内容正文:
第八章 化学与可持续发展 知识点总结
一、自然资源的开发利用
· 金属的冶炼
1. 金属元素在自然界中的存在形态:
2. 金属的冶炼:
(1) 原理:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质。
(2) 本质:Mn++ne-===M
(3) 冶炼方法:
1 电解法:
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑(不能电解MgO, MgO熔点太高,耗能大)
2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑(不能电解AlCl3,AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电;冰晶石的作用为助溶剂,降低Al2O3的熔点。)
2 热还原法:
常用的还原剂有焦炭、CO、H2、一些活泼金属等
铝热反应:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
3 热分解法:2HgO 2Hg+O2↑
2Ag2O 4Ag+O2↑
4 其他方法:湿法炼铜——Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu
火法炼铜——Cu2S+O2 2Cu+SO2
3. 合理开发利用金属矿物资源:
(1) 提高金属矿物的利用率;
(2) 开发环保高效的金属冶炼方法;
(3) 防止金属的腐蚀;
(4) 使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量;
(5) 加强废旧金属的回收和再利用。
· 海水资源的开发利用
1. 海水水资源的开发利用:
(1) 利用途径:海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2) 海水淡化:
1 途径:从海水中提取淡水;从海水中分离出盐。
2 方法:主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和离子交换法等。
(3) 海水的蒸馏:
① 主要仪器:A—直形冷凝管,B—蒸馏烧瓶,C—锥形瓶;
② 冷却水的流向:下口进、上口出;
③ B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
(4) 海水晒盐:
1 粗盐中的杂质:泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
2 除杂试剂:Na2CO3、NaOH、BaCl2
3 除杂顺序:基本原则先加BaCl2,后加Na2CO3
2. 海水提溴:
1 热空气吹出,利用的是溴的挥发性;
2 主要的离子方程式:2Br-+ Cl2 === Br2 +2Cl-、SO2 + Br2 + 2H2O === 4H++ SO+ 2Br-。
3. 海带提碘:
4.海水提镁:
卤水
Mg(OH)2
MgCl2
Mg
海水
富集
盐酸
蒸发 干燥
过滤
电解
· 化石燃料的综合利用
1. 煤的综合利用:
(1) 煤的组成:
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
(2) 煤的干馏:
1 定义:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化。(化学变化)
2 主要产品:出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)、煤焦油、焦炭。
(3) 煤的气化:
1 定义:将煤转化为可燃性气体的过程。(化学变化)
2 主要反应:C + H2O(g)=== CO + H2 (CO 与H2的混合气体称为水煤气)
(4) 煤的液化:
1 定义:将煤转化液体燃料的过程。(化学变化)
2 直接液化:将煤与氢气作用生成液体燃料;
间接液化:将煤气化后,再在催化剂作用下合成甲醇。
2. 石油的综合利用:
(1) 石油的组成:由多种碳氢化合物组成的混合物。
(2) 石油的分馏:
1 定义:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程。(物理变化)
2 目的:获得汽油、煤油、柴油等轻质油。
(3) 石油的裂化:
1 定义:将含碳原子数较多、沸点较高的烃分裂为含碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。
(化学变化)
2 目的:提高轻质油的产量,特别是汽油的产量。
(4) 石油的裂解:
1 定义:深度的裂化。(化学变化)
2 目的:获得乙烯、丙烯等重要的基本化工原料。
(5) 石油的催化重整:
1 定义:在加热和催化剂的作用下,使链状烃转化为环状烃的过程。(化学变化)
2 目的:获得苯、甲苯等芳香烃产品。
注意:石油分馏所得汽油为直馏汽油,多为饱和烃。石油裂化所得汽油叫裂化汽油,其中含有不饱和烃。
3. 天然气的综合利用:
二、化学品的合理使用
· 化肥、农药的合理施用
1. 合理施用化肥:
2. 合理施用农药:
(1) 施用农药的目的:减少农作物损失。
(2) 农药的发展方向:高效、低毒和低残留。
(3) 不合理施用农药的危害:
① 农药可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡;可能会引起一些昆虫的大量死亡。
② 农药会造成土壤和作物的农药残留超标。
③ 农药会造成大气、地表水和地下水的污染。
· 合理用药
1.药物的分类:
(1) 按来源分为天然药物与合成药物。
(2) 按使用严格程度分为处方药和非处方药。
(3) 按作用分为抗酸药、解热镇痛药、合成抗菌药和抗