化学与自然资源的开发利用Word格式.docx
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Mg
MgO+C
（g）
MgCl2（熔融）
Mg+Cl2↑
Al
2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑
Na
2NaCl（熔融）
工业上冶炼金属的方法有：
法、法、法等。
多数的金属冶炼用热还原法，常用的还原剂有：
、、、活泼金属（如铝）等。
这些还原剂的优缺点归纳如下：
焦炭——其优点是来源广；
价格廉；
且温度越高，它的还原性越强。
适用于很多种金属的冶炼，是应用最广泛的一种还原剂。
缺点是冶炼得到的金属中往往会有少量的碳熔合在其中。
一氧化碳——金属冶炼炉中的一氧化碳往往有以下反应得到：
C+O2
CO2CO2+C
2CO，所以用CO还原冶炼的金属中也会含有少量的碳。
如高炉炼铁得到的就是等的合金。
氢气——用氢气还原可得到纯度相对较高的金属，但成本较高。
因为工业上H2的来源往往是电解水或煤的气化。
适用于（如钙）的冶炼。
铝——用反应冶炼金属，克服了被炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼的问题，但成本也较高。
铝热反应放出的大量热，使冶炼出的金属呈液态，便于分离。
但由于铝是通过电解氧化铝而得到，要耗费大量电能，故成本较高。
废旧金属最好的处理方法是。
可以减少垃圾总量，防止污染环境且缓
解资源短缺的矛盾。
知识点二：
海水资源的开发利用
从海水获得有用的物质和能量具有广阔的前景，但仍然是一个亟待研究的课题。
目前已经有所研究，并得到一定开发利用方面可用下表表示如下：
海水淡化中，一个需要解决的问题是能耗大、成本高。
所以海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合，成为海水综合利用的重要方向。
下图为海水综合利用联合工业体系：
知识点三：
化石燃料的综合利用
、和是重要的化石燃料，也是重要的化工原料。
以、
和为原料通过反应可以获得用途广泛的高分子合成材料。
下图是三种化石燃料的加工及综合利用：
知识点四：
绿色化学与环境保护
（1）大气环境监测对象——目前有（可造成酸雨）、（可造成酸雨和光化学烟雾）、可吸入固体颗粒物（可引起矽肺病等）等。
（2）水体监测①由C6H10O5～6O2计算生化需氧量BOD。
②用氧化还原滴定法测量化学耗氧量COD。
（3）水污染的主要来源有：
①；
②[可引起水俣病（Hg）、骨痛病（Cd）等]；
③致病微生笺；
④油类物质；
⑤植物营养物可造成水华、赤潮（水中含氮、磷过多所致）；
⑥各种废弃物。
（4）土壤污染的主要来源有：
①等金属——危害较大；
②化肥、农药等；
③固体废弃物。
（5）食品污染的主要来源有：
①有害的细菌、真菌、粮食霉烂产生剧毒的黄曲霉素等；
②、重金属的残留；
③食品添加剂等。
（6）清洁生产：
绿色化学的核心就是
，最理想的“原子经济”就是
，即原子利用率为。
加成反应、加聚反应、化合反应中原子利用率均为。
类型一：
金属的冶炼原理
例1．古代的“药金”外观与金相似，常误认为金子。
冶炼方法如下：
将碳酸锌、赤铜矿（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，得到金光闪闪的“药金”。
（1）“药金”的主要成分是____________。
（2）有关反应的化学反应方程式是。
总结升华：
熟悉常见金属的冶炼方法，是找到解题思路的基础。
本题考查用热还原法冶炼金属Zn和Cu。
举一反三：
【变式1】完成下列反应的化学方程式，并指明其中的氧化剂和还原剂。
（1）SnO2+C——Sn+CO
（2）WO3+H2——W+H2O
（3）PbS+O2——PbO+SO2
（4）UF4+Mg——U+MgF2
（5）[Au（CN）2]―+Zn+——Au+[Zn（CN）4]2―
（6）Fe3O4+Al——Al2O3+Fe
【变式2】实验室欲使1.6gFe2O3完全被还原，事先应准备的CO气体在标准状况下的体积为（）
A．672mLB．336mL
C．大于672mLD．小于336mL
类型二：
例2．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面工艺流程生产单质碘：
试回答：
（1）乙、丁中溶质的分子式：
乙，丁。
（2）第⑤步操作中用稀硫酸浸洗的目的是（填字母编号）。
A．除去未反应的NO3―B．除去未反应的I―
C．除去未反应的FeD．除去碱性物质
（3）第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是和（不要求写具体步骤）。
（4）实验室检验I2的方法是。
（5）甲物质见光易分解变黑，其原因是（用化学方程式表示）
。
尽管从海水中提取物质很复杂，但要设计成考试题，则必须要简化处理。
实际考查所涉及到单质及其化合物的性质。
【变式3】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁来自于海水。
主要步骤如下：
（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应。
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是
（3）试剂②可以选用。
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为。
【变式4】空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其生产工艺如下：
（1）在预先经过酸化的浓缩海水中通入氯气；
