高考化学一轮复习 第二节 化学与资源开发利用课件 新人教版选修2

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1、一、获取洁净的水一、获取洁净的水1水的净化水的净化(1)基本流程基本流程常用的混凝剂有：明矾、常用的混凝剂有：明矾、Al2(SO4)3、FeSO4、聚合铝等、聚合铝等.常用的消毒剂有：漂白粉、液氯、常用的消毒剂有：漂白粉、液氯、ClO2、高铁酸盐等、高铁酸盐等.(2)明矾净水原理明矾净水原理KAl(SO4)2=KAl32SO、Al33H2O=Al(OH)3(胶体胶体)3H，带正电荷的，带正电荷的Al(OH)3胶粒破坏天然水中胶胶粒破坏天然水中胶体杂质的稳定性，并吸附悬浮物而沉降体杂质的稳定性，并吸附悬浮物而沉降.2.硬水的软化硬水的软化(1)硬水和软水硬水和软水(2)暂时硬度和永久硬度暂时硬度

2、和永久硬度暂时硬度暂时硬度由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度永久硬度永久硬度由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度(3)硬水软化的方法硬水软化的方法加热法加热法(只能软化具有暂时硬度的水只能软化具有暂时硬度的水)3污水处理污水处理(1)基本流程基本流程(2)污水处理常用的化学方法污水处理常用的化学方法中和法中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或或CO2中和中和沉淀法沉淀法Hg2、Pb2、Cu2等重金属离子可用等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子除去，反应的离子方程式为方程式为Hg2S2=

3、HgS，Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS.4海水淡化海水淡化常用方法为蒸馏法、电渗析法等常用方法为蒸馏法、电渗析法等二、海水的综合利用二、海水的综合利用1.氯碱工业氯碱工业离子交换膜法电解食盐水离子交换膜法电解食盐水(1)设备设备离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽.离子交换膜只允许阳离子通过离子交换膜只允许阳离子通过.(2)原理原理(5)产品产品阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水阴极室产品：氢气和阴极室产品：氢气和NaOH，补充纯水，补充纯水(加入一定量加入一定量的的NaOH)流出流出NaOH溶液溶液2从海水中提取溴单质从海水中提取溴单质(

4、1)工艺流程工艺流程3从海水中提取镁单质从海水中提取镁单质(1)工艺流程工艺流程(3)生产中应用的平衡原理生产中应用的平衡原理沉淀溶解平衡原理沉淀溶解平衡原理向海水中加入沉淀剂向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，由于，由于c(OH)增大增大Mg(OH)2的溶解度小于的溶解度小于Ca(OH)2，则最大程度地将，则最大程度地将Mg2转化为转化为Mg(OH)2沉淀沉淀水解平衡原理水解平衡原理在在MgCl26H2O脱水变为脱水变为MgCl2时，由于时，由于MgCl22H2O Mg(OH)22HCl水解平衡的存在，在水解平衡的存在，在HCl气体环气体环境中增大境中增大c(HCl)，抑制了，抑制了MgCl2

5、的水解，避免了的水解，避免了Mg(OH)2的生成的生成三、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煤的综合利用煤的综合利用原理产品干馏将煤隔绝空气加强热使其分解焦炭、煤焦油、焦炉气等气化把煤中的有机物转化为可燃性气体低热值气CO、H2、相当量的N2中热值气CO、H2、少量CH4高热值气CH4原理产品液化直接液化高温、高压和有催化剂条件下，与适当溶剂混合，使煤与H2作用生成液体燃料优质汽油、柴油、芳香烃和副产物燃料气、液化石油气等间接液化把煤气化成CO和H2，经催化合成烃类燃料、醇类燃料(如CH3OH)等合成汽油、甲醇等2石油的炼制石油的炼制炼制方法原理变化主要原料主要产品分馏

