第09练 化学与可持续发展-2023年【暑假分层作业】高一化学（人教版2019必修第二册）

第09练 化学与可持续发展 1．金属矿物的开发利用 （1）金属在自然界中的存在形态 大多数以化合态存在，极少数以游离态存在。 （2）金属冶炼的原理 金属的冶炼是利用________________________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。 （3）铝热反应 概念 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 原理 Al作还原剂，金属氧化物作____________剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来 铝热剂 铝粉和和某些金属氧化物(Fe3O4、V2O5、Cr2O3等)组成的混合物 反应特点 反应迅速且放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离 应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属金属(如V、Cr、Mn等)；焊接钢轨 （4）金属的冶炼方法 ①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 ________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 ②其他方法 湿法炼铜：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2 （5） 金属矿物资源的开发和利用 原因 地球上金属矿物资源有限 措施 提高金属矿物的利用率 金属冶炼消耗很多能量 使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量 金属冶炼造成环境污染 加强金属资源的回收和再利用 2．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________________________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 ①从海水中提取溴 ⅰ 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 利用溴的挥发性，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Cl2，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 ⅱ 工艺流程 ②从海水中提取镁 ⅰ 工艺流程 ⅱ 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↑ ③食盐在工业生产中的应用 反应的化学方程式 氯碱工业 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 制钠和氯气 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 制盐酸 H2＋Cl22HCl 制漂白液 Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 制漂白粉 2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 制纯碱 NaCl＋CO2＋H2O＋NH3＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ④新能源的开发 ⅰ 从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料 ⅱ 潮汐能、波浪能新型能源的开发 ⅲ 开发海洋药物 3．煤、石油和天然气的综合利用 （1）煤 ①组成 物质组成 有机物和少量无机物组成的复杂混合物 元素组成 主要含有C，含少量H、O、N、S ②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 （2）石油 ①成分 由多种烃组成的混合物 ②综合利用 分馏 原理 根据石油中各种烃的____________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