清单07 化学与可持续发展（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

清单07 化学与可持续发展 01 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中的存在形态和冶炼原理 （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。即：Mn＋＋ne－＝M。 2．金属冶炼方法的选择与金属活泼性的关系 金属的活动性顺序 K、Ca、 Na、Mg、Al Zn、Fe、 Sn、Pb、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 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或特殊措施 强大电流提供电子 H2、CO、C、Al等加热 加热 物理方法或化学方法 3．常见金属的冶炼(用化学方程式表示) 4．铝热反应实验 实验原理 Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 实验操作 实验现象 (1)镁条剧烈燃烧 (2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应 (3)反应放出大量的热，并发出耀眼的白光 (4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热 【实验原理】反应的化学方程式为 2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 (1)铝热反应的引燃剂为镁条，助燃剂为氯酸钾。 (2)铝热剂为混合物，是由铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末组成的。 (3)镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃；氧化铁粉末与铝粉要选择干燥的；铝粉要用没有被氧化的，否则反应难以进行。 (4)蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 5．工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 【名师点拨】 常见几种金属的冶炼误区 (1)用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质。 (1)工业上冶炼Al时用Al2O3而不用AlCl3，因为AlCl3为共价化合物，熔化后不导电。但冶炼Al时需加入冰晶石(Na3AlF6)，以降低熔化温度。 (3)工业上冶炼Mg时用MgCl2而不用MgO，因为MgO的熔点很高，耗能大。 (4)Au、Pt一般用物理法提取。 (5)利用铝热反应不能冶炼还原性比Al强的金属，如Mg、Na等。 ①铝热反应是指金属铝与某些金属氧化物的混合物在高温条件下发生置换反应，生成氧化铝和金属单质的过程。 实质是用较活泼的还原剂铝，把活泼性相对较弱的金属从其氧化物中还原出来。 ②铝热反应实验中，镁和KClO3的作用是为铝热反应提供引发反应所需的高温，但该反应属放热反应且放出大量的热，能使生成的金属熔化为液态。 铝热反应可应用于冶炼一些高熔点金属，如铁、锰、钒等。 【例1】下列反应原理不符合工业实际的是 A．2HgO2Hg+O2↑ B．10Al+3V2O56V+5Al2O3 C．2MgO2Mg+O2↑ D．4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2 【例2】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。回答下列问题： （1）滤渣a和滤渣b的主要成分分别为___________、___________(填化学式)。 （2）步骤②中需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________、_____________。 （3）C的化学式为_________，写出电解过程发生的化学方程式______________________________。 （4）反应③的离子方程式为_____________________________________________。 （5）是否可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，___________(填“可以”或“不可以”)，理由是__________________________________________________________。 02 海水资源的开发利用 1.海水的综合利用 2．食盐除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。 主要流程： 有关反应的化学方程式： 电解氯化钠： 2NaCl（熔融） 2Na + Cl2 ↑ 4Na＋TiCl4(熔融)=== 4NaCl + Ti 电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl NaHCO3分解： 2NaHCO3 === Na2CO3 + H2O + CO2 3．从海水中制取镁、溴、碘及其化工产品。 ①海水中镁的提取 主要流程： 主要化学反应 制石灰乳：CaCO3 CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； 制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O； 电解MgCl2：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。 ②海水中溴的提取 主要流程： 有关反应的化学方程式： Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O === 2HBr + H2SO4 Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2 ③海带中碘的提取 主要流程： 有关反应的离子方程式： Cl2＋ 2I－=== 2Cl- + I2 或 H2O2＋ 2I－＋ 2H＋=== 2H2O + I2 4．海水淡化 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 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 【例1】从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列说法错误的是 A．X可为SO2或Na2SO3 B．设备Y为蒸馏塔 C．流程中经历2次Br－―→Br2，转化的目的是：富集溴元素 D．流程中可循环利用的物质为氯气 【例2】海洋是巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取溴的流程图(部分)。据图回答下列问题。 （1）写出一种工业上海水淡化的方法：_______________。 （2）过程1发生反应的离子方程式是__________________________________。该反应可证明氧化性：Cl2_____Br2(填“＞”、“＜”或者“＝”)，从原子结构角度解释原因_______________________________。 （3）过程2中发生反应生成两种强酸，写出该反应的化学方程式：_________________________________。 （4）上述过程2中将Br2转化成Br－目的是_________________。 （5）若过程2用Na2CO3溶液吸收溴，补全方程式： ____Br2＋____Na2CO3＋____H2O＝____NaBr＋____NaBrO3＋____NaHCO3 若反应中转移电子的物质的量为5 mol，则被还原的溴单质的质量为：__________。 03 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成及其综合利用 （1）煤的组成 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）煤的综合利用 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．天然气的组成及其综合利用 天然气是一种清洁的 化石燃料 。 3．石油的组成及其综合利用 （1）石油的组成：石油主要是由多种 碳氢化合物 化合物组成的 混合物 。 （2）石油的综合利用 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，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 4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 （1）三大合成高分子材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成高分子材料主要是以煤、石油、天然气为原料生产的。高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等。 （2）合成高分子化合物的常见反应类型 ①加聚反应：由许多 小分子 经过加成反应合成 高分子化合物 的反应称为加成聚合反应，简称 加聚 反应。 如nCH2＝CHCH3____________________ 在聚乙烯中，CH2＝CH2称为 乙烯 ； —CH2—CH2— 称为链节； n 称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。 ②缩聚反应：由许多 小分子 经过缩合反应合成高分子化合物的同时生成许多小分子的反应称为缩合聚合反应，简称 缩聚反应 。例如获得聚对苯二甲酸乙二酯： 【名师点拨】 1．化学“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 2．化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 3．化学“六气”的主要成分 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要 成分 CO、 CO2 H2、 CO CH4 C3H8、 C4H10 H2、 CH4、 C2H4、 CO C2H4、 C3H6、 C4H8、 CH4 【例1】下列关于煤和石油的说法正确的是 A．含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油 B．煤中含有甲苯和苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来 C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D．