内容正文:
专题10 自然资源的开发利用
重难点索引:
1.金属矿物的开发利用
2.海水资源的开发利用
3.煤与化石能源
重点1:金属矿物的开发利用
1.热分解法:一般适用于金属活动性位于Cu以后的不活泼金属的冶炼。例如:
2.热还原法:一般适用于金属活动性介于Zn和Cu之间的大多数金属的冶炼。
①C还原法:
②CO还原法:
③H2还原法:
④活泼金属还原法
活泼金属置换相对较弱的金属,除溶液中的置换反应外,还有一些高温下的置换。例如:
3.电解法:一般适用于金属活动性位于Al之前(包括Al)的活泼金属的冶炼。
例1.(2022·福建省德化第一中学高一期中)下列反应原理不符合工业实际的是( )
A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑ D.2CuO+C2Cu+CO2↑
例2.(2022·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学高一)工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝,含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.反应①中试剂X是稀硫酸溶液
B.试剂Y是二氧化碳,它与AlO反应生成氢氧化铝
C.图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D.将X与Y试剂进行对换,最终可以达到相同结果
重点2:海水资源的开发利用
1.海水中溴的提取
(1)海水提溴
工业上常用的一种海水提溴技术为“吹出法”,其过程主要包括氧化(用氯气氧化海水中的溴离子)、吹出(用空气将生成的溴吹出)、吸收(用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸,以使其与空气分离)、蒸馏(再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离)等环节。
(2)有关反应的离子方程式
;
2.碘的提取
(1)流程
(2)有关反应的离子方程式
;
3.海水提镁
(1)流程
(2)有关反应的化学方程式
①
②
③
④
⑤
⑥(熔融)
⑦
例3.(2022·福建省宁化第一中学高一)从海水中提取溴的化工生产流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应①所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得
B.除去“粗盐”中的、、,加入试剂的先后顺序为纯碱、烧碱和
C.反应②的离子方程式为
D.操作Ⅰ可以通入热空气吹出溴,操作Ⅱ可以是蒸馏
例4.(2022·河南·南阳中学高一)工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A.由铝士矿冶炼铝:铝土矿Al2O3A1Cl3Al
B.从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C.提取食盐后母液含Br2的液体纯溴
D.石英砂粗硅SiHCl3Si(纯)【答案】D
例5.(2022·山东·广饶一中高一)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案:下列说法正确的是( )
A.①中反应的离子方程式:
B.②中分液时含的溶液从分液漏斗下口放出
C.③操作使用的是反萃取法,得到的下层溶液中含有
D.操作Z的名称是过滤
重点3:煤与化石能源
1.煤的综合利用
(1)煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化。
干馏产物
主要成分
主要用途
出炉
煤气
焦炉气
氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳
气体燃料、化工原料
粗氨水
氨、铵盐
化肥、炸药、染料、医
药、农药、合成材料
粗苯
苯、甲苯、二甲苯
煤焦油
苯、甲苯、二甲苯
酚类、萘
染料、医药、农药、合
成材料
沥青
筑路材料、碳素电极
焦炭
碳
冶金、合成氨造气
电石、燃料
(2)煤的气化:将煤转化为可燃性气体的过程。
(3)煤的液化:把煤转化为液体燃料的过程。
直接液化:煤+氢气-→液体燃料。
间接液化:煤+水→ 甲醇。
2.石油的综合利用
(1)石油的分馏
①概念:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程。
②主要产品:汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。
(2)石油的裂化和裂解:通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
(3)石油的催化重整:石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的调整,使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等。
3.天然气的综合利用
(1)作燃料:
甲烷是所有烃类中含氢量最高的烃,与其他含碳气体燃料相比,在相同条件下充分燃烧时产生的二氧化碳最少,即减少温室气体的排放。
(2)作化工原料:主要用于合成氨和生产甲醇等。
例6.下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是( )
A.天然气只能用做燃料
B.水煤气是通过煤的干馏得到的气体燃料
C.石油的裂解产品主要是用于化工生产
D.煤的气化和液化是为了得到清洁燃料
例7.泉州6.97吨“碳九”产品泄漏入海,造成水体污染。“碳九”是在石油提炼时获得一系列含碳数量在9左右的碳氢化合物。“碳九”包括裂解碳九和重整碳九,后者中的芳香烃含量较高。下列有关说法不正确的是(