高考化学与自然资源的开发利用Word文档格式.docx

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（1）铝热剂：

铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物。

在高温下发生反应，放出大量的热，其混合物称为铝热剂；

反应称为铝热反应。

（2）铝热反应的特点：

在高温下引燃后剧烈反应，放出大量的热，产生高温，使被还原出来的金属熔化，与熔渣分离。

体现铝的还原性、氧化铝高熔点的性质。

（3）铝热反应的应用：

①焊接钢轨②冶炼高熔点金属

③电解法：

非常活泼的金属（活动顺序中：

K------Al）用一般的还原剂很难将它们还原出来，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：

2NaCl（熔融）

2Na+Cl2↑MgCl2（熔融）

Mg+Cl2↑2Al2O3（熔融）

4Al+3O2↑

※有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来，例如：

冶炼铜Cu2S+O2

2Cu+SO2

【总结】金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg

常见金属的冶炼原理（表格看必修二课本P89）

二、海水资源的开发利用

①从海水中提取淡水——海水淡化

海水资源的开发利用②海水提取食盐

③从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品

④海水提取镁

1.海水水资源的利用：

海水中水的储量约占全球总水量的97％。

海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化直接利用海水进行循环冷却。

海水淡化的方法：

主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

海水蒸馏原理示意图

2.海水中的化学资源的开发利用：

I.从海水中提取食盐的主要工艺流程：

（粗盐提纯）必修一P5

Ⅱ.从海水中提取镁的主要工艺流程：

镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

主要步骤如下：

试剂①

试剂②

（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用 

NaOH，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应 

过量；

验证MgSO4已完全转化为Mg（OH）2的方法是取上层清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀。

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是 

过滤。

（3）试剂②可以选用 

HCl 

。

（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，化学方程式为：

MgCl2（熔融）

Mg+Cl2↑

Ⅲ.从海水中提取溴的主要工艺流程

（1）用蒸馏法将海水浓缩。

用硫酸将浓缩的海水酸化。

（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。

反应的化学方程式为：

2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl；

（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，反应的化学方程式为：

Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4

（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，得到高浓度的溴单质，反应的化学方程式为：

2HBr+Cl2==2HCl+Br2

（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。

◎根据上面的描述画出这一过程的流程图：

Ⅳ、从海带中提取碘

（1）反应原理：

海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂（如绿色氧化剂H2O2）将其氧化成I2，再用有机溶剂将I2萃取出来。

用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：

2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O。

实验时先将干海带灼烧去除有机物，剩余物再用H2O2、H2SO4处理，使得I—被氧化成I2。

（2）操作步骤：

①取约3g干海带，把表面的浮着物用刷子刷净（不要用水冲洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，

用酒精湿润，放入坩埚中。

点燃酒精灯，灼烧海带至完全变为灰烬（注意通风）停止加热，冷却。

②将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10ml蒸馏水，搅拌、煮沸2～3min,过滤。

③在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mLH2O2（3%），现象：

溶液变棕黄色。

再加入几滴淀粉溶

液，现象是：

溶液变蓝色。

（3）提取I2流程：

Ⅴ、海水提取镁Mg必修二课本P93习题4

三、煤、石油、天然气的综合利用

1．煤的综合利用

煤是由__________和少量__________组成的__________，主要含有____元素，还含有少量____、____、____、______等元素。

（1）煤的干馏

原理：

把煤______________使其分解的过程。

煤的干馏是一个复杂的______________变化过程。

（2）煤的气化

将煤中的____________转化为__________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。

化学方程式为________________________。

（3）煤的液化

①__________液化煤＋氢气

液体燃料

②液化煤＋水

水煤气

甲醇等

2．天然气的综合利用

天然气的主要成分是________，它是一种________的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

3．石油的综合利用

（1）石油的成分石油主要是由多种____________组成的混合物

（2）石油的分馏、裂化、裂解的比较

分馏：

，属于变化

裂化：

裂解：

3、各种工业制气的主要成分

名称

来源

主要成分

用途

水煤气炉

CO、H2等

燃料、化工原料

裂解气

裂解炉

“三烯二烷”