石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式 【例2】煤、石油、天然气统称为化石燃料。下列说法正确的是 A．煤的干馏属于物理变化 B．石油分馏得到的各种馏分都是混合物 C．天然气、可燃冰、沼气的主要成分都是甲烷，其球棍模型是 D．苯可从煤焦油中分离得到，其分子中存在三个碳碳双键 04 化学品的合理使用 1．化肥、农药的合理使用 （1）化肥的安全使用 目的 保障农作物增产，减少农作物损失 考虑因素 土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身的性质 过量施用危害 化学易溶于水，会造成浪费；流入河流和湖泊，造成水体富营养化、产生水华；不合理施用，影响土壤的的酸碱性和土壤结构 应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用；如将草木灰与铵态氮肥混合施用，肥效降低。 （2）农药的安全使用 目的 农作物病虫害的综合防治 发展时期 早期 除虫菊、烟草等植物；波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物 现代 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药 发展方向 高效、低毒和低残留 不合理施用 危害 可能破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫会产生抗药性 造成土壤和作物的农药残留超标 造成大气、地表水和地下水的污染 注意：敌敌畏或甲胺磷农药都是酯类物质，若在使用过程中不慎接触了敌敌畏或甲胺磷农药，立即用肥皂反复擦洗可避免中毒。 2．合理用药 （1）分类 来源 天然药物，合成药物 使用严格程度程度 处方药、非处方药 作用 抗酸药、解热镇痛药、合成抗菌药和抗生素 （2）作用机理 机理一 改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药 机理二 药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关 说明 具有相同生物活性的药物分子常包含相同的结构成分 某些药物分子的结构稍加改变则可能失去生物活性 （3）重要人工合成药物 类别 解热镇痛药 抗生素 抗酸药 定义 具有解热、镇痛药理作用，同时还有显著抗炎、抗风湿作用的药物 由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类代谢物 能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适，用于治疗胃痛的药物 典型 实例 阿司匹林 青霉素 氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸氢钠、碳酸镁 结构简式(化学式) — Al(OH)3、 Mg(OH)2、 NaHCO3、 MgCO3 主要用途 解热镇痛；防止心脏病、减缓老年人视力衰退和提高免疫能力；促进植物开花 医治因葡萄球菌和链球菌等引起的血毒症，如肺炎、脑膜炎、淋病和外伤感染 治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适 注意事项 长期服用阿司匹林的不良反应有胃肠道反应、水杨酸反应等 青霉素在使用前一定要进行皮肤敏感试验 胃穿孔病人不能服用产生CO2的抗酸药，以防加重病情 3．安全使用食品添加剂 （1）概念：为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要则加入食品中的人工合成或天然物质。 （2）分类：据来源分为天然的和人工合成的。 （3）食品添加剂的种类 功能 类别 品种 改善食品感官 着色剂 食用天然色素：辣椒红、姜黄、胡萝卜素 食用合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄 漂白剂 亚硫酸氢钠、硫黄 甜味剂 天然甜味剂：蔗糖、葡萄糖 合成甜味剂：糖精 酸味剂 醋酸、柠檬酸、乳酸 鲜味剂 谷氨酸钠(味精) 改变食品状态 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 凝固剂 氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等 提高食品营养 营养强化剂 维生素、赖氨酸、食盐加碘、酱油加铁等 防止食物腐败变质 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、硝酸盐 抗氧化剂 抗坏血酸(维生素C)、亚硝酸盐、二氧化硫 【名师点拨】 1．化肥、农药的利与弊 利 弊 (1)提高农产品产量。 (2)与有机肥料和天然农药相比，化肥和合成农药用量少、见效快。 (3)降低生产成本，促进农业机械化发展。 (1)滥用药物会破坏生态环境。 (2)研究和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环。 (3)影响食品品质。 2．抗生素的利与弊 抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些毒副作用，这些问题已经日益为人们所关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。例如，青霉素在早期使用中。可以治疗大多数细菌引起的疾病，如肺炎、脑膜炎、破伤风、淋病等，但是现在临床治疗中常常无效。另外，抗生素会产生副作用，轻则出现皮疹，重则出现严重的贫血症状，甚至休克、死亡。抗生素属于处方药。 3．食品添加剂的利与弊 食品添加剂是用于改善食品品质、延长食品保存期、增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂的作用有以下四点：(1)控制食品的化学变化、物理变化、微生物变化，以减少因食品变质而引起的损耗，降低微生物的危害，保证食品的质量；(2)延长食品的有效保存期；(3)便于食品加工，有利于加工工艺；(4)改善食品的色、香、味和营养价值。但是如果使用不当也会对人体造成危害，如过量使用防腐剂亚硝酸钠会有致癌的可能。 【例1】科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是 A．亚硝酸钠可用作食品添加剂 B．非处方药的包装上印有“OTC”标识 C．为提高粮食产量，生产中施用化肥越多越好 D．新型农药应具备高效、低毒和低残留的特点 【例2】下列有关合理用药的说法错误的是 A．在用药时，儿童必须与成年人区别对待 B．印有“OCT”标识的药物，消费者可自行购买和使用 C．阿司匹林用于解热镇痛，长期大量服用会产生副作用 D．常用抗酸药有等 05 环境保护与绿色化学 1．环境保护 （1）环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。 （2）环境保护 环境监测 对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据 治理“三废” “三废”主要指废气、废水和废渣 （3）环境治理 环境问题 污染物 治理办法 酸雨 SO2(主要)和NO2 开发清洁能源；倡导清洁生产 光化学烟雾 汽车尾气(碳氢化合物、氮氧化合物) 控制运行的汽车数量，保持道路通畅；使用清洁能源等 臭氧层空洞 氟氯烃及NOx 减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放；积极研制新型的制冷系统 水体富营养化 生活污水、工业废水等排放大量含氮、磷的物质 控制污水排放量；实施污水处理达标后排放；使用无磷洗涤用品 废旧电池污染 废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子 回收利用；积极研制新型电池 温室效应 CO2，另外甲烷等气体也能加剧温室效应 使用清洁能源；提高能源利用率；进行清洁生产；植树造林；绿化环境 白色污染 废弃的塑料制品 回收利用；使用可降解的塑料制品 （4）大气污染物来源及及次生污染物的形成 （5）污水的处理 常用的处理方法 物理法法、化学法、生物法 溶解水中的污染物常用化学法 中和法、氧化还原法、沉淀法 污水处理流程 （根据水质状况和处理后水的去向确定污水处理程度） 一级处理 物理方法——用格栅间、沉淀池除污水中的的不溶物 二级处理 生物方法及某些化学方法——除污水中的可降解有机物 三级处理 化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法，对污水深度处理和净化 ①污水处理流程 ②污水处理化学方法 方法 含义 试剂 反应原理 混凝法 向污水中加入混凝剂，使难以自然沉降的细小悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀，与水分离，从而除去水中的悬浮物 聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、有机高分子混凝剂 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 中和法 对于酸性废水和碱性废水，可采用中和法进行处理 酸性废水：加Ca(OH)2 碱性废水：加H2SO4或通CO2 OH－＋H＋＝H2O 沉淀法 利用某些物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去 向含Hg2＋的废水中加Na2S Hg2＋＋S2－＝HgS↓ 还原法 利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无毒物质、难溶物或易除去的物质 向酸性含铬废水中加FeSO4 Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O （6）工业废渣和生活垃圾的处理 处理原则 无害化、减量化、资源化 目的 减少环境污染和资源回收利用 2．绿色化学 (1)绿色化学的含义：绿色化学的目的在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。 ①从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。 ②从环境观点看，它强调从源头上消除污染。 ③从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。 (2)绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即预防污染优于治理污染。 (3)原子经济性反应：按照绿色化学的原则，最理想的原子经济性反应就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。 