第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用
一、金属在自然界中的存在形式
1．金、铂等极少数金属以________形式存在。
2．绝大多数金属以________形式存在。在金属化合物中，金属元素都显______。
二、金属的冶炼方法
1．热分解法
适用于________金属的冶炼。
(1)加热分解HgO：
________________________________________________________________________。
(2)加热分解Ag2O：
________________________________________________________________________。
2．电解法
适用于______金属的冶炼。
(1)冶炼金属钠：
________________________________________________________________________。
(2)冶炼金属镁：
________________________________________________________________________。
(3)冶炼金属铝：
________________________________________________________________________。
3．高温还原法
适用于大多数中等活泼金属的冶炼，常用的还原剂有__________、__________、________
等。
(1)高炉炼铁：
________________________________________________________________________。
(2)铝热反应炼铁：
________________________________________________________________________。
(3)用氢气还原氧化铜：
________________________________________________________________________。
4．其他方法
(1)湿法炼铜：
________________________________________________________________________。
(2)火法炼铜：
________________________________________________________________________。
三、铝热反应实验探究
实验装置及操作
实验现象 镁条________，放出一定的热，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；反应放出________，并发出__________；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是____
原因分析 镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3作为______在受热状态下发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应：____________________________________________________，该反应放出________，发出____________，生成的______在高温下呈熔融状态
原理应用 该反应中铝在高温下还原出了______，在冶金工业上也常用这一原理制取________的金属，如：钒、铬、锰等，3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn，另外该反应原理可以应用在生产上，如________等
四、有效利用金属资源的途径
1．提高金属矿物的________；
2．减少金属的________；
3．加强金属资源的____________；
4．使用__________代替金属材料。
知识点一 金属的冶炼原理
1．下列叙述中正确的是( )
A．含金属元素的离子一定是阳离子
B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
C．某元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原
D．金属阳离子被还原时，不一定得到金属单质
2．有关金属的冶炼原理下列说法正确的是( )
A．肯定发生的是置换反应
B．肯定发生的是分解反应
C．肯定发生的是氧化还原反应
D．只能用金属作还原剂冶炼金属
3．用铝热法还原下列化合物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )
A．MnO2 B．WO3 C．Co3O4 D．Cr2O3
知识点二 金属的冶炼方法
4．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼
金属置换法；④电解法。 四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)
湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正
确的是( )
A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④
5．下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是( )
A．Ca、Mg B．Al、Fe
C．Fe、Cu D．Hg、Ag
6．均能将Fe2O3还原成Fe的一组物质是( )
A．CO、O2、H2 B．CO、H2、C
C．CO2、H2O、O2 D．CO2、O2、C
知识点三 铝热反应
7．铝能用来冶炼难熔金属(如Cr、V、Mn等)，这是因为铝( )
A．有两性
B．有良好的导电性
C．熔点低
D．有还原性，且在反应中放出大量热
8．如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层
纸漏斗取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，
下面放置盛沙的蒸发皿。把5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，
上面加上少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。
通过以上实验信息，回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
在该反应中________是氧化剂，________是还原剂，该反应称为________反应。
(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上)：
________________________________________________________________________。
①镁条剧烈燃烧 ②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射 ③纸漏斗的下部被
烧穿 ④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体
(3)写出下列操作或物质的作用：
内层纸漏斗底部剪一个孔：__________________；蒸发皿盛沙：____________________；
镁条：____________________；氯酸钾：____________________。
练基础落实
1．金属冶炼的实质是( )
A．金属元素失去电子
B．金属元素获得电子
C．金属元素被氧化了
D．金属元素可能被氧化了，也可能被还原了
2．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是( )
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的
3．从金属被利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近几百年
的事。下列跟这个先后顺序有关的是( )
①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程
度 ⑤金属的延展性
A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④
4．能用热分解法制得的金属是( )
A．Fe B．Ag C．Mg D．Na
5．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )
A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2Ag2O4Ag＋O2↑
6．金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整
温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔、沸点如下：