6、常压利用烃的不同沸点，将其分离成沸点不同的产物物理变化原油石油气、汽油、煤油、柴油、重油等减压重油柴油、润滑油、燃料油、石蜡、沥青等炼制方法原理变化主要原料主要产品裂化在一定条件下，使长链烃断裂为短链烃化学变化重油、石蜡等汽油、煤油、柴油等轻质油裂解深度裂化(更高温度下的裂化)化学变化石油分馏产物(包括石油气)主要是乙烯、丙烯、丁 烯、甲烷等3煤化工和天然气化工的发展煤化工和天然气化工的发展一碳化学一碳化学一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物(如如一氧化碳、甲烷、甲醇等一氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料来合成一系列化工为原料来合成一系列化工原料和燃料

7、的化学原料和燃料的化学使用不同的催化剂，可以从合成气制成不同的产物的化学使用不同的催化剂，可以从合成气制成不同的产物的化学称合成气化学；由甲烷直接合成的称甲烷化学；由甲醇为称合成气化学；由甲烷直接合成的称甲烷化学；由甲醇为原料合成一系列下游产品的为甲醇化学原料合成一系列下游产品的为甲醇化学例例12009年年11月月16日，我国规模最大反渗透膜项目工程在北京开日，我国规模最大反渗透膜项目工程在北京开工下列说法中，不正确的是工下列说法中，不正确的是 ()A海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、膜法等海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、膜法等B电渗析是指利用阴、阳离子的选择透过性，在外加电场作

8、电渗析是指利用阴、阳离子的选择透过性，在外加电场作用下，将水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的用下，将水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的方法方法C在进行水处理时，只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树在进行水处理时，只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中的阴离子、阳离子都除去脂中的一种就能将水中的阴离子、阳离子都除去D反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造中的又一应用反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造中的又一应用名师精析名师精析在水处理工艺中，阳离子交换树脂只能除去某在水处理工艺中，阳离子交换树脂只能除去某些阳离子；阴离子交换树脂只能除去某些阴离子，在

9、使用时些阳离子；阴离子交换树脂只能除去某些阴离子，在使用时一般将两种离子树脂配合使用，故一般将两种离子树脂配合使用，故C错误错误答案答案C1水可以造福人类，但水被污染后却会给人类造成灾难，水可以造福人类，但水被污染后却会给人类造成灾难，为了防止水污染，下面为了防止水污染，下面的措施中可以采用的是的措施中可以采用的是 ()禁止使用农药和化肥禁止使用农药和化肥不任意排放工业废水不任意排放工业废水抑抑制水中植物的生长制水中植物的生长生活污水经过净化处理再排放生活污水经过净化处理再排放减少空气中硫的氧化物和氮的氧化物的含量减少空气中硫的氧化物和氮的氧化物的含量A BC D答案：答案： B解析：解析：目

10、前污染水的因素主要有三方面：工业生产目前污染水的因素主要有三方面：工业生产(废水、废水、废气、废渣废气、废渣)、农业生产、农业生产(农药、化肥农药、化肥)、生活污水、生活污水(污水、污水、垃圾垃圾)防治水污染的方法应科学、切实可行，防治水污染的方法应科学、切实可行，做法做法是消极绝对的，不可取是消极绝对的，不可取2(2009海南高考海南高考)下列有关硬水及其软化的说法中错误的下列有关硬水及其软化的说法中错误的是是 ()A离子交换法可以软化硬水离子交换法可以软化硬水B硬水中含有较多硬水中含有较多Ca2、Mg2C生产、生活使用的天然水必须经软化生产、生活使用的天然水必须经软化D加热可使暂时硬水中的

11、加热可使暂时硬水中的Ca2生成生成CaCO3沉淀沉淀答案：答案：C解析：解析： A、B、D是一些常识，是一些常识，C中生活使用的硬水不是中生活使用的硬水不是“必须必须”经软化使用经软化使用例例2海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取水中提取NaCl、Mg(以以MgCl2形式存在形式存在)和和Br2(以以NaBr的形的形式存在式存在)及综合利用的生产流程简图：及综合利用的生产流程简图：请回答：请回答：(1)在粗盐中含有在粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制时所用的等杂质，精制时所用的试剂为：试剂为：a.盐酸盐酸b氯化钡溶液氯化钡溶液

