学年广东高中学业水平合格考试化学必修部分 第8章 专题16 化学与资源的综合利用环境保护.docx
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学年广东高中学业水平合格考试化学必修部分第8章专题16化学与资源的综合利用环境保护
专题十六 化学与资源的综合利用、环境保护
考纲展示
考情汇总
备考指导
1.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、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“绿色化学”思想的重要性。
3.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。
2019年6月:
63
2019年1月:
32
2018年6月:
15,23
2017年:
60
2016年:
8,51,52,56
2015年:
52,62
资源开发利用是元素化合物、基本概念等的具体应用,利用相关知识和理论指导本专题复习,可事半功倍。
金属矿物的开发利用
[基础知识填充]
1.金属的存在:
除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。
2.金属冶炼的含义:
简单地说,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还原为游离态。
3.金属冶炼的方法
冶炼方法
适用金属
举例
电解法
活泼金属
(K~Al)
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
2Al2O3(熔触)
4Al+3O2↑
热还
原法
较活泼金属
(Zn~Cu)
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2,常用还原剂:
焦炭、CO、H2、Al等
热分
解法
不活泼金属
(Hg、Ag)
2HgO
2Hg+O2↑
2Ag2O
4Ag+O2↑
物理法
极不活泼金属
(Au、Pt)
Au在自然界中主要以游离态存在,利用其密度大,用水冲洗含金的沙子得到Au
[学考真题对练]
1.(2018·1月广东学考)将铜币置于盛有20mL、0.1mol·L-1AgNO3溶液的烧杯中,可观察到( )
A.溶液变红 B.溶液颜色不变
C.铜币表面变色D.有大量气泡逸出
答案:
C
2.(2015·广东学业水平考试)将4种金属分别加入到4支装有稀盐酸的试管中,记录的现象如下表所示,正确的是( )
选项
加入的金属
是否有气体产生
A
铜
有
B
铁
有
C
铝
无
D
镁
无
B [金属活性顺序:
铁、镁、铝在氢元素前面,可以置换出氢气,而铜在氢元素后面,不能置换出氢气。
]
3.(2016·广东业水平考试)下列操作能导致置换反应发生的是( )
A.将铜片置于盐酸中
B.将锌片置于MgCl2溶液中
C.将铁片置于CuSO4溶液中
D.Na2CO3溶液与CaCl2溶液混合
C [A.铜在氢元素后面,不能置换出氢气;B.镁比锌活泼;C.铁比铜活泼;D.Na2CO3与CaCl2发生复分解反应。
]
[最新模拟快练]
1.(2018·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( )
A.银 B.铝
C.钠D.铁
D [银是不活泼的金属,一般用热分解法冶炼,A错误;铝是活泼的金属,一般用电解法冶炼,B错误;钠是活泼的金属,一般用电解法冶炼,C错误;铁可以用热还原法来冶炼,D正确。
]
2.铝能用于冶炼难熔的金属(如Fe、Mn等),这是因为铝具有哪种性质( )
A.两性
B.导电性好
C.熔点低
D.还原性及冶炼反应中放出大量的热
D [Al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置换出来,同时放出大量的热。
所以答案应该选D。
]
3.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,之所以有先后,主要取决于( )
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.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。
]
海水资源的开发利用
[基础知识填充]
海水中含有的各种元素种类多,总储量大,富集程度低。
因此,从海水中提取物质主要是解决物质的富集问题。
1.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
(1)氯碱工业的原料是食盐。
盐中的杂质,一般用BaCl2除去SO
,再用NaOH、Na2CO3除去Ba2+、Ca2+、Mg2+等杂质,然后用盐酸调节到中性或偏酸性后进行电解。
(2)原理:
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)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。
(4)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。
如:
Cl2+2KBr===2KCl+Br2。
(5)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]
1.(2017·广东学业水平考试)海带中含有丰富的碘,这里的“碘”应理解为( )
A.元素B.分子
C.单质D.原子
答案:
A
2.(2018·6月广东学考)我国海水制盐具有悠久的历史,所得“盐”的主要成分是( )
A.KClB.NaCl
