8.1 自然资源的开发利用-2024-2025 高一化学期末核心考点聚焦与冲刺指南（人教版2019必修第二册）

高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 攻坚一 金属矿物的开发利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1.金属在自然界中的存在形态 2.金属冶炼的实质 3.金属冶炼的方法 4.铝热反应 攻坚二 海水资源的开发利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1.海水淡化 2.海水制盐 3.海水提溴 4.海水提碘 攻坚三 煤、石油、天然气的综合利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1. 煤的综合利用 2. 石油的综合利用 3. 天然气的综合利用 04 跟踪训练，闭环提能 学习目标 梳理考点 1. 通过分析金属冶炼的原理与方法，体会化学变化中物质转化与能量变化的关系，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想核心素养。​ 2. 通过探究海水资源提取物质的工艺流程，体会化学技术在资源综合利用中的重要性，培养科学探究与创新意识核心素养。 3. 通过研究化石能源的开发、利用及转化，体会化学对能源可持续发展的推动作用，培养变化观念与平衡思想核心素养。​ 4. 通过讨论资源开发中的环境问题及解决措施，体会化学学科的社会责任，培养科学态度与社会责任核心素养。 1. 金属冶炼的实质 2. 金属冶炼的方法 3. 铝热反应 4. 海水淡化 5. 海水提溴 6. 海水提碘 7. 煤的综合利用 8. 石油的综合利用 9. 天然气的综合利用 攻坚一：金属矿物的开发利用 1．[2024年浙江高考真题]化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 1．答案：B 解析：根据金属活泼性的不同，可以采用不同的方法冶炼金属，大部分金属（主要是中等活泼的金属）的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的，即热还原法，常用的还原剂有焦炭、CO、等，A正确；煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要发生的反应为，该过程属于化学变化，B错误；维生素C（即抗坏血酸）具有还原性，能被氧化成脱氢抗坏血酸，故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂，可延长保质期，C正确；混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成胶体，胶体能吸附污水中细小悬浮物，使其聚集成较大颗粒而沉降下来，D正确。 2．下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是( ) A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用 B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥 C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧 D.废电池等有毒有害垃圾分类回收 2．答案：C 解析：环保理念倡导在生活中耗用的能量尽量少，零排放或少排放污染物。稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧会直接导致大气污染，不符合环保节约理念，C符合题意。 3．[2024春·高一·新疆阿克苏地区·月考校考]下列各组金属适合用热分解法冶炼的是( ) A.K、Na B.Al、Fe C.Hg、Ag D.Cu、Mg 3．答案：C 解析：冶炼金属时，K～Al一般采用电解法，Zn～Cu一般采用热还原法，Hg和Ag一般采用热分解法，Au和Pt一般用物理富集方法冶炼。 故选C。 4．[2024秋·高一·河北保定·期末校考]在金属活动性顺序表中，钴的活动性介于镁和铜之间。工业上冶炼钴的方法是( ) A.加热CoO制备Co B.在高温下用CO还原CoO制备Co C.常温下电解固体CoO制备Co D.钠与溶液反应制备Co 4．答案：B 解析：钴的活动性介于镁和铜之间，故工业上冶炼钴应采用热还原法，通过加入还原剂，将钴还原出来，A、C选项不符合题意，钠会与水反应，D选项不符合题意； 答案选B。 5．氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下: 下列说法错误的是(   ) A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2 B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑ D.过程④中消耗11.2L O2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×1023 5．