K Na KCl NaCl
熔点(℃) 63.65 97.8 770 801
沸点(℃) 774 882.9 1 500(升华) 1 431
根据平衡移动原理可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是( )
A．97.8～770 ℃ B．770～774 ℃
C．774～882.9 ℃ D．1 413～1 500 ℃
7．某无色气体X可和红热的单质固体Y反应，得到另一种无色气体Z，Y和Z都可以
和灼热的三氧化二铁反应生成X，则X、Z分别是( )
A．CO2、CO B．O2、CO2 C．CO、O2 D．CO、CO2
练方法技巧——金属冶炼的计算技巧
8．有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量
澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3
9．将氢气通过10 g氧化铜粉末加热片刻，冷却后剩余固体的质量为8.4 g，那么下列计
算正确的是( )
A．有1.6 g水生成
B．有8.4 g铜生成
C．有80%的氧化铜被还原
D．实验时所消耗的氢气不足0.2 g
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案
练综合拓展
10．关于铝的冶炼，有以下一些问题，请你通过努力，争取完成。
(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3，然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也
可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝，且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约
30%，但现在仍用前一种方法制铝，其主要原因是( )
A．AlCl3是共价化合物，其熔融体不导电
B．电解AlCl3生成的Cl2会污染大气
C．自然界不存在富含AlCl3的矿石
D．生产无水AlCl3较困难，成本又较高
(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一
段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．6∶3∶1 D．6∶3∶2
(3)讨论：含有活泼金属元素的化合物一定是离子化合物吗？并设计简单实验证明你的结
论。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用
基础落实
一、
1．游离态
2．化合态 正价
二、
1．不活泼 (1)2HgO2Hg＋O2↑
(2)2Ag2O4Ag＋O2↑
2．活泼 (1)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
(2)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ (3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
3．焦炭 一氧化碳 氢气 (1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (2)Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
(3)CuO＋H2Cu＋H2O
4．(1)CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4 (2)Cu2S＋O22Cu＋SO2
三、
剧烈燃烧 大量的热 耀眼的白光 铁珠 引燃剂 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 大量的热 耀眼的白光 铁 单质铁 熔点较高 焊接钢轨
四、
1．利用率
2．使用量
3．回收和再利用
4．其他材料
对点训练
1．D [A中如MnO、AlO都是阴离子；B中如H2、C在还原金属氧化物时，都作还原剂；C中如2Cl－→Cl2，非金属阴离子变成非金属单质时，化合价升高，被氧化；D中如Fe3＋→Fe2＋，正确。]
2．C [金属大部分以化合态形式存在于自然界中，且金属元素无负化合价，所以金属冶炼的实质是将化合态金属元素还原为游离态，必定发生氧化还原反应，但是不一定是置换反应，如CO还原Fe2O3。还原剂可以是金属，如Fe还原CuSO4，也可以是非金属，如H2还原CuO。]
3．C [利用电子守恒：制1 mol Mn，需电子4 mol，制1 mol W，需电子6 mol，制1 mol Co，需电子 mol，制1 mol Cr，需电子3 mol，可见制1 mol Co消耗Al最少。]
4．B
5．C [金属活动性顺序中，K→Al等较活泼的金属一般用电解法，Zn→Cu等较不活泼的金属一般用热还原法，Hg等可用热分解法，当然各金属的冶炼方法无严格的界线，如Cu可用热还原法，也可用电解法。]
6．B [CO、H2、C等还原剂均可将Fe2O3还原为Fe。]
7．D [活泼的金属可以作还原剂，将相对不活泼的金属还原出来，铝热反应放出大量的热，使炼得的金属变为液态，便于分离。]
8．(1)Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe Fe2O3 Al 铝热 (2)①②③④ (3)使熔融物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起氯酸钾分解 引发铝热反应
解析 (1)铝热反应为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应中Fe2O3作氧化剂，Al作还原剂。
(2)①②③④全为该铝热反应的现象。
(3)铝热反应实验中①为使熔融物易落下，通常在内层纸漏斗底部剪一个孔；②为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛细沙；③反应中镁条引起氯酸钾分解；④氯酸钾引发铝热反应。
课后作业
1．B [大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，其化合价为正价，在冶炼过程中得电子被还原，故B项正确。]
2．D [金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子，因此金属越活泼，对应金属阳离子氧化性越弱，则金属越难冶炼，A、C正确；合金要比各成分金属的熔、沸点低，硬度大，B正确；因为AlCl3为共价化合物，其熔融态不导电，因此不能用电解AlCl3的方法来冶炼铝，而通常用电解Al2O3的方法。]
3．D [金属的活泼性决定了金属冶炼的难易程度。]
4．B [热分解法一般用于很不活泼的银、汞等金属的冶炼，它们的化合物大多数不稳定，受热时能够分解为相应的金属单质；而活泼金属的化合物一般相当稳定，受热难分解。因此，比较活泼的钠、镁和铁不能够通过热分解法制得。]
5．B [目前金属铝的制备方法是电解氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合生产实际。]
6．C [在金属活动性顺序表中，Na排在K的后面，似乎不能从K的熔融盐中置换出K。但将Na与KCl共熔，其共熔体中Na＋、K＋、Cl－和e－自由移动，如果继续加热，则Na、K、NaCl和KCl首先沸腾者先逸出。工业上，就是采用这种原理用Na还原K的，因为K的沸点比Na、NaCl、KCl的沸点都低，且低于NaCl的熔点。]
7．A [由Y和Z都可以和灼热的Fe2O3反应生成X，可判断X为CO2，Y为C。CO2和红热的炭反应制得CO。]
8．B [CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个O原子可以生成一个CO2分子，每一个CO2分子可以生成一个CaCO3，所以有下列的关系式，假设0.4 g该氧化物中含x g O
O～CO2～CaCO3
16 100
x 0.75 g
解得x＝0.12
＝∶＝2∶3。]
9．C [10 g CuO粉末反应后固体的质量为8.4 g，即减少了1.6 g，该差量应该是生成的水中氧元素的质量，生成水中氧元素的物质的量为0.1 mol；水的物质的量为0.1 mol，质量为1.8 g，A项不正确；反应的CuO的物质的量为0.1 mol，其质量为8 g，CuO的转化率为80%，C项正确；生成Cu的物质的量为0.1 mol，消耗H2的质量为0.2 g，加上在加热之前排除空气及停止加热后继续冷却通入的氢气，总质量超过0.2 g，D项不正确。所以应该选C。]
10．(1)CD (2)D (3)不一定。将AlCl3固体加热使之熔化，测其导电性，若不导电，即证明AlCl3不是离子化合物，是共价化合物。
解析 本题是对电解冶炼铝知识的挖掘，考查了学生运用知识分析问题和解决问题的能力，综合性较强，有一定的挑战性。