【名师点拨】 无机反应中的 化合反应 和有机反应中的 加成反应 、加聚反应的原子利用率均为100%。 3．碳中和 2020年9月，我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺：2060年实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 【例1】下列相关说法错误的是 A．“酸雨”主要是大量排放氮氧化物、硫的氧化物所引起的 B．“光化学烟雾”主要是由氮氧化物所引起的 C．“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高所引起的 D．“白色垃圾”主要是大量纸张的铺张浪费所引起的 【例2】绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列做法不符合绿色化学理念的是 A．研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料 B．用可降解塑料生产包装盒或快餐盒 C．用反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O制备硫酸铜 D．用反应2CH2＝CH2＋O22制备环氧乙烷 【例3】I．燃煤的烟气中含有SO2，为治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。 （1）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫，下列试剂中适合用作该法吸收剂的是____________(填字母序号)。 A．石灰乳 B．Na2SO3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液 II．某工厂利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收燃煤烟气中含有的SO2，还可以得到亚硫酸钠粗品。其流程如图： （2）过程①进行的操作是_______________。 （3）要提高SO2吸收效率的可行措施有_________(填数字序号)。 ①加快烟气的通入速率 ②将吸收液Na2CO3溶液进行雾化 ③在高温条件下吸收 ④适当增加Na2CO3的浓度 （4）上述流程中，加入NaOH后，发生化学方程式是________________________________________。 （5）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是______________________________________，设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，________________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。 （6）己知有V L(已换算成标准状况)烟气(SO2)，通入足量H2O2吸收，再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥、称量得到W g沉淀。烟气中SO2的含量(体积分数)的计算式是______________。 【问题探究】 1．能否通过电解熔融的MgO制取金属镁？ 不能。MgO的熔点比MgCl2的熔点高，需要消耗很多的能量，成本太高。 2．能否通过电解AlCl3制取金属铝？ 不能。氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子形式存在，没有自由移动的离子，不发生电离。 3．如图是我国古代和现代冶金的两张图片，那么人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系？ 金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现的相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。 4．如何从石油中得到乙烯？ 乙烯是石油裂解得到的，是石油深度裂化的产物。 5．裂化和裂解有何区别和联系？ 二者均属于化学变化。裂化和裂解的目的不同，裂解的目的主要是获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。裂化的目的是提高优质、轻质油的产量，特别是提高汽油的产量。 6．滥用抗生素可能引起一个地区某些细菌耐药现象的发生，对感染的治疗会变得十分困难，这样发展下去，人类将对细菌束手无策。如何正确使用药物？ 药物使用要在医生指导下进行；要详细阅读产品使用说明书及标签中介绍的使用方法；要了解药物的药理性能，掌握药物联合使用和单独使用的原则，不能随意一并使用药物；外用药物，稀释要适量；内服药，按要求服用，不可随意增大剂量等等。 7．“剧毒农药杀虫效果最好，在农业生产中应该大力提倡”这种观点正确吗？为什么？ 不正确。剧毒农药对人体健康、生态环境造成危害，应避免使用剧毒农药。 8．为减少和消除煤炭燃烧产生的SO2，人们向煤炭中加入生石灰作为固硫剂，你知道其反应原理是什么吗？ CaO＋SO2CaSO3； 2CaSO3＋O22CaSO4； 总反应式：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 1．水荒目前已成为世界性的问题，是制约社会进步和经济发展的瓶颈。海水淡化是获得淡水的重要途径，下列不属于海水淡化方法的是 A．蒸馏法 B．电渗析法 C．萃取法 D．离子交换法 2．化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A．糖果中不可添加着色剂 B．过量使用氮肥提高粮食产量 C．蚕丝属于天然高分子化合物 D．过量使用抗生素增强抵抗能力 3．工业冶炼下列金属，采用冶炼方法对应错误的是 A．Na—电解法 B．Fe—热还原法 C．Cu—热还原法 D．Cu—热分解法 4．下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．用电解熔融MgO的方法来冶炼金属镁 B．通常采用CO高温还原法冶炼金属铁 C．铜的湿法冶炼是将金属钠投入到溶液中，从而置换出铜 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 5．随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用，下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 A．天然气属于化石能源 B．乙烯是石油分馏后的产物 C．焦炉气的主要成分为C4以下的烷烃 D．石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化 6．下列有关煤的综合利用和石油化工的说法错误的是 A．煤的气化、液化和煤的焦化均为化学变化 B．石油裂解可能获得甲烷、乙烯、丙烯等物质 C．石油的催化重整可获取苯、甲苯等化工原料 D．化石燃料均为碳氢化合物组成的简单混合物 7．按照绿色化学思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(原子利用率为100%)。下列反应中，符合最理想“原子经济性反应”的是 A．2CH2＝CH2＋O22C2H4O B．Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe C．3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O D．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 8．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源，其中海水提溴工艺如图所示，下列说法中不正确的是 A．吹出塔中采用热空气有利于溴的吹出 B．吸收塔中SO2被氧化 C．吸收时可用Fe2(SO4)3溶液代替SO2和水 D．蒸馏塔中发生置换反应 9．工业上用铝土矿(主要成分为，还有少量的等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： 下列说法错误的是 A．Ⅰ和Ⅱ步骤中分离滤液和沉淀的操作为过滤 B．沉淀中除含有泥沙外，一定还含有 C．滤液中主要含有碳酸钠溶液 D．固体属于两性氧化物，属于碱性氧化物 10．化学创造美好生活，下列选项中生产活动和化学原理没有关联的是 选项 生产活动 化学原理 A 从煤中获得煤焦油 利用物质的沸点不同可通过蒸馏进行分离 B 葡萄酒中添加少量 可杀菌且防止营养物质被氧化 C 利用氧化银冶炼金属 氧化银在一定条件下发生分解反应 D 用地沟油为原料制作肥皂 地沟油发生皂化及应 11．为探究ClO2溶液对氮氧化物(NOx)的处理效果，进行如下实验： 已知：ClO2具有强氧化性，且氧化性随着溶液的酸性增强而增强。ClO2和NaOH反应的化学方程式为：2ClO2＋2NaOH＝NaClO2＋NaClO3＋H2O。NaClO2对氮氧化物具有强吸收效果。 （1）“制气”阶段生成NaHSO4、NO和NO2。“制气”反应的化学方程式为_________________________________________________。 （2）ClO2可以将NO氧化为NO2，并进一步NO2氧化为HNO3，ClO2则被还原为Cl－。吸收时，ClO2溶液从吸收器顶部喷淋，氮氧化物从吸收器底部通入(如图所示)。 ①NO2和ClO2反应的离子方程式为___________________________________。 ②吸收器内装填碎瓷片填料的目的是_______(填字母)。 A．增大氮氧化物的吸收速率 B．防止氮氧化物气体外逸 （3）通过加入盐酸或NaOH调节ClO2溶液的pH，测得不同pH的ClO2溶液对NOx吸收率的影响如图所示。 ①当pH小于7时，NOx吸收率随pH增大而减小的原因是___________________________________。 ②当pH大于7时，NOx吸收率随pH增大而增大的原因是___________________________________。 12．海洋资源是当今世界资源开发利用的重点领域之一，请回答下列相关问题：    （1）将粗盐溶于适量的水中，为除去粗盐中的三种杂质离子，常加入过量的NaOH溶液、溶液和 ，过滤后加入 调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为 。 （2）向母液中加入氢氧化钠溶液，经过滤、洗涤得到氢氧化镁，判断沉淀已洗涤干净的操作是 。镁元素在元素周期表中的位置为 ，中离子半径： (填“>”或“<”) （3）反应釜1中每得到8g溴，理论上至少需要 L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，请将该离子方程式配平，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目： ；向反应釜2中加硫酸，发生反应的离子方程式是 。 （4）设计简单的实验验证溴的非金属性比碘强，其操作及现象是 (可选择的试剂：溴水、碘水、苯、NaBr溶液、KI溶液、淀粉溶液)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 清单07 化学与可持续发展 01 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中的存在形态和冶炼原理 （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。即：Mn＋＋ne－＝M。 2．金属冶炼方法的选择与金属活泼性的关系 金属的活动性顺序 K、Ca、 Na、Mg、Al Zn、Fe、 Sn、Pb、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 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或特殊措施 强大电流提供电子 H2、CO、C、Al等加热 加热 物理方法或化学方法 3．常见金属的冶炼(用化学方程式表示) 4．铝热反应实验 实验原理 Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 实验操作 实验现象 (1)镁条剧烈燃烧 (2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应 (3)反应放出大量的热，并发出耀眼的白光 (4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热 【实验原理】反应的化学方程式为 2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3 (1)铝热反应的引燃剂为镁条，助燃剂为氯酸钾。 (2)铝热剂为混合物，是由铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末组成的。 (3)镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃；氧化铁粉末与铝粉要选择干燥的；铝粉要用没有被氧化的，否则反应难以进行。 (4)蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 5．工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 【名师点拨】 常见几种金属的冶炼误区 (1)用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质。 (1)工业上冶炼Al时用Al2O3而不用AlCl3，因为AlCl3为共价化合物，熔化后不导电。但冶炼Al时需加入冰晶石(Na3AlF6)，以降低熔化温度。 (3)工业上冶炼Mg时用MgCl2而不用MgO，因为MgO的熔点很高，耗能大。 (4)Au、Pt一般用物理法提取。 (5)利用铝热反应不能冶炼还原性比Al强的金属，如Mg、Na等。 ①铝热反应是指金属铝与某些金属氧化物的混合物在高温条件下发生置换反应，生成氧化铝和金属单质的过程。 实质是用较活泼的还原剂铝，把活泼性相对较弱的金属从其氧化物中还原出来。 ②铝热反应实验中，镁和KClO3的作用是为铝热反应提供引发反应所需的高温，但该反应属放热反应且放出大量的热，能使生成的金属熔化为液态。 铝热反应可应用于冶炼一些高熔点金属，如铁、锰、钒等。 【例1】下列反应原理不符合工业实际的是 A．2HgO2Hg+O2↑ B．10Al+3V2O56V+5Al2O3 C．2MgO2Mg+O2↑ D．4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2 【答案】C 【解析】A项，工业冶炼汞的化学方程式为2HgO2Hg＋O2↑，正确；B项，钒是高熔点金属，工业上常使用铝热反应冶炼钒，该反应的化学方程式为10Al＋3V2O56V＋5Al2O3，正确；C项，MgO和MgCl2都是离子化合物，且MgO的熔点高于MgCl2，电解MgO消耗的能量更高，故工业上通过电解熔融的MgCl2冶炼镁，该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，错误；D项，工业上使用CO还原Fe的氧化物来炼铁，相关的化学方程式为4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2，正确。 【例2】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。回答下列问题： （1）滤渣a和滤渣b的主要成分分别为___________、___________(填化学式)。 （2）步骤②中需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________、_____________。 （3）C的化学式为_________，写出电解过程发生的化学方程式______________________________。 （4）反应③的离子方程式为_____________________________________________。 （5）是否可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，___________(填“可以”或“不可以”)，理由是__________________________________________________________。 【答案】（1）SiO2 Fe(OH)3 （2）漏斗 玻璃棒 （3）Al2O3 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ （4）AlO2－＋CO2＋H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ （5）不可以 若选用氨水均可使Fe3＋和Al3＋沉淀，无法除去氢氧化铁沉淀 【解析】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，加入盐酸得到滤液a中含有氯化铝、氯化铁，滤渣a是二氧化硅，加入过量NaOH溶液反应生成滤渣b是氢氧化铁沉淀，滤液b是偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，再加热分解得到氧化铝，电解熔融的氧化铝可制备单质Al。 （1）由分析可知，滤渣a是难溶于酸的SiO2，氯化铁和过量NaOH溶液反应生成滤渣b是Fe(OH)3沉淀；（2）步骤②分离固体和液体，操作是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）氢氧化铝加热分解得到氧化铝，C的化学式为Al2O3，电解熔融的氧化铝可制备单质Al，电解过程发生的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑；（4）滤液b是偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应③的离子方程式为AlO2－＋CO2＋H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－；（5）氢氧化铝能溶于强碱溶液，但不溶于弱碱溶液，不可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，原因是：若选用氨水均可使Fe3＋和Al3＋沉淀，无法除去氢氧化铁沉淀。 02 海水资源的开发利用 1.海水的综合利用 2．食盐除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。 主要流程： 有关反应的化学方程式： 电解氯化钠： 2NaCl（熔融） 2Na + Cl2 ↑ 4Na＋TiCl4(熔融)=== 4NaCl + Ti 电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl NaHCO3分解： 2NaHCO3 === Na2CO3 + H2O + CO2 3．从海水中制取镁、溴、碘及其化工产品。 ①海水中镁的提取 主要流程： 主要化学反应 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； 制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 ②海水中溴的提取 主要流程： 有关反应的化学方程式： Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O === 2HBr + H2SO4 Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2 ③海带中碘的提取 主要流程： 有关反应的离子方程式： Cl2＋ 2I－=== 2Cl- + I2 或 H2O2＋ 2I－＋ 2H＋=== 2H2O + I2 4．海水淡化 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 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 【例1】从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列说法错误的是 A．X可为SO2或Na2SO3 B．设备Y为蒸馏塔 C．流程中经历2次Br－―→Br2，转化的目的是：富集溴元素 D．流程中可循环利用的物质为氯气 【答案】D 【解析】淡化海水中通入氯气把Br－氧化为Br2，鼓入热空气使溴挥发出来，用二氧化硫、水吸收溴蒸气，生成硫酸和氢溴酸，再通入氯气把Br－氧化为Br2，鼓入水蒸气使溴挥发出来，冷凝得到液溴。 A项，SO2或Na2SO3都具有还原性，能把Br2还原为Br－，所以X可为SO2或Na2SO3，正确；B项，设备Y中通入氯气把Br－氧化为Br2，鼓入水蒸气使溴挥发出来，Y为蒸馏塔，正确；C项，流程中经历2次Br－―→Br2，转化的目的是：富集溴元素，正确；D项，流程中没有生成氯气，氯气不能循环利用，错误。 【例2】海洋是巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取溴的流程图(部分)。据图回答下列问题。 （1）写出一种工业上海水淡化的方法：_______________。 （2）过程1发生反应的离子方程式是__________________________________。该反应可证明氧化性：Cl2_____Br2(填“＞”、“＜”或者“＝”)，从原子结构角度解释原因_______________________________。 （3）过程2中发生反应生成两种强酸，写出该反应的化学方程式：_________________________________。 （4）上述过程2中将Br2转化成Br－目的是_________________。 （5）若过程2用Na2CO3溶液吸收溴，补全方程式： ____Br2＋____Na2CO3＋____H2O＝____NaBr＋____NaBrO3＋____NaHCO3 若反应中转移电子的物质的量为5 mol，则被还原的溴单质的质量为：__________。 【答案】（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法(任写一种即可) （2）Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2 ＞ 同主族元素最外层电子数相同，电子层数增加，原子半径增大，原子得电子能力减弱，所以单质氧化性减弱 （3）Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr （4）富集溴元素 （5）3Br2＋6Na2CO3＋3H2O＝5NaBr＋1NaBrO3＋6NaHCO3 400 g 【解析】含溴离子的低浓度的海水浓缩，用氯气将浓缩海水氧化生成溴单质，得到的溴单质和二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸，氢溴酸被氯气氧化成溴单质，再用蒸馏法将溴单质蒸出，冷却后得到较纯的溴。 （1）工业上海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法；（2）过程1发生反应是氯气将溴离子氧化为溴单质，其离子方程式是Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性得到该反应氧化性：Cl2＞Br2，从原子结构角度解释原因：Cl、Br最外层电子数相同，电子层数Cl＜Br，原子半径Cl＜Br，原子核对最外层电子的吸引力Cl＞Br，得电子能力Cl＞Br，非金属性Cl＞Br，氧化性Cl2＞Br2，故答案为：Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－；＞；同主族元素最外层电子数相同，电子层数增加，原子半径增大，原子得电子能力减弱，所以单质氧化性减弱；（3）过程2主要是溴单质和二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸，因此过程2中发生反应的化学方程式为：Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr，故答案为：Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr；（4）过程2和3将得到的溴被二氧化硫还原，再被氯气氧化，其目的是富集溴，故答案为：富集溴元素；（5）若过程2用Na2CO3溶液吸收溴，主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，逆向配平：NaBr中溴元素化合价－1价变化为0价，NaBrO3中＋5价变化为0价，据电子守恒得Br2＋Na2CO3＋H2O→5NaBr＋1NaBrO3＋NaHCO3，由Br守恒得3Br2＋Na2CO3＋H2O→5NaBr＋1NaBrO3＋NaHCO3，最后据Na、H、O守恒得3Br2＋6Na2CO3＋3H2O＝5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3，该反应中转移电子的物质的量为5 mol，被还原的溴单质为 mol，质量为：m(Br2)＝nM＝ mol×160 g·mol－1＝400 g，故答案为：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O＝5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3；400 g。 03 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成及其综合利用 （1）煤的组成 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）煤的综合利用 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．天然气的组成及其综合利用 天然气是一种清洁的 化石燃料 。 3．石油的组成及其综合利用 （1）石油的组成：石油主要是由多种 碳氢化合物 化合物组成的 混合物 。 （2）石油的综合利用 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，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 4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 （1）三大合成高分子材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成高分子材料主要是以煤、石油、天然气为原料生产的。高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等。 （2）合成高分子化合物的常见反应类型 ①加聚反应：由许多 小分子 经过加成反应合成 高分子化合物 的反应称为加成聚合反应，简称 加聚 反应。 如nCH2＝CHCH3 在聚乙烯中，CH2＝CH2称为 乙烯 ； —CH2—CH2— 称为链节； n 称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。 ②缩聚反应：由许多 小分子 经过缩合反应合成高分子化合物的同时生成许多小分子的反应称为缩合聚合反应，简称 缩聚反应 。例如获得聚对苯二甲酸乙二酯： 【名师点拨】 1．化学“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 2．化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 3．化学“六气”的主要成分 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要 成分 CO、 CO2 H2、 CO CH4 C3H8、 C4H10 H2、 CH4、 C2H4、 CO C2H4、 C3H6、 C4H8、 CH4 【例1】下列关于煤和石油的说法正确的是 A．含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油 B．煤中含有甲苯和苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来 C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D．石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式 【答案】A 【解析】A项，以含碳原子数大于20的重油为原料，经过催化裂化可得到汽油、煤油和柴油等轻质燃料油，正确；B项，煤中不含苯和甲苯，但利用煤的干馏可以获得苯和甲苯，不正确；C项，石油的分馏不能得到苯，但通过石油分馏产品的催化重整可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，不正确；D项，石蜡油分解是石油的裂化或裂解，是化学变化，而石油减压蒸馏是物理变化，不正确。 【例2】煤、石油、天然气统称为化石燃料。下列说法正确的是 A．煤的干馏属于物理变化 B．石油分馏得到的各种馏分都是混合物 C．天然气、可燃冰、沼气的主要成分都是甲烷，其球棍模型是 D．苯可从煤焦油中分离得到，其分子中存在三个碳碳双键 【答案】B 【解析】A项，煤的干馏生成煤焦油等，有新物质生成，为化学变化，错误；B项，石油的分馏得到的各种馏分都是混合物，正确；C项，天然气、可燃冰、沼气的主要成分都是甲烷，是其空间填充模型，错误；D项，苯可从煤焦油中分离得到，其分子中不含碳碳双键，错误。 04 化学品的合理使用 1．化肥、农药的合理使用 （1）化肥的安全使用 目的 保障农作物增产，减少农作物损失 考虑因素 土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身的性质 过量施用危害 化学易溶于水，会造成浪费；流入河流和湖泊，造成水体富营养化、产生水华；不合理施用，影响土壤的的酸碱性和土壤结构 应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用；如将草木灰与铵态氮肥混合施用，肥效降低。 （2）农药的安全使用 目的 农作物病虫害的综合防治 发展时期 早期 除虫菊、烟草等植物；波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物 现代 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药 发展方向 高效、低毒和低残留 不合理施用 危害 可能破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫会产生抗药性 造成土壤和作物的农药残留超标 造成大气、地表水和地下水的污染 注意：敌敌畏或甲胺磷农药都是酯类物质，若在使用过程中不慎接触了敌敌畏或甲胺磷农药，立即用肥皂反复擦洗可避免中毒。 2．合理用药 （1）分类 来源 天然药物，合成药物 使用严格程度程度 处方药、非处方药 作用 抗酸药、解热镇痛药、合成抗菌药和抗生素 （2）作用机理 机理一 改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药 机理二 药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关 说明 具有相同生物活性的药物分子常包含相同的结构成分 某些药物分子的结构稍加改变则可能失去生物活性 （3）重要人工合成药物 类别 解热镇痛药 抗生素 抗酸药 定义 具有解热、镇痛药理作用，同时还有显著抗炎、抗风湿作用的药物 由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类代谢物 能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适，用于治疗胃痛的药物 典型 实例 阿司匹林 青霉素 氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸氢钠、碳酸镁 结构简式(化学式) — Al(OH)3、 Mg(OH)2、 NaHCO3、 MgCO3 主要用途 解热镇痛；防止心脏病、减缓老年人视力衰退和提高免疫能力；促进植物开花 医治因葡萄球菌和链球菌等引起的血毒症，如肺炎、脑膜炎、淋病和外伤感染 治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适 注意事项 长期服用阿司匹林的不良反应有胃肠道反应、水杨酸反应等 青霉素在使用前一定要进行皮肤敏感试验 胃穿孔病人不能服用产生CO2的抗酸药，以防加重病情 3．