炼的含义。金属冶炼的含义。 简单地说简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出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来。 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的过程。的过程。 3金属冶炼的方法。金属冶炼的方法。 二、二、海水资源的开发利用海水资源的开发利用 1海水是一个远未开发的巨大化学
3、资源宝库。海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。 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，并在并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。 2海水淡化的方法。海水淡化的方法。 蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法蒸馏法的历的历史最久史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水液态水变为水蒸气与海水中的盐分离变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得到淡水。水蒸气冷凝得到淡水。 3海水提溴。海水提溴。 海水中的溴以海水中的溴以
4、 Br形式存在形式存在，先将海水浓缩先将海水浓缩，然后然后用用 Cl2将溴置换出来。有关反应方程式如下：将溴置换出来。有关反应方程式如下： 2NaBrCl2=Br22NaCl(氧化氧化)； Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(吸收、富集吸收、富集)； 2HBrCl2=2HClBr2(氧化氧化)。 4海带提碘。海带提碘。 海带中的碘元素主要以海带中的碘元素主要以 I的形式存在的形式存在，提取时用适提取时用适当的氧化剂将其当的氧化剂将其氧化氧化成成 I2，再萃取出来。再萃取出来。 三、煤、石油和天然气的综合利用三、煤、石油和天然气的综合利用 1煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物煤是由有
5、机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干馏：将煤煤的干馏：将煤隔绝空气加强热隔绝空气加强热使其分解的过程使其分解的过程，属于属于化学变化化学变化变化。变化。 (2)煤的气化：将煤中的有机物煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气。过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气。 (3)煤的液化。煤的液化。 直接直接液化：使煤与氢气作用生成液态燃料。液化：使煤与氢气作用生成液态燃料。 间接液化：使煤先气化为一氧化碳和氢气间接液化：使煤先气化为
6、一氧化碳和氢气，再催化再催化合成甲醇等。合成甲醇等。 2天然气是一种较天然气是一种较清洁清洁的化石燃料的化石燃料，更是一种重要更是一种重要的化工原料的化工原料，主要用于合成氨和生成甲醇等。主要用于合成氨和生成甲醇等。 3石油主要是由多种烃组成的混合物。石油主要是由多种烃组成的混合物。 (1)石油的分馏是利用原油中各组分沸点的不同石油的分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将将复杂的混合物分离得到汽油、煤油、柴油等。复杂的混合物分离得到汽油、煤油、柴油等。 (2)石油的裂化和裂解都是将相对分子质量较大、沸石油的裂化和裂解都是将相对分子质量较大、沸点点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的较高
7、的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。过程。 【例【例 1】 (2016 年年 6 月月 广东学考广东学考)海海水蕴藏着丰富的水蕴藏着丰富的资源。下列有关海水综合利用的说法中资源。下列有关海水综合利用的说法中，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 解析：解析： 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础上制取镁、 钾、 溴及其化合物并在传统海水制盐工业基础上制取镁、 钾、 溴及其化