(1)题中已说明：可以用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝，所以A选项理由不成立；Cl2虽然会污染大气，但电解NaCl制金属钠时也产生Cl2，况且Cl2还是重要的化工原料，所以排除B；AlCl3能溶于水，自然界中不会存在AlCl3矿石，所以C正确；电解炼铝的电解槽中不能有水，而生产无水AlCl3较困难，成本高，所以D正确。
(2)按照串联电路的特点可知，各个电极流过电子的物质的量都是相等的，再根据金属离子的价态计算出产生三种金属的物质的量之比为6∶3∶2，所以选D项。
(3)铝是活泼金属，但AlCl3是共价化合物。将AlCl3加热使之熔化，测其导电性，若不导电，则说明AlCl3不是离子化合物，而是共价化合物。本章复习课
一、选择题
1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
2．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤
粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤
“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清
洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
3．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是
( )
A．石油属于可再生矿物能源
B．石油主要含有碳、氢两种元素
C．石油的裂化是物理变化
D．石油分馏的各馏分均是纯净物
4．石油裂化的主要目的是为了( )
A．提高轻质液体燃料的产量
B．便于分馏
C．获得短链不饱和气态烃
D．提高汽油的质量
5．乙烯和丙烯按物质的量之比为1∶1聚合时，可生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结
构简式可能是( )
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
6．下列环境问题与引起的化学物质对应不正确的是( )
A．温室效应：二氧化碳 B．光化学污染：二氧化氮
C．酸雨：二氧化碳 D．臭氧层破坏：氟氯烃
7．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”的要求是从根本上消灭
污染，是一门能彻底阻止污染产生的科学，它包括“绿色生成”和“绿色销毁”等内容。
在整顿音像市场的活动中，查封了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下属于“绿
色销毁”的是( )
A．泼上汽油焚烧 B．倾倒于江河之中
C．深埋于土中 D．碾压粉碎后回收利用
8．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是( )
A．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁
B．在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝
C．用铝热法炼得熔点较高的金属铬
D．直接加热氧化汞得到金属汞
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、非选择题
9．某化学课外小组以海带为原料制取了少量的碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分
液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开，使凹槽对准小孔；
H．静置，分层。
(1)正确的操作步骤顺序是(用上述各操作的编号字母填
写)______→______→______→A→G→______→E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意______________________________________。上述G步骤
操作的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列物质，不能用作从溴水中萃取溴的溶剂的是( )
A．苯 B．四氯化碳 C．酒精 D．碘化钾
10．如图所示：
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质，B、C是氧化物。请填空：
(1)A是________，E是________(填化学式)。
(2)D跟水反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C电解的化学方程式为
________________________________________________________________________，
______________每生成1 mol A同时生成______ mol E。
(4)先将B溶于足量盐酸，再向用盐酸溶解后的溶液中通入足量Cl2，请写出此过程中有
关反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
11．煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害
气体与烟尘会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排
放。
(1)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。
①写出有关物质转化为硝酸的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是______(用序号填空)。
a．杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统
b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
c．破坏臭氧空洞
d．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，向植物提供氮肥
(2)下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫
并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称)__________，它对环境
的负面影响是____________________。
(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
本章复习课
课后作业
1．C [石油裂解产物有烯烃和烷烃，属混合物，烷烃不能发生聚合反应。甲烷是含碳量最少的烃，易充分燃烧。D项水煤气是碳与水高温下反应得到的CO、H2混合气。]
2．C [煤粉加压气化是将煤变成以CO和H2为主要成分的合成气，此过程涉及化学变化和物理变化，减少了污染，提高了煤的利用率。]
3．B [石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成的，属于混合物，故D错误。]
4．A [石油裂化是利用重油和石蜡制备短链液态烃的过程，主要目的是为了提高汽油的产量。]
5．A [乙烯和丙烯在发生加聚反应时，碳碳双键聚集起来而连成链状，结构简式中①和②都是乙烯和丙烯按物质的量之比为1∶1聚合所得的聚合物，只是截取的位置不同，其实是同一种物质。]
6．C [温室效应是由于二氧化碳等气体像温室的玻璃一样对地球起保温作用；光化学污染主要是由二氧化氮引起的，二氧化氮在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生光化学烟雾；氟氯烃受紫外线照射后，分解产生氯原子，氯原子可引发臭氧损耗的反应；酸雨主要是由硫的氧化物和氮的氧化物引起的，并非二氧化碳。]
7．D [光盘的材质是塑料，B、C中的措施会造成白色污染；A项中措施会释放大量有害气体，均不符合绿色化学的理念；D项中措施既可减少污染，又能节约资源。]
8．B [铝的活泼性比氢强，应选用电解法冶炼。]
9．(1)C B D H (2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不让上层液体流出 使漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗内的液体能
顺利流出 (3)CCl4与水不反应且互不相溶，而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多，碘与CCl4不发生反应 (4)CD
10．(1)Al O2 (2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (3)2Al2O34Al＋3O2↑ 0.75 (4)Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析 突破口是熔融电解氧化物C得到单质A、E，可初步确定C是氧化铝，A是金属铝，E是氧气；A(铝)与B(氧化物)在高温条件下发生置换反应，最可能是铝热反应；E(氧气)和F化合生成水，F是氢气；单质铁(D)在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。