安全使用食品添加剂 （1）概念：为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要则加入食品中的人工合成或天然物质。 （2）分类：据来源分为天然的和人工合成的。 （3）食品添加剂的种类 功能 类别 品种 改善食品感官 着色剂 食用天然色素：辣椒红、姜黄、胡萝卜素 食用合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄 漂白剂 亚硫酸氢钠、硫黄 甜味剂 天然甜味剂：蔗糖、葡萄糖 合成甜味剂：糖精 酸味剂 醋酸、柠檬酸、乳酸 鲜味剂 谷氨酸钠(味精) 改变食品状态 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 凝固剂 氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等 提高食品营养 营养强化剂 维生素、赖氨酸、食盐加碘、酱油加铁等 防止食物腐败变质 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、硝酸盐 抗氧化剂 抗坏血酸(维生素C)、亚硝酸盐、二氧化硫 【名师点拨】 1．化肥、农药的利与弊 利 弊 (1)提高农产品产量。 (2)与有机肥料和天然农药相比，化肥和合成农药用量少、见效快。 (3)降低生产成本，促进农业机械化发展。 (1)滥用药物会破坏生态环境。 (2)研究和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环。 (3)影响食品品质。 2．抗生素的利与弊 抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些毒副作用，这些问题已经日益为人们所关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。例如，青霉素在早期使用中。可以治疗大多数细菌引起的疾病，如肺炎、脑膜炎、破伤风、淋病等，但是现在临床治疗中常常无效。另外，抗生素会产生副作用，轻则出现皮疹，重则出现严重的贫血症状，甚至休克、死亡。抗生素属于处方药。 3．食品添加剂的利与弊 食品添加剂是用于改善食品品质、延长食品保存期、增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂的作用有以下四点：(1)控制食品的化学变化、物理变化、微生物变化，以减少因食品变质而引起的损耗，降低微生物的危害，保证食品的质量；(2)延长食品的有效保存期；(3)便于食品加工，有利于加工工艺；(4)改善食品的色、香、味和营养价值。但是如果使用不当也会对人体造成危害，如过量使用防腐剂亚硝酸钠会有致癌的可能。 【例1】科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是 A．亚硝酸钠可用作食品添加剂 B．非处方药的包装上印有“OTC”标识 C．为提高粮食产量，生产中施用化肥越多越好 D．新型农药应具备高效、低毒和低残留的特点 【答案】C 【解析】A项，亚硝酸钠具有还原性，有毒，可用作食品防腐剂，但是用量需要符合国家规定标志，正确；B项，“OTC”是非处方药的标识，是无需医生处方即可购买的药品，正确；C项，多使用化肥使土壤板结，要将化肥和农家肥交替使用，要适量使用，错误；D项，开发安全、高效、低毒及低残留的新型农药，可以减少农药的危害，正确。 【例2】下列有关合理用药的说法错误的是 A．在用药时，儿童必须与成年人区别对待 B．印有“OCT”标识的药物，消费者可自行购买和使用 C．阿司匹林用于解热镇痛，长期大量服用会产生副作用 D．常用抗酸药有等 【答案】B 【解析】A．儿童与成人的发育阶段和体质不同，在用药时，须区别对待，A选项正确； B．印有“OTC”标识的药物，属于非处方药，消费者可自行购买和使用，B选项错误； C．阿司匹林用于解热镇痛，长期大量服用会产生副作用，C选项正确； D．胃酸主要成分为HCl，常用抗酸药有 NaHCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3 等，D选项正确； 答案选B。 05 环境保护与绿色化学 1．环境保护 （1）环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制污染源。 （2）环境保护 环境监测 对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据 治理“三废” “三废”主要指废气、废水和废渣 （3）环境治理 环境问题 污染物 治理办法 酸雨 SO2(主要)和NO2 开发清洁能源；倡导清洁生产 光化学烟雾 汽车尾气(碳氢化合物、氮氧化合物) 控制运行的汽车数量，保持道路通畅；使用清洁能源等 臭氧层空洞 氟氯烃及NOx 减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放；积极研制新型的制冷系统 水体富营养化 生活污水、工业废水等排放大量含氮、磷的物质 控制污水排放量；实施污水处理达标后排放；使用无磷洗涤用品 废旧电池污染 废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子 回收利用；积极研制新型电池 温室效应 CO2，另外甲烷等气体也能加剧温室效应 使用清洁能源；提高能源利用率；进行清洁生产；植树造林；绿化环境 白色污染 废弃的塑料制品 回收利用；使用可降解的塑料制品 （4）大气污染物来源及及次生污染物的形成 （5）污水的处理 常用的处理方法 物理法法、化学法、生物法 溶解水中的污染物常用化学法 中和法、氧化还原法、沉淀法 污水处理流程 （根据水质状况和处理后水的去向确定污水处理程度） 一级处理 物理方法——用格栅间、沉淀池除污水中的的不溶物 二级处理 生物方法及某些化学方法——除污水中的可降解有机物 三级处理 化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法，对污水深度处理和净化 ①污水处理流程 ②污水处理化学方法 方法 含义 试剂 反应原理 混凝法 向污水中加入混凝剂，使难以自然沉降的细小悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀，与水分离，从而除去水中的悬浮物 聚合氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、有机高分子混凝剂 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 中和法 对于酸性废水和碱性废水，可采用中和法进行处理 酸性废水：加Ca(OH)2 碱性废水：加H2SO4或通CO2 OH－＋H＋＝H2O 沉淀法 利用某些物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去 向含Hg2＋的废水中加Na2S Hg2＋＋S2－＝HgS↓ 还原法 利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无毒物质、难溶物或易除去的物质 向酸性含铬废水中加FeSO4 Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O （6）工业废渣和生活垃圾的处理 处理原则 无害化、减量化、资源化 目的 减少环境污染和资源回收利用 2．绿色化学 (1)绿色化学的含义：绿色化学的目的在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。 ①从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。 ②从环境观点看，它强调从源头上消除污染。 ③从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。 (2)绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即预防污染优于治理污染。 (3)原子经济性反应：按照绿色化学的原则，最理想的原子经济性反应就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。 【名师点拨】 无机反应中的 化合反应 和有机反应中的 加成反应 、加聚反应的原子利用率均为100%。 3．碳中和 2020年9月，我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺：2060年实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 【例1】下列相关说法错误的是 A．“酸雨”主要是大量排放氮氧化物、硫的氧化物所引起的 B．“光化学烟雾”主要是由氮氧化物所引起的 C．“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高所引起的 D．“白色垃圾”主要是大量纸张的铺张浪费所引起的 【答案】D 【解析】A．二氧化硫和氮的氧化物是导致酸雨的主要原因，故A正确； B．“光化学烟雾”主要是由氮氧化物所引起，故B正确； C．“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高，使水体富营养化，导致生物过量繁殖，故C正确； D．“白色垃圾”主要是大量塑料大量使用引起的，故D错误； 故选：D。 【例2】绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列做法不符合绿色化学理念的是 A．研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料 B．用可降解塑料生产包装盒或快餐盒 C．用反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O制备硫酸铜 D．用反应2CH2＝CH2＋O22制备环氧乙烷 【答案】C 【解析】绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，据此分析判断。 A项，用水溶剂涂料替代有机溶剂涂料，可防止有机物污染环境，符合绿色化学理念，不符合题意；B项，用可降解塑料生产包装盒或快餐盒，可防止“白色污染”，符合绿色化学理念，不符合题意；C项，用反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O制备硫酸铜，会生成SO2污染空气，不符合绿色化学理念，符合题意；D项，用反应2CH2＝CH2＋O22制备环氧乙烷，无副产物生成，原子利用率100%，符合绿色化学理念，不符合题意。 【例3】I．燃煤的烟气中含有SO2，为治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。 （1）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫，下列试剂中适合用作该法吸收剂的是____________(填字母序号)。 A．石灰乳 B．Na2SO3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液 II．某工厂利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收燃煤烟气中含有的SO2，还可以得到亚硫酸钠粗品。其流程如图： （2）过程①进行的操作是_______________。 （3）要提高SO2吸收效率的可行措施有_________(填数字序号)。 ①加快烟气的通入速率 ②将吸收液Na2CO3溶液进行雾化 ③在高温条件下吸收 ④适当增加Na2CO3的浓度 （4）上述流程中，加入NaOH后，发生化学方程式是________________________________________。 （5）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是______________________________________，设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，________________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。 （6）己知有V L(已换算成标准状况)烟气(SO2)，通入足量H2O2吸收，再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥、称量得到W g沉淀。烟气中SO2的含量(体积分数)的计算式是______________。 【答案】（1）ABC （2）溶解、过滤 （3）②④ （4）NaOH＋NaHSO3＝Na2SO3＋H2O （5）Na2SO3被氧化 加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液 （6） 【解析】工业废残渣先溶解过滤除去废渣，所得碳酸钠溶液中通入SO2，转化为亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠热分解得到亚硫酸钠，据此解答。 （1）A项，石灰乳是氢氧化钙的浊液，能与SO2反应，符合题意；B项，Na2SO3溶液能与SO2反应生成亚硫酸氢钠，符合题意；C项，NaOH是强碱，NaOH溶液能与SO2反应，符合题意；D项，亚硫酸的酸性弱于盐酸，CaCl2溶液与SO2不反应，不符合题意；答案为ABC；（2）过程①得到废渣，因此进行的操作是溶解、过滤；（3）①加快烟气的通入速率，吸收不充分，降低吸收率；②将吸收液Na2CO3溶液进行雾化，增大吸收面积，提高吸收率；③在高温条件下吸收，降低二氧化硫的溶解度，降低吸收率；④适当增加Na2CO3的浓度，提高吸收率；答案选②④；（4）上述流程中，加入NaOH后亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠，发生的化学方程式是NaOH＋NaHSO3＝Na2SO3＋H2O；（5）由于Na2SO3易被氧化Na2SO4，所以亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，由于硫酸钡不溶于水也不溶于酸，所以证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4；（6）W g沉淀是硫酸钡，物质的量是 mol，根据硫元素守恒可知烟气中SO2的含量(体积分数)的计算式是×100%＝×100%。 【问题探究】 1．能否通过电解熔融的MgO制取金属镁？ 不能。MgO的熔点比MgCl2的熔点高，需要消耗很多的能量，成本太高。 2．能否通过电解AlCl3制取金属铝？ 不能。氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子形式存在，没有自由移动的离子，不发生电离。 3．如图是我国古代和现代冶金的两张图片，那么人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动性有什么关系？ 金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现的相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。 4．如何从石油中得到乙烯？ 乙烯是石油裂解得到的，是石油深度裂化的产物。 5．裂化和裂解有何区别和联系？ 二者均属于化学变化。裂化和裂解的目的不同，裂解的目的主要是获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。裂化的目的是提高优质、轻质油的产量，特别是提高汽油的产量。 6．滥用抗生素可能引起一个地区某些细菌耐药现象的发生，对感染的治疗会变得十分困难，这样发展下去，人类将对细菌束手无策。如何正确使用药物？ 药物使用要在医生指导下进行；要详细阅读产品使用说明书及标签中介绍的使用方法；要了解药物的药理性能，掌握药物联合使用和单独使用的原则，不能随意一并使用药物；外用药物，稀释要适量；内服药，按要求服用，不可随意增大剂量等等。 7．“剧毒农药杀虫效果最好，在农业生产中应该大力提倡”这种观点正确吗？为什么？ 不正确。剧毒农药对人体健康、生态环境造成危害，应避免使用剧毒农药。 8．为减少和消除煤炭燃烧产生的SO2，人们向煤炭中加入生石灰作为固硫剂，你知道其反应原理是什么吗？ CaO＋SO2CaSO3； 2CaSO3＋O22CaSO4； 总反应式：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 1．水荒目前已成为世界性的问题，是制约社会进步和经济发展的瓶颈。海水淡化是获得淡水的重要途径，下列不属于海水淡化方法的是 A．蒸馏法 B．电渗析法 C．萃取法 D．离子交换法 【答案】C 【解析】A．蒸馏法是把水从混合物中分离出来，是海水淡化的方法，A正确； B．电渗析法是使相应的离子通过半透膜以达到淡化海水的目的，B正确； C．萃取法不是海水淡化方法，C错误； D．通过离子交换树脂可以除去海水中的离子，从而达到淡化海水的目的，D正确； 答案选C。 2．化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A．糖果中不可添加着色剂 B．过量使用氮肥提高粮食产量 C．蚕丝属于天然高分子化合物 D．过量使用抗生素增强抵抗能力 【答案】C 【解析】A项，着色剂属于食品添加剂，糖果中可适量添加着色剂，错误；B项，适量使用氮肥可提高粮食产量，过量使用氮肥可引起水体、土壤污染，错误；C项，蚕丝的成分是蛋白质，属于天然高分子化合物，正确；D项，过量使用抗生素会组成免疫力降低，要合理使用抗生素，错误。 3．工业冶炼下列金属，采用冶炼方法对应错误的是 A．Na—电解法 B．Fe—热还原法 C．Cu—热还原法 D．Cu—热分解法 【答案】D 【解析】A项，钠是活泼金属，工业上冶炼金属钠常用电解熔融状态氯化钠的方法，正确；B项，铁是较活泼金属，工业上冶炼金属铁常用热还原法，正确；C项，铜是不活泼金属，工业上冶炼金属铜常用热还原法，正确；D项，铜是不活泼金属，工业上冶炼金属铜常用热还原法，不能用热分解法，错误。 4．下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．用电解熔融MgO的方法来冶炼金属镁 B．通常采用CO高温还原法冶炼金属铁 C．铜的湿法冶炼是将金属钠投入到溶液中，从而置换出铜 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 【答案】B 【解析】A．用电解熔融MgCl2的方法来冶炼金属镁，故A错误； B．通常采用CO高温还原氧化铁冶炼金属铁，故B正确； C．铜的湿法冶炼是将金属铁投入到溶液中，从而置换出铜，故C错误； D．用海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl溶液可制得金属钠，故D错误； 选B。 5．随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用，下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 A．天然气属于化石能源 B．乙烯是石油分馏后的产物 C．焦炉气的主要成分为C4以下的烷烃 D．石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化 【答案】A 【解析】A项，煤、石油、天然气均属于化石能源，正确；B项，乙烯是石油裂解后的产物，错误；C项，焦炉气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等，错误；D项，石油的分馏过程中没有产生新物质，属于物理变化，错误。 6．下列有关煤的综合利用和石油化工的说法错误的是 A．煤的气化、液化和煤的焦化均为化学变化 B．石油裂解可能获得甲烷、乙烯、丙烯等物质 C．石油的催化重整可获取苯、甲苯等化工原料 D．化石燃料均为碳氢化合物组成的简单混合物 【答案】D 【解析】A．煤的气化、液化和煤的焦化、煤的干馏均为化学变化，故A正确； B．石油裂解可能获得甲烷、乙烯、丙烯等物质，石油裂化主要提高汽油、煤油等轻质油的产量，故B正确； C．石油的催化重整在经过热或在催化剂的作用下，使油料中的烃类分子重新调整结构，生成大量苯、甲苯等化工原料，故C正确； D．化石燃料主要包括煤、石油、天然气，煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，故D错误。 综上所述，答案为D。 7．按照绿色化学思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(原子利用率为100%)。下列反应中，符合最理想“原子经济性反应”的是 A．2CH2＝CH2＋O22C2H4O B．Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe C．3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O D．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 【答案】A 【解析】A项，2CH2＝CH2＋O22C2H4O反应中，产物只有一种，没有副产物产生，符合绿色化学要求，正确；B项，Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe反应中产物有2种，不符合绿色化学要求，错误；C项，3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应中有副产物一氧化氮和水，不符合绿色化学要求，错误；D项，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应中有副产物氯气和水，不符合绿色化学要求，错误。 