C.Na2SO4D.NaNO3
B [海水制盐得到的是食盐(NaCl)。
]
3.(多选)(2017·广东学业水平考试)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( )
A.Br2 B.Si
C.NaClD.Fe
AC [提溴、盐属于海水资源综合利用。
]
4.(2016·6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法中,不正确的是( )
A.从海水中可提取食盐
B.海水蒸馏可得淡水
C.直接电解海水可得镁
D.从海水中可提取溴
C [海水含有80多种元素,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,但镁的冶炼需要电解熔融氯化镁,用水溶液电解得不到镁。
]
[最新模拟快练]
1.(2016·广东学业水平考试模拟)海水是一个巨大的资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.利用潮汐发电是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
C.从海水中可以得到MgCl2,电解熔融的MgCl2可以得到Mg
D.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
C [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,D项错误。
]
2.(2018·广东省惠东中学5月学业水平模拟)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( )
A.MgB.Br2
C.HNO3D.NaCl
答案:
C
3.从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( )
A.MgB.K
C.Br2D.I2
答案:
C
4.(多选)海洋是非常巨大的资源宝库,以下有关海洋资源开发利用的说法,正确的有( )
A.海洋约占地球表面积的71%,水储量达1.3×109亿吨,故人类不存在缺水问题
B.海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用,两者可以综合进行
C.海水中除H2O外,还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源
D.由于与岩石、大气和生物相互作用,海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物
答案:
BCD
化石燃料的综合利用 环境保护
[基础知识填充]
1.化石燃料的综合利用
(1)煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
①煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,属于化学变化。
②煤的气化:
将煤中的有机物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等。
③煤的液化
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。
(2)天然气是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,主要用于合成氨和生成甲醇等。
(3)石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。
①石油的分馏是利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离得到如汽油、煤油、柴油等。
②石油的裂化和裂解都是将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。
2.环境污染和绿色化学理念
(1)环境污染
环境污染的分类:
①按环境要素分:
大气污染、水体污染、土壤污染。
②按人类活动分:
工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。
③按造成污染的性质、来源分:
化学污染、生物污染、物理污染(噪声、放射性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染。
(2)绿色化学理念(预防优于治理)
①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“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。
②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生)
③从经济观点看:
它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。
(尽可能提高原子利用率)
④热点:
原子经济性——反应物原子全部转化为最终目标产物,原子利用率达100%。
(3)环境污染的热点问题
①形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。
②破坏臭氧层的主要物质是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
③导致全球变暖、产生“温室效应”的气体主要是CO2,也与甲烷等碳氢化合物有关。
④光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、碳氢化合物。