12、c氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液d碳酸钠溶液则加入试剂的顺序是碳酸钠溶液则加入试剂的顺序是(填编号填编号)_(2)Mg(OH)2中加入盐酸后，要获得中加入盐酸后，要获得MgCl26H2O晶体，需要晶体，需要进行的实验操作依次为进行的实验操作依次为_a蒸馏蒸馏b灼烧灼烧c过滤过滤d蒸发蒸发e冷却结冷却结晶晶(3)利用利用MgCl26H2O可制得无水氯化镁，应采取的措施是可制得无水氯化镁，应采取的措施是_.(4)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是_a精制饱和食盐水进入阳极

13、室精制饱和食盐水进入阳极室b纯水纯水(加少量加少量NaOH)进入阴极室进入阴极室c阴极产物为氢氧化钠和氢气阴极产物为氢氧化钠和氢气d阳极的电极反应为：阳极的电极反应为：Cl22e=2Cl(5)母液中常含有母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等等(其溶解度与温度的关系如图所示其溶解度与温度的关系如图所示)，可进一步加工制得一些重要的产品若将可进一步加工制得一些重要的产品若将母液加热升温到母液加热升温到60以上，随着水分的蒸以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是是_；过滤上述晶体后，将滤液降温到；过滤上述晶体后，将滤液降温到30

14、以下，又以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的较纯净的_晶体晶体名师精析名师精析(1)除除Ca2用用Na2CO3沉淀，除沉淀，除Mg2用用NaOH沉淀，沉淀，除除SO用用BaCl2沉淀，同时过量的沉淀，同时过量的Ba2也用也用Na2CO3沉淀，因此沉淀，因此Na2CO3的加入应在的加入应在BaCl2之后，而加入之后，而加入BaCl2和和NaOH顺序可颠顺序可颠倒，最后加盐酸消耗过量的倒，最后加盐酸消耗过量的Na2CO3.(2)Mg(OH)2溶于盐酸后得溶于盐酸后得MgCl2溶液，浓缩，冷却结晶析出溶液，浓缩，冷却

15、结晶析出MgCl26H2O晶体，过滤后得到晶体，过滤后得到MgCl26H2O.(3)为防止加热时为防止加热时MgCl2水解而混入杂质，因此制取无水水解而混入杂质，因此制取无水MgCl2时需在时需在HCl气氛中气氛中(4)用离子交换膜法电解饱和食盐水时，精制用离子交换膜法电解饱和食盐水时，精制NaCl溶液进入阳极溶液进入阳极室，纯水进入阴极室，在阴极：室，纯水进入阴极室，在阴极：2H2e=H2，所所得产得产物为物为NaOH和和H2，阳极：，阳极：2Cl2e=Cl2.(5)根据溶解度与温度的关系图可知加热升温到根据溶解度与温度的关系图可知加热升温到60以上时，以上时，随着水分的蒸发，随着水分的蒸发

16、，MgSO4、NaCl会结晶析出，再将滤液降会结晶析出，再将滤液降温到温到30以下，会析出以下，会析出KCl晶体晶体答案答案(1)bdca或或cbda(2)d、e、c(3)在在HCl气流中脱水，防止气流中脱水，防止MgCl2水解水解(4)d(5)MgSO4、NaClKCl3(2009广东高考广东高考)广东正在建设海洋强省下列说法不广东正在建设海洋强省下列说法不正确的是正确的是 ()A从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B往淡水中加入往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产等配成人造海水，可用于海产 品的长途运输品的长途运输C赤潮主要是由工农业生

17、产和生活废水引起沿海水域赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域 的富营养化而造成的的富营养化而造成的D海洋经济专属区的资源开发可获得海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、 Au、Mg、B等金属等金属.解析：解析：D选项中，选项中，B不是金属不是金属答案：答案：D4海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是利用的说法正确的是 ()A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到 钾单质钾单质B海水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C从海