11．(1)①2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②abd (2)CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2,2CaSO3＋O2===2CaSO4，CaSO4＋2H2O===CaSO4·2H2O (3)二氧化碳 使温室效应加剧，导致全球气候变暖 (4)将气体通入品红溶液观察品红是否褪色，品红褪色，说明废气中还含有SO2；品红不褪色，说明废气中不含SO2
解析 (1)形成硝酸型酸雨，这说明煤燃烧生成NO和NO2等氮氧化物，NO跟O2反应生成NO2，NO2跟H2O反应生成HNO3。硝酸型酸雨有它的危害性，但它所含有的氮元素又是植物所需要的主要肥料之一。因此应该一分为二地评价酸雨的利与弊。这里不是对NO和NO2的评价，而是对硝酸型酸雨的评价，该酸雨对臭氧层没有破坏作用。
(2)由图可知，脱硫是硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。
(3)通过问题(2)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO2，并且CO2与SO2以等物质的量代换。
(4)检验SO2的高效试剂是品红溶液，并且这里没有干扰因素。第2课时 环境保护与绿色化学
一、环境污染及其保护
1．环境问题的含义
指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的____________，以及工农业生产和人
类生活所造成的环境污染。
2．当今化学工作者面临的重要任务
环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。
3．三废
(1)废气：大气污染物主要来自__________和工业生产过程产生的______及其
________________。
(2)废水(废液)：往往含有复杂的成分，任意排放会导致______、______的污染。
(3)废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有____________和____________两个重要目的。
二、绿色化学
1．核心
利用化学原理____________________________________。
2．原子经济的含义
原子经济要求反应物中的原子全部转化为__________，这时原子利用率达到______。
知识点一 环境污染及其防治
1．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。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)。这两类燃料的主要成分都是
( )
A．碳水化合物 B．碳氢化合物
C．氢气 D．醇类
2．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，产生氮的氧化物的主要原因是
( )
A．燃烧含氮化合物燃料引起的
B．燃烧含铅汽油引起的
C．是由于燃烧不充分引起的
D．是在气缸中N2被氧化生成的
3．当前，传统的塑料包装正日益被纸包装所取代，下述几种观点是对其原因的说明，其
中正确的是( )
A．纸包装比塑料包装便宜
B．纸包装比塑料包装美观
C．纸包装比塑料包装更易制作
D．纸的主要成分是天然植物纤维素，容易被土壤中的微生物分解
4．三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽，它所提供的清洁、廉价、再生的水电，相当
于每年燃烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助
于控制( )
①氮氧化物的排放 ②酸雨的形成 ③臭氧层空洞扩大
④温室效应 ⑤白色污染
A．①② B．②④ C．③④ D．①②⑤
知识点二 绿色化学的概念
5．“绿色化学”是日渐被人们所熟悉的概念，绿色食品的基本标准是( )
①食品呈绿颜色 ②无化学添加剂 ③香甜可口 ④无污染 ⑤有营养价值 ⑥有利于
消化
A．①③⑤⑥ B．①③④⑤
C．②④⑤ D．全部
6．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用
率最高的是( )
7．中国奥委会提出了“新北京、新奥运”的口号后，北京某校一同学响应号召，利用所
学的知识为奥运献一份力。他提出以下环保建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃料；
②开发生产无汞电池；③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；④提倡使用手帕，减
少餐巾纸的使用；⑤分类回收垃圾；⑥开发燃气汽车，减少燃油汽车的数量。其中合理
的是( )
A．①②③⑤⑥ B．①②⑤⑥
C．②③ D．①②④⑤⑥
8．以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展
低碳经济的是( )
A．发展氢能和太阳能
B．限制塑料制品的使用
C．提高原子利用率，发展绿色化学
D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
练基础落实
1．臭氧层保护地球上的生物免受太阳紫外线辐射的伤害，但目前臭氧层正受到破坏。下
列几种因素中，可能破坏臭氧层的是( )
①制冷剂氟利昂的泄漏 ②超音速飞机排放的气体 ③可燃物燃烧排放的二氧化碳 ④
硫酸厂排放的尾气
A．①②③ B．①③④ C．①② D．①④
2．湖泊发生水华现象，其原因是水体出现富营养化，使某些藻类迅速繁殖，导致水生生
态系统的破坏。下列选项中能够使水富营养化的物质是( )
A．含氯的化合物 B．含氮、磷的化合物
C．含硫的化合物 D．含碳的有机物
3．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
4．近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色
化学等，这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学”要求
从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案
中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( )
A．MgMg(NO3)2
B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C．MgMgOMg(NO3)2
D．MgMgSO4Mg(NO3)2
5．人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食
品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。
下面属于白色食品的是( )
A．食醋 B．面粉 C．海带 D．菜油
6．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A．温室效应 B．光化学烟雾
C．臭氧空洞 D．酸雨
题号 1 2 3 4 5 6
答案
练方法技巧——加成反应原理应用技巧
7．卤代烃里的卤原子易与活泼金属阳离子结合，发生下列反应：
R—X＋NaCNR—CN＋NaX
R—X＋2Na＋X—R′R—R′＋2NaX
根据下列各物质的转化关系回答：
(1)A的分子式是__________，E的结构简式是________。
(2)B―→D的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C2H3Cl―→C的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练综合拓展
8．南太平洋岛国图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛
屿将在50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：
(1)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为因素主要是
________________________________________________________________________。
(2)为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于
海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使
CO2液化，可采用的措施是( )
A．减压、升温 B．增压、升温
C．减压、降温 D．增压、降温
(3)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物
质。