（2）在空气和水蒸气将溴入含SO2吸收剂的吸收塔；
（3）经过富集到一定程度后，向吸收塔中通入氯气。
经分离便可得到产品溴。
试写出有关的方程式并比较Cl2、Br2、SO2的氧化性强弱。
类型三：
化石燃料的组成
例3．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气发生过（）
A．加成反应B．取代反应
C．聚合反应D．催化裂化反应
要分析反应的类型，必须知道参加反应的物质，才能具体问题具体分析。
【变式5】下列说法错误的是（）
A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的常压分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．煤是由有机物和无机物组成的混合物
D．煤含有苯和甲苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
【变式6】“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。
1体积“可燃冰”可贮载100～200体积的天然气。
下列有关“可燃冰”的叙述不正确的是（）
A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
类型四：
例4．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料。
目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。
A．碳水化合物B．碳氢化合物
C．氢气D．醇类
关注生活，善于思考，是人类基本素质之一。
化学知识在生活中的应用，也增加了进一步学习化学知识的兴趣。
【变式7】天然气和液化石油气（主要成分为C3～C5的烷烃）燃烧的化学方程式表示为：
CH4+2O2
CO2+2H2O C3H8+5O2
3CO2+4H2O
现有一套以天然气为燃气的灶具，今改为液化石油气为燃料，应采取的正确的措施是（）
A．增大空气进入量，减小石油气进入量
B．减小空气进入量，减小石油气进入量
C．增大空气进入量，增大石油气进入量
D．减小空气进入量，增大石油气进入量
【变式8】近几年，我国发生多起瓦斯爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。
当空气中混有4.9%～16%的甲烷时，点燃会发生爆炸，当爆炸最强烈时，甲烷的体积百分气为（）（空气中氯气按1/5计）
A．5%B．9.1%C．10%D．10.5%
例5．右图是实验室干馏煤的装置图，请回答下列问题：
（1）反应完毕后，试管A中剩下的灰黑色的固体是
，试管B中液体分为两层，上层为澄清、透明的水溶液，能使酚酞变红，是，下层的黑色黏稠物是。
（2）在C处点燃的气体在工业上叫，其主要成分是。
对化工燃料的加工原理及主要产品和主要成分，需要总结理解。
【变式9】通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（）
A．石油的年产量B．乙烯的年产量
C．合成纤维的年产量D．硫酸的年产量
【变式10】工业上合成氨的原料之一——氢气，有一种来源是取自石油气。
请回答以下问题：
（1）有人设计了以下反应途径，假设反应都能进行，你认为最合理的是（均未配平）（）
A．C3H8
C+H2
B．C3H8
C3H6+H2
C．C3H8+H2O
CO2+H2
D．C3H8+O2
CO2+H2O H2O
H2↑+O2↑
（2）按以上反应途径，理论上用1mol丙烷最多可制得氨气（）
A．4molB．6.7molC．10molD．2.7mol
（3）该合理的反应途径最显著的优点是（ ）
A．简单易行B．制得H2的纯度高
C．制取H2的产量高D．可同时获得大量热能
类型五：
有关计算
例6．石油化工是江苏省的支柱产业之一。
聚氯乙烯是用途十分广泛的石油化工产品，某化工厂曾利用下列工艺生产聚氯乙然的单体氯乙烯：
CH2=CH2+Cl2—→CH2ClCH2Cl ①
CH2ClCH2Cl—→CH2=CHCl+HCl ②
（1）已知反应①中二氯乙烷的产率（产率=实际产量/理论产量×
100%）为98%，反应②中氯乙烯和氯化氢的产率均为95%，则2.8t乙烯可制得氯乙烯t，同时得到副产物氯化氢t。
（计算结果保留1位小数）
（2）为充分利用副产物氯化氢，该工厂后来将下列反应运用于生产：
2CH2=CH2+4HCl+O2—→2CH2ClCH2Cl+2H2O ③
由反应①③获得二氯乙烷，再将二氯乙烷通过反应②得到氯乙烯和副产物氯化氢，副产物氯化氢供反应③使用，形成了新的工艺。
由于副反应的存在，生产中投入的乙烯全部被消耗时，反应①③中二氯乙烷的产率分别为a%、c%；
二氯乙烷全部被消耗时，反应②中氯化氢的产率为b%。
试计算：
反应①、③中乙烯的投料比为多少时，新工艺既不需要购进氯化氢为原料，又没有副产物氯化氢剩余（假设发生的副反应中既不生成氯化氢，也不消耗氯化氢）。
本题是实际问题的处理，其关键是透过复杂的叙述，抓住其思维本质。
解决本题的关键在于由①②反应方程式归纳出关系式：
CH2=CH2～CH2=CHCl～HCl
【变式11】合成氨原料可以由天然气制取。
其主要反应为：
CH4（g）+H2O（g）—→CO（g）+3H2（g）
（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2mol。
（2）CH4和O2的反应为：
2CH4（g）+O2（g）—→2CO（g）+4H2（g）
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。
1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为。