18、水中可以得到从海水中可以得到NaCl，电解熔融，电解熔融NaCl可制备可制备Cl2D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解析：解析：海水中钾元素以海水中钾元素以K形式存在，生成钾单质必然发形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，生化学反应，A错误蒸发海水制盐发生的是物理变化，错误蒸发海水制盐发生的是物理变化，B错误潮汐发电是将动能转化为电能，错误潮汐发电是将动能转化为电能，D错误错误答案：答案：C例例3以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中图中某些转化步骤及生成物未列出某些转化步骤及生成物未列出)：请填写下列空白：请填写

19、下列空白：(1)已知已知0.5 mol甲烷和甲烷和0.5 mol水蒸气在水蒸气在t，p kPa时，完全反时，完全反应生成一氧化碳和氢气应生成一氧化碳和氢气(合成气合成气)，吸收了，吸收了a kJ的热量该反应的热量该反应的热化学方程式是：的热化学方程式是：_.(2)在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气请应用化学反应速和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气请应用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施

20、的理由：率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由：_.(3)当甲烷合成氨气的转化率为当甲烷合成氨气的转化率为75%时，以时，以5.60107 L甲烷为甲烷为原料能够合成原料能够合成_L氨气氨气(假设体积均在标假设体积均在标准状况下测定准状况下测定)(4)已知尿素的结构简式为已知尿素的结构简式为 ，请写出两种含有，请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：_；_.(1)煤和木炭、焦炭组成不同煤和木炭、焦炭组成不同煤是以碳元素为主的复杂有机物和无机物的混合物，而煤是以碳元素为主的复杂有机物和无机物的混合物，而木炭、焦炭的成分就是碳单质，所以木炭、焦炭易

21、于燃木炭、焦炭的成分就是碳单质，所以木炭、焦炭易于燃烧，而煤不易燃烧烧，而煤不易燃烧(2)天然气和焦炉气不同天然气和焦炉气不同天然气是一种化石燃料，它蕴藏在地层内，是可以从天然气是一种化石燃料，它蕴藏在地层内，是可以从气井上开采的可燃性气体，其成分是气井上开采的可燃性气体，其成分是CH4、C2H6、C3H8等小分子烷烃，主要是等小分子烷烃，主要是CH4，它既是一种重要能源，又是，它既是一种重要能源，又是一种重要的工业资源一种重要的工业资源焦炉气是煤干馏所得产物之一，其主要成分是焦炉气是煤干馏所得产物之一，其主要成分是H2、CH4、CO、C2H4等，它也是重要的气体燃料和化工原等，它也是重要的气

22、体燃料和化工原料料5从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过气发生过 ()A加成反应加成反应B取代反应取代反应C聚合反应聚合反应 D催化裂化反应催化裂化反应解析：解析：固体石蜡的主要成分为含碳数较多的烷烃，在用氯固体石蜡的主要成分为含碳数较多的烷烃，在用氯气漂白时能发生取代反应气漂白时能发生取代反应答案：答案： B6.已知煤的结构模型如图所示：已知煤的结构模型如图所示：(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得从煤的结构模型来看，煤是工业上获得_

23、烃的重要来源烃的重要来源(2)我国大约我国大约70%的煤是直接用于燃烧的的煤是直接用于燃烧的从煤的结构模型来看，煤在提供热量的同时产生大量从煤的结构模型来看，煤在提供热量的同时产生大量的的_等气体物质，造成严重的大气污染等气体物质，造成严重的大气污染(3)“型煤型煤”技术不仅可以减少技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量的废气排放量，烟尘排放量也可减少也可减少80%，致癌物苯并芘的排放量也减少，同时节煤，致癌物苯并芘的排放量也减少，同时节煤20%30%.“型煤型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐下列物质中适宜于作固硫剂的是成稳定的硫酸盐下列物质中适宜于作固硫剂的是_(填字母填字母)A氯化钙氯化钙 B氧化钙氧化钙C硫酸钙硫酸钙 D氢氧化钙氢氧化钙(4)某某“型煤型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其示其“固硫固硫”过程过程_.(5)除上述的除上述的“型煤型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有有_、_、_等等点击下图进入点击下图进入“针对训练针对训练 测与评测与评”