①如将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种
重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2―→________＋2H2O。
②若将CO2与H2混合，在一定条件下以1∶3的比例发生反应，生成某种重要的化工原
料和水，该化工原料可能是( )
A．甲烷 B．乙烯 C．乙醇 D．苯
9．稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能
源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾
气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量
变化如图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是__________________(填一项)。排放
到大气中的NOx会导致酸雨、____________等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对
NH3还原NO反应的催化性能。
―→―→―→
若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混
合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是___________________________________。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应，将该催化剂分别用于催
化还原含等物质的量NOx的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗NH3的物质的
量较多的可能是________(填字母)，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。A．① B．② C．都有可能
第2课时 环境保护与绿色化学
基础落实
一、
1．生态环境破坏
3．(1)化石燃料燃烧 废气 携带的颗粒物 (2)土壤 水源 (3)减少环境污染 资源回收利用
二、
1．从源头上减少和消除工业生产对环境的污染
2．最终产物 100%
对点训练
1．B [由天然气的主要成分是CH4，推知这两类燃料的主要成分均是碳氢化合物。]
2．D 3.D
4．B [减少了原煤的燃烧，就减少了二氧化碳和二氧化硫的排放。二氧化硫的排放是导致酸雨的主要原因，二氧化碳的排放是加剧温室效应的主要原因。]
5．C 6.D
7．D [化石燃料燃烧产生的废气、悬浮物、废渣会产生污染，开发研制新能源是人类面临的重要问题；常用含汞电池会给环境带来严重的污染，应开发绿色无污染的电池；一次性发泡塑料餐具和塑料袋属于高分子化合物，性质稳定，在自然环境中难以降解，应减少使用；手帕可以重复使用，节约资源，而餐巾纸是一次性的，造成很大的浪费；分类回收垃圾可使资源得到重复利用；汽油燃烧产生废气，会对大气产生污染。]
8．D [所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态，发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。]
课后作业
1．C 2.B
3．D [本题主要考查的知识点有①化学物质与生活的关系，②绿色化学的概念，③化肥、农药对人类生活的影响。A项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B项，绿色化学的核心是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；C项，化石能源是有限的一次性能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源；D项，垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知，本题选D项。]
4．C [A方案虽然步骤少，但反应过程中会产生大量氮氧化合物，污染空气，另外消耗原料也多，不符合“绿色化学”的要求；B方案步骤繁琐，原料种类多，不符合“绿色化学”的要求；C方案步骤较少，节约原料，无污染，符合“绿色化学”的要求；D方案消耗原料较多，在第一步还会产生大量的SO2气体，污染空气，不符合“绿色化学”的要求。]
5．A [食醋是通过发酵制得的。]
6．D
解析 本题必须在理解了信息知识的基础上才能正确解答，这也是本题的创新之处。首先由分子式C2H3Cl及能加聚推知该物质为CH2===CHCl，再由提示反应及转化关系推断其他物质。
8．(1)大量燃烧煤、石油等化石燃料 (2)D
(3)①CH4 ②B
解析 (1)温室效应主要由CO2引起，因此引起温室效应的人为因素主要是大量燃烧煤、石油等化石燃料。
(2)CO2(g)CO2(l) ΔH<0，因此增大压强，降低温度有利于CO2液化。
(3)根据质量守恒即可得到：CO2＋4H2―→2H2O＋CH4,2CO2＋6H2―→4H2O＋C2H4。
9．(1)减少CO和碳氢化合物的污染 光化学烟雾(或破坏臭氧层) (2)溶液显色所需要的时间
(3)A 汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，消耗的NH3少(或B 汽车尾气中含有一定量的NO2，消耗的NH3多或C 汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少)
解析 (1)因燃油气燃烧过程中可产生对空气有污染的CO、NOx、碳氢化合物等，结合“空/燃比”的含义和题图可以推知，增大“空/燃比”可以减少CO、碳氢化合物的排放而减少污染，根据课本知识可推出排放到大气中的NOx可导致酸雨及光化学烟雾(或破坏臭氧层)而引起的环境污染。
(2)因实验的目的是探究催化剂的催化性能，而从所给的探究步骤中，有滴有酚酞的稀硫酸(该溶液为无色)，所以肯定是利用NH3与硫酸的酚酞溶液作用显红色的快慢来检测催化性能，只要记录显色所需时间即可。
(3)根据氧化还原反应中电子得失守恒原则可推知，若汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，因它们也可以还原NOx，则所消耗NH3就少；若汽车尾气中含NO2，则因NO2也可氧化NH3，则消耗的NH3就多。
证明广口瓶内发生的是加成反应可用反证法，若为取代反应，则有HBr生成，可用AgNO3溶液、紫色石蕊试液、pH试纸检验。第1课时 煤、石油和天然气的综合利用
煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
(1)煤的组成
煤是由________和少量________组成的复杂混合物。
煤的元素组成主要是____，还含有少量的____、____、N、S等元素。
(2)煤的综合利用
煤的综合利用主要是通过煤的______、煤的____和______，获得洁净的______和多种化
工原料。
①煤的干馏
煤的干馏是将煤____________加强热使其______的过程，也叫煤的焦化。
②煤的气化
a．意义：将煤转化为____________的过程。
b．主要反应方程式：
________________________________________________________________________。
③煤的液化
a．直接液化：使煤与______作用生成液体燃料。
b．间接液化：使煤先气化为____和____，再催化合成
________________________________________________________________________。
2．天然气的综合利用
(1)成分：主要成分是______。
(2)用途：天然气是一种清洁的______，又是重要的化工原料，主要用于________和
__________等。
3．石油的综合利用
(1)石油的成分
从组成元素上看，石油的成分主要是____和____。
从组成物质上看，石油是由各种____烃、______烃和______烃组成的混合物。
(2)石油的分馏
利用原油中各组分______的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过
程叫做分馏。
(3)石油的裂化和裂解
裂化就是在一定条件下，将____________较大、沸点较高的烃断裂为____________较小、
沸点较低的烃的过程。
裂解又叫______裂化，是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使长链烃断裂成
短链烃——乙烯、丙烯等的加工过程。
(4)石油的催化重整，可以使链状烃转化为__________，从而获得苯、甲苯等重要化工原
料。
(5)蒸馏、分馏和干馏的区别与联系
蒸馏：把液体加热到沸腾变为______，再使______冷却凝结成______的操作。蒸馏可使
混合物中沸点较低的组分挥发而达到________________________的目的。被蒸馏的混合
