内容正文:
无锡市匡园双语学校高一化学
知识点九 化学与可持续发展
自然资源的开发利用
1.金属矿物的开发利用
金属冶炼的原理
利用____________________原理,在一定条件下,使金属离子__________电子被还原成__________,从而获得金属单质。即:Mn++ne-=M。
金属的冶炼方法
金属冶炼方法的选择与金属活泼性的关系
金属活泼性顺序
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
主要冶炼方法
__________法
__________法
_____法
富集法
还原剂或针对措施
直流电强制提供电子
H2、CO、C、Al等还原剂
加热(高温)
加热
物理富集
或化学方法
其他方法:湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
2.化工生产流程题
试题构成
箭头
箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)
三线
出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环使用
规律
主线主产品;②分支副产品;③回头为循环
原料预处理
常用方法
粉碎
减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率
水浸
固体加水后,发生反应或溶解得到离子
酸浸
固体加酸后,发生反应或溶解得到金属离子,不溶物通过过滤除去
水洗
通常为除去水溶性杂质(滤液淋洗——减少沉淀的溶解;冷水洗涤——减少沉淀的溶解),如用酒精洗涤——减少晶体溶解,得到较干燥的沉淀
灼烧
除去可燃性杂质或使原料初步转化,如海带提碘时灼烧即是为了除去可燃性杂质
煅烧
改变结构,使某些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解
3.海水资源的开发利用
(1)海水淡化三种方法的原理
方法
原理
蒸馏法
将海水加热至沸腾汽化,然后将蒸气__________而得到蒸馏水
电渗析法
在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的
离子交换法
用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子,得到去离子水
(2)海水化学资源的开发利用
从海水中
提取溴
基本操作
富集
海水晒盐和海水淡化过程中,使Br-的浓度增大
氧化
处理后的海水先酸化,再通Cl2,将Br-氧化为Br2:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
浓缩
利用溴的__________,通热空气或水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2吸收:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;再通__________,将Br-氧化为Br2:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(溴的富集)
蒸馏
用水蒸气将溴蒸出并冷凝得液溴
工艺流程
从海水中
提取镁
工艺流程
反应原理:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑ MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
4.煤、石油和天然气的综合利用
煤
组成
元素组成
主要含有C,含少量H、O、N、S
物质组成
有机物和少量无机物组成的复杂混合物
综合利用
干馏
概念
把煤隔绝空气加强热使之分解的过程(工业上也叫煤的焦化)
主产品
焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气(H2、CH4、CO)
气化
概念
把煤转化为CO和H2的过程
主反应
C+H2O(g)CO+H2
液化
直接液化
煤+H2―→液体燃料
间接液化
煤CO和H2甲醇
石油
组成
元素组成
主要碳、氢,少量硫
物质组成
由多种烃组成的混合物
综合利用
分馏
原理
根据石油中各种烃的沸点不同进行分离
目的
获得汽油、煤油、柴油等碳原子少的轻质油
裂化
原理
将含原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃
目的
提高轻质液体燃料的产量与质量,特别是汽油的产量
裂解
原理
是深度裂化,即在更高温度下将轻质油转化为碳原子更少的气态烃
目的
获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
重整
原理
在加热和催化剂存在下,通过结构的重新调整,使链烃转化为环烃
目的
获得苯、甲苯、二甲苯等轻芳烃
天然气
成分
主要成分为甲烷
应用
日常生活
用作燃料
化工生产
合成氨、生产甲醇
1.工业制钠是电解熔融氯化钠,