8．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源，其中海水提溴工艺如图所示，下列说法中不正确的是 A．吹出塔中采用热空气有利于溴的吹出 B．吸收塔中SO2被氧化 C．吸收时可用Fe2(SO4)3溶液代替SO2和水 D．蒸馏塔中发生置换反应 【答案】C 【解析】利用氯气的氧化性强于溴单质，向海水中通入氯气和酸，发生反应Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2，液溴是易挥发的液体，通入热空气，吹出溴单质；溴的氧化性强于SO2，吸收塔中发生反应Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4，将HBr蒸出，蒸馏塔中发生反应Cl2＋2HBr＝2HCl＋Br2，蒸出溴蒸气，然后冷凝，得到液溴。 A项，海水中通入氯气和酸，发生反应Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2，因为液溴易挥发，采用热空气吹出溴单质，说法正确；B项，吸收塔中发生反应Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4，硫元素化合价升高，SO2被氧化，说法正确；C项，根据B选项分析，SO2被氧化，二氧化硫作还原剂，Fe2(SO4)3中Fe3＋具有强氧化性，不与溴单质反应，因此Fe2(SO4)3不能代替SO2，说法错误；D项，蒸馏塔中发生反应Cl2＋2HBr＝2HCl＋Br2，该反应为置换反应，说法正确。 9．工业上用铝土矿(主要成分为，还有少量的等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： 下列说法错误的是 A．Ⅰ和Ⅱ步骤中分离滤液和沉淀的操作为过滤 B．沉淀中除含有泥沙外，一定还含有 C．滤液中主要含有碳酸钠溶液 D．固体属于两性氧化物，属于碱性氧化物 【答案】C 【分析】铝土矿的成分是氧化铝、氧化铁，氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入浓NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，过滤，沉淀M为氧化铁，滤液X为NaAl(OH)4、NaOH，通入过量CO2，发生NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3，氢氧化铝受热分解为氧化铝，固体N为氧化铝，据此分析； 【解析】A．过程Ⅰ、Ⅱ均得到沉淀和溶液，分离沉淀和溶液的方法为过滤，故A说法正确； B．根据上述分析，铝土矿的成分是氧化铝、氧化铁，氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入浓NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，过滤，沉淀M为氧化铁，故B说法正确； C．滤液X为NaAl(OH)4、NaOH，通入过量CO2，发生NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3，滤液Y为碳酸氢钠，故C说法错误； D．固体N为氧化铝，属于两性氧化物，氧化铁属于碱性氧化物，故D说法正确； 答案为C。 10．化学创造美好生活，下列选项中生产活动和化学原理没有关联的是 选项 生产活动 化学原理 A 从煤中获得煤焦油 利用物质的沸点不同可通过蒸馏进行分离 B 葡萄酒中添加少量 可杀菌且防止营养物质被氧化 C 利用氧化银冶炼金属 氧化银在一定条件下发生分解反应 D 用地沟油为原料制作肥皂 地沟油发生皂化及应 【答案】A 【解析】A．从煤中获得煤焦油是利用煤的干馏得到，A符合题意； B．可杀菌，由于具有还原性，可防止营养物质被氧化，B不符合题意； C．由于银不活泼，氧化银在一定条件下发生分解反应可得到银，C不符合题意； D．地沟油属于油脂，在碱性条件下可发生水解反应，即地沟油发生了皂化反应，D不符合题意； 故选A。 11．为探究ClO2溶液对氮氧化物(NOx)的处理效果，进行如下实验： 已知：ClO2具有强氧化性，且氧化性随着溶液的酸性增强而增强。ClO2和NaOH反应的化学方程式为：2ClO2＋2NaOH＝NaClO2＋NaClO3＋H2O。NaClO2对氮氧化物具有强吸收效果。 （1）“制气”阶段生成NaHSO4、NO和NO2。“制气”反应的化学方程式为_________________________________________________。 （2）ClO2可以将NO氧化为NO2，并进一步NO2氧化为HNO3，ClO2则被还原为Cl－。吸收时，ClO2溶液从吸收器顶部喷淋，氮氧化物从吸收器底部通入(如图所示)。 ①NO2和ClO2反应的离子方程式为___________________________________。 ②吸收器内装填碎瓷片填料的目的是_______(填字母)。 A．增大氮氧化物的吸收速率 B．防止氮氧化物气体外逸 （3）通过加入盐酸或NaOH调节ClO2溶液的pH，测得不同pH的ClO2溶液对NOx吸收率的影响如图所示。 ①当pH小于7时，NOx吸收率随pH增大而减小的原因是___________________________________。 ②当pH大于7时，NOx吸收率随pH增大而增大的原因是___________________________________。 【答案】（1）2NaNO2＋2H2SO4(浓)＝2NaHSO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O （2）①5NO2＋3H2O＋ClO2＝4NO3－＋6H＋＋Cl－ ②A （3）①ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降 ②随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高 【解析】（1）根据图示可以发现反应物有NaNO2和浓硫酸，所以方程式为：2NaNO2＋2H2SO4(浓)＝2NaHSO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O；（2）①NO2和ClO2反应属于氧化还原反应，根据氧化还原的原理可以其方程式为：5NO2＋3H2O＋ClO2＝4NO3－＋6H＋＋Cl－；②装填碎瓷片填料，随着吸收器内填料高度增加，这样反应物的接触时间变长，增大了氮氧化物的吸收速率，转化率就会变大，故答案选A；（3）注意题中信息“ClO2具有强氧化性，且氧化性随着溶液的酸性增强而增强”。根据图示，ClO2的氧化性不同，存在形式也不同，NOx是因为发生氧化还原而被吸收的，所以：当pH＜7时，ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降；②注意题中信息“NaClO2对氮氧化物具有强吸收效果”。当pH＞7时，随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高。 12．海洋资源是当今世界资源开发利用的重点领域之一，请回答下列相关问题：    （1）将粗盐溶于适量的水中，为除去粗盐中的三种杂质离子，常加入过量的NaOH溶液、溶液和 ，过滤后加入 调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为 。 （2）向母液中加入氢氧化钠溶液，经过滤、洗涤得到氢氧化镁，判断沉淀已洗涤干净的操作是 。镁元素在元素周期表中的位置为 ，中离子半径： (填“>”或“<”) （3）反应釜1中每得到8g溴，理论上至少需要 L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，请将该离子方程式配平，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目： ；向反应釜2中加硫酸，发生反应的离子方程式是 。 （4）设计简单的实验验证溴的非金属性比碘强，其操作及现象是 (可选择的试剂：溴水、碘水、苯、NaBr溶液、KI溶液、淀粉溶液)。 【答案】（1）溶液 盐酸 （2）取最后一次洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀生成 第三周期ⅡA族 > （3）1.12    （4）取适量KI溶液于试管中，先加入淀粉溶液，再加入少量溴水，溶液变为蓝色(或取适量KI溶液于试管中，先加入少量溴水，再加入苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈紫色) 【分析】粗盐中加入氢氧化钠除去镁离子、加入氯化钡除去硫酸根离子、加入碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液加入盐酸调节pH后结晶得到精盐用于氯碱工业； 母液加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸处理得到氯化镁晶体，最终得到无水氯化镁； 母液酸化后通入氯气氧化溴离子为溴单质，使用热空气吹出后使用碳酸钠吸收溴，加入硫酸酸性条件下得到溴单质，蒸馏得溴单质； 【解析】（1）由分析可知，常加入过量的NaOH溶液、溶液和溶液，过滤后加入盐酸调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为； （2）洗涤不干净会残留氯离子，氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀，故检验方法为：取最后一次洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀生成； 镁元素为12号元素，在元素周期表中的位置为第三周期ⅡA族；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；中离子半径：>。 （3），反应釜1中每得到8g溴（为0.05mol），理论上至少需要0.05mol氯气，为1.12L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，反应中部分溴化合价由0变为-1、部分溴由0变为+5，根据电子守恒可知，反应为，单线桥法表示电子的转移方向和数目，故表示为：  ；向反应釜2中加硫酸，溴离子和溴酸根离子发生归中反应生成溴单质，离子方程式是； （4）溴单质能将碘离子氧化为碘单质，说明溴的非金属性比碘强，故实验设计可以为：取适量KI溶液于试管中，先加入淀粉溶液，再加入少量溴水，溶液变为蓝色(或取适量KI溶液于试管中，先加入少量溴水，再加入苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈紫色)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$