物中至少要有一种组分为液体。各组分沸点差别______，挥发出的物质(馏分)______。
若不同组分之间沸点差别小，或不同组分互溶形成恒沸液体，馏分则不纯。
分馏：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的________________。分馏可使多组分
混合物在一个完整的操作过程中分离为________________馏分而达到
____________________的目的。
干馏：把______混合物(如煤、木材)__________加强热使它______的过程叫做干馏。
蒸馏与分馏同属______变化，干馏过程往往发生复杂的____________变化。
4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
(1)三大合成材料：______、__________、__________。
(2)加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的
高分子化合物的反应。
乙烯的加聚反应方程式为
________________________________________________________________________。
(3)高分子化合物中的几个化学用语(以聚乙烯为例)
①单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如
________________________________________________________________________。
②链节：高分子化合物中的最小重复单元，如
________________________________________________________________________。
③聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。
a．制备聚丙烯：
nCH3CH===CH2____________。
b．制备聚2 丁烯()
nCH3CH===CHCH3______________________。
知识点一 煤的综合利用
1．煤的干馏( )
A．就是煤的燃烧过程
B．是在空气中加热的过程
C．是隔绝空气加强热使煤分解的过程
D．是一个物理变化
2．下列关于煤的干馏的叙述中，正确的是( )
A．加强热使煤分解的过程称为干馏
B．煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化
C．对煤进行干馏的主要目的是为了得到煤焦油
D．煤是以单质碳为主的复杂混合物，干馏时单质碳与混合物质发生了化学变化
3．有关煤的叙述中不正确的是( )
A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质
B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分
C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素
D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键
4．下列变化不属于化学变化的是( )
A．煤的干馏 B．煤的液化
C．煤的气化 D．煤的开采
知识点二 石油及石油化工
5．下列关于石油组成的叙述中，正确的是( )
A．石油是烯烃和其他一些不饱和烃的混合物
B．石油是各种烷烃和烯烃的混合物
C．石油是各种饱和烃的混合物
D．石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物
6．下列有关说法错误的是( )
A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．石油的分馏是物理变化
C．石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测得的是混合液的温度
D．石油分馏得到的汽油仍是混合物
7．关于裂解与裂化的叙述中，不正确的是( )
A．裂解的目的是获得石油化工的基本原料，裂化是以生产汽油为主要目的，它们的产
物中都含有不饱和烃
B．裂解与裂化都是为了得到气态烃
C．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程
D．裂解需要比裂化更高的温度，因此裂解又叫做“深度裂化”
8．石油裂解后生成的裂解气，其主要成分是( )
A．各种烷烃
B．短链饱和烃和不饱和烃的混合物
C．苯
D．苯和苯的同系物
知识点三 聚合反应
9．聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是( )
10．乳酸()在一定条件下经聚合生成一种塑料用
这种塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内可分解成无害的物质，不会对环境造
成污染。在该聚合反应中，生成的另一种物质是( )
A．H2O B．CO2 C．O2 D．H2
练基础落实
1．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于加成反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．煤就是碳，属于单质
2．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( )
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C．将煤变为煤饼作燃料
D．将石油裂解制得乙烯等化工原料
3．下列变化属于化学变化，且产物中有气体、液体、固体的是( )
A．石油分馏 B．石油裂解
C．煤的干馏 D．煤的气化
4．石油裂解的目的和原理是( )
A．使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃
B．使直链烃转化为芳香烃
C．避免炭化结焦
D．除去石油中的杂质
5．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是( )
A．乙醇 B．溴的四氯化碳溶液
C．NaOH溶液 D．盐酸
练方法技巧——烯烃加聚反应产物判断
6．现有两种烯烃：CH2===CH2和CH2===CR2(R为烃基)，它们的混合物进行聚合反应，
产物中可能含有( )
A．①⑤ B．②④ C．①③⑤ D．①②③⑤
题号 1 2 3 4 5 6
答案
练综合拓展
7．下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。
(1)指出图中各仪器的名称：
b：____________，c：____________，d：____________。
(2)装置c的作用：
________________________________________________________________________，
有机物可通过____________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体是__________，火焰呈______色。
8．现以C8H18为原料经裂解制得乙烯，进而制得1,2 二溴乙烷，根据如图所示装置，结
合有关知识回答问题：
(1)制取乙烯的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制取的二溴乙烷可能混有一些杂质，这些杂质可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)冷凝管的进出水方向为__________________，使用冷凝管的目的是
________________________________________________________________________。
(4)设计三种简单的实验证明广口瓶内发生的是加成反应而不是取代反应：
①第一种
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②第二种
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③第三种
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二节 资源综合利用 环境保护
第1课时 煤、石油和天然气的综合利用
基础落实
1．(1)有机物 无机物 碳 H O (2)干馏 气化
液化 燃料 ①隔绝空气 分解 ②a.可燃性气体 b．C＋H2OCO＋H2 ③a.氢气 b．CO H2 液体燃料
2．(1)甲烷 (2)燃料 合成氨 生产甲醇
3．(1)碳 氢 烷 环烷 芳香 (2)沸点 (3)相对分子质量 相对分子质量 深度 (4)环状烃 (5)蒸气 蒸气 液体 使混合物分离或除杂质 越大 越纯 两次或多次蒸馏 两种或多种 混合物分离或除杂质 固态 隔绝空气 分解 物理 物理、化学
4．(1)塑料 合成纤维 合成橡胶 (2)nCH2===CH2 (3)①CH2===CH2
②—CH2—CH2— ③a.??
b．?