8、合物，但镁的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，用水溶液电解得不到用水溶液电解得不到镁。镁。 答案：答案：C 【例【例 2】 (2014 年年 6 月月 广东学考广东学考)石油有石油有“工业血工业血液液”之称。通过石油分馏可以得到的物质是之称。通过石油分馏可以得到的物质是( ) A汽油汽油 B水煤气水煤气 C焦炭焦炭 D煤焦油煤焦油 解析：解析：水煤气是碳与水蒸气反应生成水煤气是碳与水蒸气反应生成的的 H2、CO 的的混合物混合物， 不能通过石油分馏获得不能通过石油分馏获得， 焦炭及煤焦油是煤干馏焦炭及煤焦油是煤干馏的产物。的产物。 答案：答案：A 区分煤和石油工业中的物理变化
9、和化学变化区分煤和石油工业中的物理变化和化学变化 只有石油的分馏属于物理变化只有石油的分馏属于物理变化，其他方面如煤的干其他方面如煤的干馏、煤的气化和液化馏、煤的气化和液化，石油的裂化裂解均属于化学变化。石油的裂化裂解均属于化学变化。 1黄金的冶炼需用热分解法。黄金的冶炼需用热分解法。() 分分析析 金在自然界中以游金在自然界中以游离态存在离态存在，无需进行冶，无需进行冶炼。炼。 2金属冶炼过程中金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化金属化合物得到电子发生氧化反应。反应。() 分析分析 金属冶炼过程中金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生金属化合物得到电子发生还原反应。还原反应。 3 海水
10、蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化。海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化。 () 分析分析 海水蒸发制海盐的过程是物理变化。海水蒸发制海盐的过程是物理变化。 4海水中含有溴元素海水中含有溴元素，不需要经过化学反应即能得不需要经过化学反应即能得到溴单质。到溴单质。() 分析分析 海水中溴元素是以海水中溴元素是以 Br的形式存在的形式存在，需要发需要发生氧化反应才能生成溴单质。生氧化反应才能生成溴单质。 5利用潮汐发电是将化学能转化为电能利用潮汐发电是将化学能转化为电能() 分析分析 利用潮汐发电利用潮汐发电，没有发生化学变化没有发生化学变化，是机械是机械能转化为电能。能转化为电能。 6石油的分
11、馏、裂化、裂解都属于化学变化。石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化。() 分析分析 石油的分馏属于物理变化。石油的分馏属于物理变化。 单项选择题单项选择题 1(2018 年年 广东学考模拟广东学考模拟)下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ) A自然界中不存在游离态的金属单质自然界中不存在游离态的金属单质 B金属活动性不同金属活动性不同，冶炼方法也有所不同冶炼方法也有所不同 C地球上金属矿物资源是有限的地球上金属矿物资源是有限的，因此因此，应提高金应提高金属矿物的利用率属矿物的利用率 D废旧金属的回收利用废旧金属的回收利用，有利于环境保护有利于环境保护 解析解析：自然界中的金属绝大多数以化合
12、态形式存在自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如极少数金属如 Au、Pt 等以游离态存在等以游离态存在，A 错误；金属活错误；金属活动动性不同性不同， 金属阳离子被还原的难易程度不同金属阳离子被还原的难易程度不同， 冶炼方法冶炼方法不同不同，B 正确；金属资源是有限的正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的既要提高金属矿物的利用率利用率，又要回收利用废旧金属又要回收利用废旧金属，C、D 正确。正确。 答案：答案：A 2(2016 年广东学考模拟年广东学考模拟)医生建议甲状腺大的病人医生建议甲状腺大的病人多食用海带多食用海带，这是由于海带中含有较丰富的这是由于海带中含有较丰富的(
