专题07 化学与自然资源的开发利用（知识串讲+专项练习）- 2021-2022学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版必修2）

专题07 化学与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．金属的冶炼方法 （1）金属冶炼方法与金属活动性的关系 金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属离子得电子能力 弱→强 自然界中的存在形态 化合态 多数是化合态、极少数是游离态 游离态 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 （2）几种常用金属冶炼方法的比较 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＋C CO2↑＋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 2．回收废旧金属 （1）回收金属的意义：节约矿物资源、节约能源、减少环境污染。 （2）废旧金属的最好的处理方法是回收利用。 （3）回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。 【归纳总结】 　金属的活泼性与冶炼方法的关系 金属单质还原性、失电子能力依次减弱 金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强 【典例1】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 ℃ 【典例2】以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O22Cu＋SO2。下列说法不正确的是 A.化合价发生变化的元素有3种 B.Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂 C.1 mol O2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4 mol D.SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料 考点2 海水资源的综合利用 1．海水水资源的利用 海水水资源的利用主要包括直接利用和海水淡化。海水直接利用包括沿海工业冷却用水、生活用水和耐盐植物灌溉；海水淡化可解决淡水资源不足问题。 海水淡化现有20多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、电渗析法等。 （1）蒸馏法 蒸馏法历史最久，技术、工艺比较完善，是目前海水淡化的主要方法。蒸馏淡化过程的实质如同水蒸气的形成，使海水受热蒸发形成水蒸气，水蒸气在一定条件下遇冷形成不带咸味的水，但蒸馏法的弊端是消耗能量多并在仪器里产生大量的锅垢。 （2）冷冻法 冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法相比，耗能低、结垢轻，但得到的淡水味道不佳。 （3）反渗透法 反渗透法通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的，其最大优点是节能。反渗透法正逐步取代蒸馏法成为最广泛的方法。 （4）电渗析法 电渗析法是将具有选择透过性的阳离子膜与阴离子膜交替排列，组成多个相互独立的隔室，相邻隔室实现海水浓缩与淡化。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。 2．海水化学资源的利用 （1）海水制盐 海水制盐又称海水晒盐。其方法是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐(即蒸发海水，使食盐浓缩结晶)。食盐除在食品中作调味剂外，它还是一种工业原料： ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ ③制盐酸：H2＋Cl22HCl ④制漂白剂：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