对点训练
1．C 2.B
3．B [该题主要考查煤的成分及利用，煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，煤焦油是煤干馏的产物之一，不属于煤本身的化学成分，故B不正确。]
4．D 5.D
6．C [石油的分馏是依据各物质的沸点不同经加热汽化和冷凝而分离的操作，故为物理变化，则B对；石油分馏实验中，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处，以测量馏出蒸气的温度，故C错。]
7．B 8.B 9.B
10．A [比较和可知，后者比前者少1个H原子和1个—OH原子团，则另一种生成物是H2O。]
课后作业
1．C [石油裂解得到多种烃的混合物，石油产品中的烷烃不能发生加成反应，天然气是一种清洁的化石燃料，煤是由复杂的有机物和无机物组成的混合物，主要元素是碳。]
2．C [煤的综合利用包括煤的干馏、气化和液化；石油的综合利用包括分馏、裂化、裂解、重整等。煤变成煤饼，并未改变其成分及结构，不属于煤的综合利用。]
3．C [煤干馏的产品中焦炭是固体，煤焦油是液体，焦炉气是气体。]
4．A [A项，石油的裂解是深度裂化，目的是为了获取大量石油化工原料。作为合成原料的主要是气态烯烃，其中以乙烯量为最大，其次还有丙烯、丁二烯等。裂化产物中还有作为芳香烃的液态产品：苯、甲苯、二甲苯；B项，使直链烃转化为芳香烃属于结构的重新调整；C项，重油采用减压蒸馏是为了避免炭化结焦；D项与裂解原理和目的无关。]
5．B [裂化汽油由饱和烃和不饱和烃组成，直馏汽油仅含饱和烃，故可利用不饱和烃的性质来选择试剂。]
6．D [根据乙烯的聚合反应，两种烯烃双键打开后的结构为—CH2—CH2—、—CH2—CR2—，当相同的结构发生聚合时得到的产物分别是?CH2—CH2?、?CH2—CR2?；当两种结构相互聚合时得到的产物为?CH2CH2CR2CH2?或?CH2CH2CH2CR2?，发生聚合时烃基R的位置不变，故得不到产物④。]
7．(1)硬质玻璃管 烧杯 U形管 (2)将干馏生成的气体降温和冷凝 分馏 (3)焦炉气 蓝
8．(1)C8H18C4H10＋C4H8，C4H10C2H4＋C2H6
(2)
(3)b处进水，a处出水 使辛烷冷凝回流
(4)①向广口瓶中加入适量AgNO3溶液，无淡黄色沉淀生成，证明是加成反应
②向广口瓶中加入适量紫色石蕊试液，溶液不变红，证明是加成反应
③用pH试纸测定广口瓶中试剂的pH，不显酸性，证明是加成反应
解析 C8H18裂解反应有C8H C4H＋C4H，C4H C2H＋C2H，C4H CH＋C3H，因此与Br2发生反应生成的杂质可能有：
证明广口瓶内发生的是加成反应可用反证法，若为取代反应，则有HBr生成，可用AgNO3溶液、紫色石蕊试液、pH试纸检验。第2课时 海水资源的开发利用
一、海水水资源的利用
1．海水水资源
海洋约占地球表面积的71%，海水占地球总水量的97%。
2．海水水资源的利用
(1)利用方式：主要包括海水的淡化和直接利用海水进行__________等。
(2)海水淡化的途径主要是从海水中提取淡水或从海水中把____分离出去。
(3)海水淡化的方法主要有______、__________、__________等。其中__________的历史
最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。
(4)海水的蒸馏
二、海水化学资源的开发利用
1．海水化学资源的特点
(1)海水资源的多样性
由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的________和________，
按含量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、
Sr等11种元素超过总量的____，其他为______元素，总计含有____多种元素。
(2)海水资源的分散性
虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的____________却很低。例如，
海水中金(Au)元素的总储量约为5×107 t，而1 t海水中的含量仅有4×10－6 g。
2．海水化学资源的开发利用
(1)从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产______、______、______
以及______、______、______等含氯化工产品。
(2)从海水中制取____、____、____及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。
(3)海带中提碘
①海带中含有碘元素的检验
a．关键反应的反应原理：
________________________________________________________________________
b．实验步骤及证明方法
②海带中提碘
a．流程
海带→浸泡→______→______→______→碘单质。
b．主要的化学反应原理：
________________________________________________________________________。
(4)从海水中提取溴：主要方法是空气吹出法。主要流程：
离子方程式：
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
三、海洋资源的综合利用
1．在工业生产中，海水提溴可以同其他生产过程结合起来，如反应需要一定的温度，就
可以利用在火力发电厂和核电站用于冷却的循环海水，以实现__________的目的。
2．海水淡化后的浓海水中，由于溴离子得到了浓缩，以此为原料也同样可以提高______
的效益。
3．从海水中提取__________对一个国家来说具有战略意义。
4．化学在开发__________方面也将发挥越来越大的作用。
5．__________、__________等也是越来越受到重视和开发的新型能源。
知识点一 海水水资源的开发利用
1．历史最久的海水淡化方法是( )
A．蒸馏法 B．电渗析法
C．离子交换法 D．过滤法
2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要通过化学变化就能够从海水中获得的
物质是( )
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
3．下列关于海水知识不正确的是( )
A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用
B．海水既苦又涩，不能直接利用
C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低
D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合
知识点二 海水化学资源的开发利用
4．已知海带中的碘以I－形式存在，若将其转化为单质碘，不能使用的物质是( )
A．Cl2 B．Br2 C．H2O2 D．H2O
5．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来
的。主要步骤如下：
→Mg
(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，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
练基础落实
1．如果实行海水淡化来供居民用水，下列方法中在原理上完全不可行的是( )
A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化
B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化
C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水
D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子
2．6月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题，利用海水是可持续发展的
一个任务，对于海水的利用认识错误的是( )
A．海水中有人类大量需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺
的问题
B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发
C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源
D．人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡
3．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( )