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：
气体
CO
H2
N2
O2
体积（L）
25
60
15
2.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）/V（N2）。
（4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中，V（H2）/V（N2）=3∶1（合成氨反应的最佳比），则反应中的H2O（g）和富氧空气的体积比为何值？
【变式12】章烷催化裂化时可生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五种气体，此混合气体的平均相对分子质量为（）
A．14B．38C．57D．无定值
类型六：
合成高分子化合物和聚合反应
例7．乳酸（
）在一定条件下经聚合生成一种塑料（
），用这种新型塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内分解成无害的物质，不会对环境造成污染。
在该聚合反应中，生成的另一种产物是（）
A．H2OB．CO2C．O2D．H2
比较单体和聚合物的组成即可判断聚合反应的类型。
若为加聚反应，则单体和链节组成相同；
若为缩聚反应，则单体和链节组成不相同，即可判断另一种产物。
【变式13】有4种有机物：
①
②
③
④CH3—CH＝CH—CN其中可用于合成结构简式为
的高分子材料的正确组合是（）
A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④
【变式14】工程树脂ABS，由CH2＝CHCN（代号A）、CH2＝CHCH＝CH2（代号B）和
（代号S）按一定配比共聚而得。
经分析知该ABS样品的组成为G6HyNz，则原料中A和B的物质的量之比是（）
A．
B．
C．
D．
类型七：
例8．工业上可用乙荃蒽醌制备H2O2，其工艺流程简单表示如下：
请回答：
（1）①的反应类型为；
②的反应类型为。
（2）“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。
在绿色化学中，一个重要的衡量指标是原子利用率，其计算公式为：
如：
CH2＝CH2+Cl2+Ca（OH）2—→
+CaCl2+H2O，则制备
工
艺的原子利率为
。
在绿色化学工艺中，原子的利率为100%的工艺称理想状态的“绿色工艺”。
本题提供的生成H2O2的方法可否称为理想状态的“绿色工艺”？
简述理由。
学习新知识，并在新情境下调用已有知识解决新问题，可体现学生学习能力。
【变式15】90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。
绿色化学是“预防污染”的基本手段。
下列各项中属于绿色化学的是（）
A．处理废弃物B．治理污染点
C．减少有机物D．杜绝污染源
【变式16】在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。
在用CH3C≡CH合成
过程中，欲使原子利用率达到最高，还需其他的反应物有（）
A．CO2和H2OB．CO和CH3OH
C．CH3OH和H2D．H2和CO2
例9．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”（用铂、钯合金做催化剂）。
它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
（1）写出CO与NO反应的化学方程式。
（2）“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度。
其原因是
（3）控制城市污染源的方法可以有。
A．开发氢能源B．使用电动车
C．植树造林D．戴上呼吸面具
环境污染物的来源和治理措施，是我们需特别关注和思考的。
【变式17】某些不合格的建筑装饰材料，会缓慢释放出浓度过高，影响健康的气体，这些气体最常见的是（）
A．二氧化氮B．二氧化硫
C．一氧化碳D．甲苯蒸气和甲醛
【变式18】酸雨的形成主要是由于（）
A．森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境
B．含硫化石燃料的大量燃烧
C．大气中二氧化碳的含量增大
D．汽车排出大量尾气
三、总结与测评
要想学习成绩好，总结测评少不了！
课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。
知识点：
化学与材料科学；
环境资源
测评系统分数：
模拟考试系统分数：
如果你的分数在80分以下，请进入网校资源ID：
#cgcp0#250066做基础达标部分的练习，如果你的分数在80分以上，你可以进行能力提升题目的测试。
我的收获
习题整理
题目或题目出处
所属类型或知识点
分析及注意问题
好题
错题
注：
本表格为建议样式，请同学们单独建立错题本，或者使用四中网校错题本进行记录。
知识导学：
#250066
视听课堂：
化学与自然资源的开发利用#303228
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□好（基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率达到80%以上）
□中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在50%-80%左右）
□弱（仅作一般参考，使用率在50%以下）
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