13、 ) A铁元素铁元素 B钾元素钾元素 C碘元素碘元素 D锌元素锌元素 解析解析： 患甲患甲状腺大的病人主要是因为缺乏碘元素引起状腺大的病人主要是因为缺乏碘元素引起的的，而海带中含有丰富的碘元素。，而海带中含有丰富的碘元素。 答案：答案：C 3(2018 深圳学考模拟深圳学考模拟)下列化学式与指定物质的主下列化学式与指定物质的主要成分对应正确的是要成分对应正确的是( ) ACH4天然气天然气 BCO2水煤气水煤气 CCaCO3石膏粉石膏粉 DNaHCO3苏打粉苏打粉 解析：解析：天然气的主要成分是甲烷天然气的主要成分是甲烷，A 正确；水煤气的正确；水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气主要成分是一氧化
14、碳和氢气，石膏粉是石膏粉是 CaSO42H2O，苏打是碳酸钠苏打是碳酸钠，小苏打是碳酸氢钠。小苏打是碳酸氢钠。 答案：答案：A 4(2018 年年 广东学考模拟广东学考模拟)我国古代的湿法冶金术世我国古代的湿法冶金术世界闻名。在我国最先应用湿法冶金术冶炼的金属是界闻名。在我国最先应用湿法冶金术冶炼的金属是( ) AFe BCu CAg DHg 解析解析： 我国是古代湿法冶金术的先驱我国是古代湿法冶金术的先驱，早在西汉时期早在西汉时期刘安在淮南万毕术中写到刘安在淮南万毕术中写到“曾青曾青(CuSO4)得铁则化为得铁则化为铜铜”，其中的其中的“曾青曾青”就是指硫酸铜。就是指硫酸铜。 这句话的意思就
15、是说： 硫酸铜溶液遇到金属铁时这句话的意思就是说： 硫酸铜溶液遇到金属铁时， 铁铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜； 我国在世界上最先与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜； 我国在世界上最先应用湿法冶炼的金属是铜。应用湿法冶炼的金属是铜。 答案：答案：B 5热还原法冶炼金属的反应一定是热还原法冶炼金属的反应一定是( ) A氧化还原反应氧化还原反应 B置换反应置换反应 C分解反应分解反应 D复分解反应复分解反应 解析解析： 金属的冶炼就是从金属化合物中获得金属单质金属的冶炼就是从金属化合物中获得金属单质的过程的过程，必定发生氧化还原反应。必定发生氧化还原反应。 答案：答案：A 6下列金属的氧化物不能
16、用焦炭还原的是下列金属的氧化物不能用焦炭还原的是( ) ACaO BAg2O CCuO DFe2O3 解析解析：Ca 是非常活泼的金属是非常活泼的金属，其还原性很强其还原性很强，故不故不能用焦炭还原。能用焦炭还原。 答案：答案：A 多项选择题多项选择题 7(2013 年年 6 月月 广东学考广东学考)以石油、煤和天然气为主要以石油、煤和天然气为主要原料生产的三大合成材料是原料生产的三大合成材料是( ) A陶瓷陶瓷 B塑料塑料 C合成纤维合成纤维 D合成橡胶合成橡胶 解析解析： 陶瓷属于无机硅酸盐材料陶瓷属于无机硅酸盐材料， 不属于三大合成材料。不属于三大合成材料。 答案：答案：BCD 8(20
17、17 年年 6 月月 广东学考广东学考)海水化学资源的利用具有海水化学资源的利用具有非常广阔的前景，可从海水中提取的物质是非常广阔的前景，可从海水中提取的物质是( ) ABr2 BSi CNaCl DFe 解析：解析：海水中富含海水中富含 Br 元素和元素和 NaCl，可从海水中提可从海水中提取取 Br2和和 NaCl。 答案：答案：AC 1 (2014 年年 6 月月 广东学考广东学考 单选单选)化石燃料仍是目前化石燃料仍是目前能源的主体能源的主体，但已经面临危机但已经面临危机，开发新能源是解决能源开发新能源是解决能源问题的关键。下列能量转换过程问题的关键。下列能量转换过程，不涉及化学变化的
18、不涉及化学变化的是是( ) A利用氢氧燃料电池提供电能利用氢氧燃料电池提供电能 B利用太阳能分解水制备氢气利用太阳能分解水制备氢气 C利用水流驱动涡轮机发电利用水流驱动涡轮机发电 D用植物秸秆为原料生产乙醇燃用植物秸秆为原料生产乙醇燃料料 解析解析：ABD 中都生成了新物质中都生成了新物质，发生了化学反应。发生了化学反应。 答案：答案：C 2 (2012 年年 6 月月 广东学考广东学考 单选单选)煤和石油都是重要煤和石油都是重要的化工资源。下列过程不涉及化学变化的是的化工资源。下列过程不涉及化学变化的是( ) A石油的裂解石油的裂解 B煤的干馏煤的干馏 C石油的分馏石油的分馏 D煤的气化煤的气化 解析解析：石油的分馏是物理变化。石油的分馏是物理变化。 答案：答案：C
2018-2019年化学高中学业水平测试课件：第八章专题十六考点1化学与资源的综合利用