石油化工原料

焦炉气

炼焦炉

H2、CH4、C2H4等

天然气

天然气田、油田

甲烷

5.三大合成材料是指、、

四、实验基础

（一）、常用的化学仪器的分类及使用方法

1.可加热的仪器

（1）可直接加热的玻璃或陶瓷的仪器：

试管坩埚蒸发皿硬质玻璃管

①试管的主要用途：

少量物质（溶液）之间的反应器、盛放少量药品、溶解少量物质、收集少量气体、固+固加热制气的反应器（如:

O2、NH3等）、组装有关液体的简易装置

②坩埚的主要用途：

高温灼烧固体

【注意事项】1.把坩埚放在三脚架上的泥三角（上页最后一个图）上直接加热2.取、放坩埚时应用坩埚钳3.高温灼烧后的坩埚应放在石棉网上冷却

③蒸发皿的主要用途：

蒸发、浓缩、结晶

【注意事项】1.把蒸发皿放在三脚架上的泥三角上或用铁圈直接加热2.蒸发或浓缩时要用玻璃棒不断搅拌3.当有大量晶体析出时（或剩余少量溶液或溶液即将蒸干时）时停止加热.

（2）可间接加热的玻璃仪器（垫石棉网）：

烧杯、烧瓶、蒸馏烧瓶、锥形瓶

蒸馏烧瓶主要用途：

蒸馏或分馏

【注意事项】1.装液量不超过蒸馏烧瓶容积的2/3

2.加碎瓷片或沸石防止暴沸3.蒸馏时温度计水银球位置（支管口处）4.冷却水流向：

下进上出

（3）不能加热的玻璃仪器

2.用于物质分离的仪器：

漏斗、蒸发皿、蒸馏烧瓶、分液漏斗

（二）基本实验操作

1、气密性的检查（各种装置的气密性检查方法归纳）

一般说来，无论采用那种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。

一、基本方法：

①受热法：

将装置只留下1个出口，并先将该出口的导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀。

观察插入水中的导管是否有气泡。

停止微热后，导管是否出现水柱。

②液差法：

如启普发生器气密性检查

二、基本步骤：

①观察气体出口数目，若有多个出口，通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法，只装置只剩一个气体出口。

②采用加热法、水压法、等进行检查

③观察气泡、水柱等现象得出结论。

【注】：

若连接的仪器很多，应分段检查。

三、实例

【例1】如何检查图A装置的气密性

图A图B

方法：

如图B将导管出口埋入水中，用手掌或热毛巾焐容积大的部位，看水中的管口是否有气泡逸出，过一会儿移开焐的手掌或毛巾，观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。

若焐时有气泡溢出，移开焐的手掌或毛巾，有水柱形成，说明装置不漏气。

【例2】请检查下面装置的气密性

方法：

关闭分液漏斗活塞，将将导气管插入烧杯中水中，用酒精灯微热园底烧瓶，若导管末端产生气泡，停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。

【例3】启普发生器气密性检查的方法，

图A图B图C

如图所示。

关闭导气管活塞，从球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸没于水中后，继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处，做好水位记号静置几分钟，水位下降的说明漏气，不下降的说明不漏气。

【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。

方法1：

同启普发生器。

…若颈中形成水柱，静置数分钟颈中液柱不下降，说明气密性良好，否则说明有漏气现象。

方法2：

向导管口吹气，漏斗颈端是否有水柱上升用橡皮管夹夹紧橡皮管，静置片刻，观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落若吹气时有水柱上升，夹紧橡皮管后水柱不下落，说明气密性良好。

【例5】检查图A所示简易气体发生器的气密性。

图A图B

关闭K，把干燥管下端深度浸入水中（图B所示），使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面，静置一段时间，若液面差不变小，表明气密性良好。

【例6】

图A图B

关闭导气管活塞，从U型管的一侧注入水，待U型管两侧出现较大的高度差为止，静置几分钟，两侧高度差缩小的说明漏气，不缩小的说明不漏气。

【例】如下图所示为制取氯气的实验装置：

盛放药品前，怎样检验此装置的气密性？

向B、D中加水使导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开活塞K，微热A中的圆底烧瓶，D中导管有气泡冒出；