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
4．从海藻灰中提取碘的方法：往海藻灰浸取液中通入Cl2后，用升华方法将置换的碘提
纯。但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr，为了消除这两种杂
质，使其中的碘完全游离出来，可加入适量的( )
A．CaO B．KI C．H2O D．酒精
5．海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透
过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能透过淡化膜，从而得到淡水，对加
压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是( )
A．溶质质量增加 B．溶液质量不变
C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变
6．海水中含有氯化镁，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳，②
在引入海水的水渠中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物，③将沉淀物与盐酸反应，结
晶过滤、干燥产物，④将得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( )
A．此法的优点之一是原料丰富
B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C．第④步电解时同时会产生氯气
D．以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应
练方法技巧——化工原理的判断技巧
7．从海水提取溴的过程中，有如下反应：5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4
＋3H2O，与上述反应在原理上最相似的反应是( )
A．2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
B．AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl
C．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
D．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
练综合拓展
8．海水中含有大量的氯化镁，从海水中提取镁的生产流程如下图所示：
海水Mg(OH)2MgCl2,[操作②]
MgCl2·6H2OMgCl2,[操作③]Mg
回答下列问题：
(1)写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式：
________________________________________________________________________，
操作①主要是指________。
(2)试剂①可选用________，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作②主要是指
________________________________________________________________________。
(4)经操作③最终可得金属镁，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。
(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪
器有________(填代号，限填3项)。
A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．铁三脚架 E．泥三角
F．酒精灯 G．烧杯 H．量筒
(2)第2步：I－溶液的获取。操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用________(填代号)。
A．浓硫酸 B．新制氯水
C．KMnO4溶液 D．H2O2
理由是_________________________________________________________。
(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝
色，则证明海带中含碘。第二节 资源综合利用 环境保护
第2课时 海水资源的开发利用
基础落实
一、
2．(1)循环冷却 (2)盐 (3)蒸馏法 电渗析法 离子交换法 蒸馏法
(4)
二、
1．(1)无机物 有机物 99% 微量 80 (2)富集程度
2．(1)烧碱 纯碱 钠 氯气 盐酸 漂白粉
(2)镁 钾 溴 (3)①a.2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O ②a.氧化 过滤 提纯 b．Cl2＋2KI===2KCl＋I2 (4)①2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
②Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
三、
1．减少能耗
2．制溴
3．铀和重水
4．海洋药物
5．潮汐能 波浪能
对点训练
1．A
2．D [A、B、C三项均涉及化合价变化，属化学变化，海水蒸发得食盐和淡水，属物理变化。]
3．B
4．D [I－转化成I2，碘元素的化合价升高，故需加入能将I－氧化成I2的氧化剂。Cl2、Br2、H2O2都能氧化I－，而H2O不能，所以应该选D。]
5．(1)石灰乳或Ca(OH)2 过量 (2)过滤 (3)盐酸
(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
课后作业
1．A [海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。]
2．A
3．C [海水中的钾元素是以化合态形式存在，要由化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，故A不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B也不正确；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。]
4．B [ICl和IBr与Cl2性质相似，可将KI氧化为碘单质，从而消除杂质。]
5．C [右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能透过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。]
6．D [海水中含有丰富的镁元素，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，将贝壳煅烧制CaO，与水反应生成Ca(OH)2，加入海水中生成Mg(OH)2，过滤，然后用盐酸溶解，浓缩得到氯化镁，再进行电解，得到金属镁。涉及的化学反应类型有分解反应、化合反应、复分解反应。]
7．C [在5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O的反应中，Br－被BrO氧化，生成Br2，在四个答案中只有C项中被氧化和被还原的元素为不同价态的同一元素硫，最后生成单质硫，二者原理相同。]
8．(1)CaO＋MgCl2＋H2O===Mg(OH)2↓＋CaCl2
过滤 (2)盐酸 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
(3)蒸发结晶 (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
9．(1)BEF (2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤 (3)D 过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)
解析 本题给出实验任务和步骤，考查学生对实验原理的理解，并考查学生根据实验目的选择正确的试剂操作完成规定“实验”的能力。灼烧固体通常在坩埚中进行，所以涉及的硅酸盐质仪器应有瓷坩埚、酒精灯、泥三角。灼烧所得灰烬含有可溶性I－的盐，欲得其溶液需溶解、过滤，滤液即为含I－的溶液。将I－氧化为I2，以用于第4步的检验，最好选用过氧化氢，因为过氧化氢作氧化剂，还原产物为H2O且无杂质生成，2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，加少量稀酸会促进反应。
