专题12 自然资源的开发利用-2021-2022学年高一化学下学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

专题12 自然资源的开发利用 思维导图 知识详解 考点1 金属矿物的开发利用 1．(1)金属冶炼的原理和实质 ①金属冶炼的原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解的方法把金属化合物还原为金属单质。 ②金属冶炼的实质：金属离子金属单质，即Mn＋＋ne－===M。 2．冶炼步骤 — ↓ — ↓ — 3．几种常用金属冶炼方法 方法名称 举例 主要特点 热分解法 2Ag2O4Ag＋O2↑ 2HgO2Hg＋O2↑ 适合冶炼活动性较差的金属 热还原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 冶炼的金属为合金(含碳)，生产成本较低 H2作还原剂 WO3＋3H2 W＋3H2O 冶炼金属纯度较高，成本较高 Na、Mg、Al作还原剂　 Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti 冶炼难熔金属，纯度较高，成本较高 C作还原剂 2ZnO＋C2Zn＋CO2 2CuO＋CCO2＋2Cu 冶炼金属成本较低，易形成合金(含碳) 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 金属纯度高，耗电量大，生产成本高 4．金属资源的合理开发利用 (1)必要性 地球上的金属矿物资源是有限的，也是不可再生的，且分布不均匀，人类对金属的需求量很大，并且金属的冶炼需要消耗大量的能量，还会造成环境污染，另外金属的腐蚀也会造成大量损失，因此金属资源应合理地开发利用。 (2)主要途径 ①提高金属矿物的用率； ②开发环保高效的金属冶炼方法； ③防止金属的腐蚀； ④加强废旧金属的回收和再利用； ⑤使用其他材料代替金属材料。 【典例1】下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是(　　) 金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼 【典例2】合理、高效地开发、利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。下列有关金属的冶炼的说法不正确的是(　　) A．电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素被还原，氯元素被氧化 B．古法炼铜“曾青得铁则化为铜”的反应中，利用的是置换反应的原理 C．用铝热法原理炼铁的反应中，1mol Fe3O4被Al还原成Fe，转移9mol D．对于一些不活泼的金属，可以用直接加热分解其化合物的方法将其还原出来 考点2 海水资源的开发利用 1．海水水资源 水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等，其中海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。 2．海水化学资源 化学资源的利用主要包括海水制盐、海水提溴、海水制镁、提取铀和重水等。 3．海水制盐 海水粗盐精盐。 4．海带提碘 (1)流程：海带→灼烧→浸泡→过滤氧化→提纯→碘单质。 (2)原理：2I－＋Cl2==I2＋2Cl－。 5．海水提溴 海水提溴工艺流程： 浓缩：在海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩。 氧化：向酸化的浓缩海水中通入氯气，将Br-氧化成Br2。 富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。 提取：用Cl2将HBr氧化得到产品Br2，再用四氯化碳或苯萃取吸收塔中溶液里的溴单质。 6．海水提镁 (1)过程：浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶(MgCl2·6H2O)MgCl2晶体金属镁。 (2)原理：①沉淀：Mg2＋＋2OH－==Mg(OH)2↓ ②溶解：Mg(OH)2＋2HCl==MgCl2＋2H2O ③脱水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O ④电解：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 7．海水资源的综合利用 【典例3】海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A．海水中含有镁元素，只需经过物理变化就可以得到镁单质 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化 C．从海水中可以得到NaCl，电解饱和食盐水可制备Na D．海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到 【典例4】某工厂对海水提纯后的母液(苦卤)进行再次资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。下列说法不正确的是( ) A．步骤①中可用热空气对Br2进行富集 B．可以用溶液除去工业Br2中微量的Cl2 C．工业上可通过电解MgCl2溶液的方法获得镁单质 D．步骤②通入Cl2可制得Br2，说明Cl2的氧化性大于Br2 考点3 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成和加工 (1)煤的组成 煤是由有机物和少