停止加热，关闭活塞K片刻后，D中导管倒吸入一段水柱，B中没入液面的导管口会产生气泡。

有这些现象说明气密性良好。

储气作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用

【例7】如何检查下面装置的气密性？

分析：

较复杂的实验装置，一次性检查效果不好，可以分段检查气密性。

如用止水夹夹住b、C装置间的导管的橡皮管，并关闭分液漏用酒精灯在a装置下微热，若b装置中的导管产生一段水柱，表明止水夹前面的装置气密性良好。

再在C处的锥形瓶中用酒精灯微热，若e处出现气泡，停止微热，插在e处液面下的导管产生一段液柱，表明这部分装置的气密性良好。

2、分液漏斗的使用（必修一P9）

3、容量瓶的使用（必修一P16）

4、洗涤沉淀

（三）常见的离子检验

1、常见阳离子检验

离子

检验试剂

实验步骤

实验现象

离子方程式 

H+

①酸度计②pH试纸③石蕊试液

①将酸度计的探头浸泡在待测液中②用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上③取样，滴加石蕊试液

1、②pH<

7

③石蕊变红

K+

焰色反应

①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。

浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）

Na+

火焰分别呈黄色

NH4+

NaOH溶液（浓）

取少量待测溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口

加热，生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体

Ag+

稀HNO3、稀盐酸（或NaCl）

取少量待测溶液于试管中，加入稀HNO3再加入稀盐酸（或NaCl）

生成白色沉淀，不溶于稀HNO3

Ag++Cl－＝AgCl↓

Ba2+

①稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液②稀HNO3

取少量待测溶液于试管中，加入稀H2SO4再加入稀HNO3

产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3

Ba2++SO42-=BaSO4↓

Fe3+

KSCN溶液

取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液

变为血红色溶液

Fe3++3SCN－＝Fe（SCN）3

加苯酚

取少量待测溶液于试管中，加苯酚

溶液显紫色

淀粉KI溶液

滴加淀粉KI溶液

溶液显蓝色

2Fe3++2I－＝2Fe2++I2

加NaOH溶液

加NaOH溶

产生红褐色沉淀

Fe3++3OH－＝Fe（OH）3↓

Fe2+

①KSCN溶液，新制的氯水

①取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，新制的氯水

①加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。

2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-

Fe3++3SCN－＝Fe（SCN）3

②加NaOH溶液

②取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液并露置在空气中

②开始时生成白色Fe（OH）2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe（OH）3沉淀。

Fe2++2OH—=Fe（OH）2↓　

4Fe（OH）2十O2+2H2O=4Fe（OH）3

③（无其它还原性物质如SO32-）酸性高锰酸钾

取少量待测溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液

加入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去

Al3+

NaOH溶液

取少量待测溶液于试管中，逐滴加入NaOH溶液至过量

加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中

Al3++3OH－＝Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH－＝AlO2-+2H2O

Cu2+

取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液

加入适量NaOH溶液后生成蓝色沉淀

Cu++2OH－＝Cu（OH）2↓

2、常见阴离子的检验

OH-

①pH试纸②酚酞或石蕊试液

①用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上

②取样，滴加石蕊试液

①pH>

②酚酞变红或石蕊变蓝

CO32-

①BaCl2溶液、稀盐酸

取少量待测溶液于试管中，加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸。

1．加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体

Ba2++CO32-=BaCO3↓

BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O

②稀盐酸、Ca（OH）2溶液

取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca（OH）2溶液

2．加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca（OH）2溶液变浑浊

CO32-+2H+=H2O+CO2↑

Ca2++2OH－+CO2＝CaCO3↓+H2O

SO42-

BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸

生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀

SO32-

①稀盐酸、品红溶液

取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液

加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色

SO32-+2H+=H2O+SO2↑

②BaCl2溶液、稀盐酸

加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体

Cl－

AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸

取少量待测溶液于试管中，加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸。

Br－

生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀

Ag++Br－＝AgBr↓

I－

①AgNO3溶液、稀硝酸

①生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀

Ag++I－＝AgI↓

②新制氯水，淀粉溶液

取少量待测溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液

②滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝

2I-+Cl2=I2+2Cl-

I2遇淀粉变蓝

ClO-

HCl、淀粉-KI

取少量待测溶液于试管中，加入HCl溶液，然后加入淀粉-KI溶液

淀粉-KI溶液变蓝

HCl、石蕊

取少量待测溶液于试管中，加入HCl溶液，然后加入石蕊试液

石蕊先变红后褪色

NO3—

试液浓缩后加浓硫酸和铜片，加热

取少量待测液浓缩后置于试管中，加入浓硫酸和铜片，加热

有红棕色气体放出

（四）高考常考的实验装置

1、恒压装置

2、防倒吸装置

3、排水量气装置

4、安全瓶