⑤“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
⑥引起赤潮的原因:
工农业及城市生活污水含大量的氮磷等营养元素。
(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一)
[学考真题对练]
1.(多选)(2019·6月广东学考)我国2017年世界地球日的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。
下列做法应提倡的是( )
A.推广新能源汽车
B.大力发展小型火力发电厂
C.推广使用一次性塑料袋和用品
D.多乘公共交通工具少开私家车出行
AD [小型火力发电厂易造成污染,推广使用一次性塑料袋和用品造成资源浪费。
]
2.(2019·1月广东学考)以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A.以乙烯与水制备乙醇
B.以甲烷与Cl2制备一氯甲烷
C.以SiCl4制备高纯Si
D.以Cu和浓HNO3生产Cu(NO3)2
答案:
A
3.(2018·6月广东学考)南海海域拥有丰富的资源(天然气水合物、石油、海砂等),下列说法不正确的是( )
A.海砂主要成分是SiO2
B.天然气的主要成分是CH4
C.石油主要是各类烃的混合物
D.石油的分馏属于化学变化
答案:
D
4.(2015·6月广东学考)环境污染已严重危害人类的生活。
下列对应关系正确的是( )
选项
环境问题
造成环境问题的主要物质
A
温室效应
CO2
B
酸雨
O3
C
南极臭氧层空洞
SO3
D
光化学烟雾
N2
A [SO2对应的环境问题是酸雨;氟利昂对应的环境问题是南极臭氧层空洞;NOx对应的环境问题是酸雨及光化学烟雾。
]
5.(2017·广东学业水平考试)为让老前辈生活在舒适的环境中,干休所采取了一系列环保措施。
下列举措利于环保的是( )
①循环处理使用生活废水②种植花草树木
③安装使用太阳能热水器④直接焚烧生活垃圾
A.①②③B.①②④
C.①③④D.②③④
答案:
A
6.(多选)(2016·广东学业水平考试)从减少环境污染的角度看,应大力推广的能源是( )
A.氢能B.太阳能
C.风能D.化石燃料
ABC [氢能、太阳能、风能是新能源,能减少环境污染。
]
6.(2015·广东学业水平考试)下列石油的分馏产品中,沸点最低的是( )
A.汽油B.煤油
C.柴油D.石油气
答案:
D
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,但煤的干馏属于化学变化,石油的裂解和裂化属于化学变化。
(2)煤的气化和液化不是“三态”转化,而是化学变化。
[最新模拟快练]
1.(2018·东厦中学第二次考试)导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A.酸雨B.光化学烟雾
C.臭氧空洞D.温室效应
A [A.酸雨的形成与氮的氧化物和硫的氧化物有关,正确;B.光化学烟雾的形成与氮的氧化物有关,错误;C.臭氧空洞的形成与氮的氧化物和卤代烃有关,错误;D.温室效应的形成与二氧化碳、氯氟烃、甲烷、低空臭氧和氮氧化合物气体有关,错误。
]
2.(2019·惠州市上学期期末)有关煤的说法正确的是( )
A.煤中含有苯、二甲苯、焦炉气
B.煤的干馏是物理变化
C.煤由有机物和少量无机物组成,煤的干馏是化学变化
D.煤只含有碳和氢两种元素
C [煤干馏后生成苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,所以煤中不含有苯、二甲苯和焦炉气等,故A错误;干馏为化学变化,煤干馏后生成苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,故B错误;煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物,煤经干馏后可获得苯、甲苯、二甲苯等重要化工原料以及焦炭、焦炉气等,故C正确;煤主要含碳元素,同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素,故D错误。
]
3.(多选)(2018·广东省深圳市高级中学学业水平测试)保护环境日益引起人们的重视。
下列做法有利于保护环境的是( )
A.氢能源代替化石能源
B.推广使用太阳能电池
C.电动汽车代替燃油汽车
D.造纸厂污水直接排放
ABC [氢能源为清洁能源,代替化石能源可减少污染物的排放,有利于环境保护,A正确;太阳能电池为清洁能源,推广使用可减少污染物的排放,B正确;电动汽车代替部分燃油汽车可减少污染物的排放,有利于环境保护,C正确;造纸厂污水含有碱性和氧化性的物质,污染环境,不能直接排放,D错误。
]
4.(2018·东厦中学第二次考试)下列措施符合“绿色化学”思想的是( )
A.直接排放含磷生活污水
B.大量使用氟里昂作为冰箱制冷剂
C.使用可降解塑料代替不可降解塑料
D.使用化学性质稳定、不易分解的有机氯农药
C [A项能引起水体富营养化,错误;B项能引起臭氧层空洞,错误;D项化学性质稳定、不易分解的农药,对人体有害。
]
5.(2019·惠州市上学期期末)目前利用废弃塑料的基本方法有
①加热熔融或粉碎后,直接用做生产新产品的材料;
②加热分裂成小分子物质,小分子物质又可循环再用于制造新的塑料;
③催化裂解可以制得柴油、煤油、汽油及可燃气体。
其中涉及化学变化的有( )
A.①和②B.②和③
C.①和③D.只有③
B [①是物理变化,②③是化学变化,答案选B。
]
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