答案：C 解析：A项，加盐酸后过滤出来的滤渣A中一定含有不反应的SiO2，不知道CeO2是否溶于盐酸，观察图可知产品就是从滤渣A中出来的，即CeO2不与盐酸反应，故正确；B项，本实验中过滤操作用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、漏斗，故正确；C项，滤渣A中CeO2（Ce为+4价）和H2O2反应得到滤液B中的Ce3+，则H2O2是作还原剂的，但该离子方程式不遵循质量守恒，故错误；D项，过程④中O2作氧化剂，1 mol O2参与反应转移4 mol电子，则消耗标准状况下11.2 L（0.5 mol）O2转移0.5×4mol=2mol电子，数目为2NA，故正确。 6．下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法正确的是( )。 A.粗铜电解精炼时，粗铜做阴极 B.生产铝、铜、高纯硅和玻璃的过程中都涉及氧化还原反应 C.黄铜矿冶铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料 D.生产玻璃过程中体现了碳酸的酸性强于硅酸 6．答案：C 解析： 粗铜电解精炼时，粗铜做阳极，纯铜做阴极，溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，故A项错误；生产玻璃时，发生的反应均为非氧化还原反应，故B项错误；黄铜矿冶铜时，副产物均可综合利用，故C项正确；在溶液中进行强酸制弱酸，可证明碳酸的酸性强于硅酸，制玻璃的反应不是在溶液中发生的，因此无法证明碳酸的酸性强于硅酸，故D项错误。 综上所述，本题正确答案为C。 7．[2017年江苏高考真题]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为,含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_________________________________。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入溶液,溶液的pH__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_________________________________。 (4)“电解Ⅱ”是电解溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为__________,阴极产生的物质A的化学式为__________。 (5)铝粉在1000℃时可与反应制备AlN。在铝粉中添加少量固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_______________________________。 7．答案：(1) (2)减小; (3)石墨电极被阳极上产生的氧化 (4), (5)分解产生的HCl能够破坏Al表面的薄膜 解析：(1)是两性氧化物，能与强碱反应生成和。 (2)“碱溶”时，NaOH溶液应过量，则在“过滤I”所得滤液中一定含有过量的NaOH，当加入溶液时，，使减小，故pH减小。 (3)电解熔融时，阳极反应式为，会与石墨发生化学反应，从而消耗石墨。 (4)阳极应是电离出的放电，生成和，在溶液充足的条件下，与反应生成，故阳极的电极反应式为；阴极的电极反应式为，所以物质A为。 (5)铝粉表面有薄膜，阻碍反应的进行，而添加少量固体，分解生成的HCl能与反应，破坏薄膜，有利于Al和反应。 考点一　金属矿物的开发利用 1．金属冶炼的一般方法及应用 (1)金属在自然界中的存在 (2)金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。 (3)金属冶炼的方法 方法名称 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 攻坚二：海水资源的开发利用 1．海水中有丰富的资源，下列无法从海水中获取的是( ) A.酒精 B. C.溴 D.NaOH 1．答案：A 解析：酒精是乙醇的俗称，不能从海水中获取乙醇，A符合题意；海水中含，经初步处理后加入石灰乳产生沉淀，用盐酸将分离出的沉淀溶解得到溶液，溶液经加热浓缩、冷却结晶获得晶体，然后在HCl气流中加热脱水得到无水，B不符合题意；海水中含，用氧化得到，用空气将生成的吹出，用和水吸收吹出的，将转化为HBr，使溴与空气分离，再用将HBr氧化为溴后蒸馏获得，C不符合题意；海水中含NaCl，从海水中可制得NaCl，电解饱和NaCl溶液生成NaOH、和，D不符合题意。 2．[2024秋·高二·湖南衡阳·月考校考]开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是( ) A.①的操作是先通入足量的 B.鉴别和溶液可以用澄清石灰水 C.在步骤③中，水溶液吸收后，溶液的酸性增强 D.向母液中加入石灰乳可得到，工业上常用电解熔融的来制取镁 2．答案：C 解析：A.①的操作是先通入足量的氨气，使得溶液显碱性可以吸收更多的，A错误； B.在和中加入澄清的石灰水，现象均为产生白色沉淀，所以不能用澄清的石灰水鉴别和，B错误； C.步骤④中水溶液吸收，发生反应的化学方程式为：，溶液的酸性增强，减小，C正确； D.工业上电解氯化镁来制取镁单质，D错误；故选C。 3．[2024秋·高三·河南鹤壁·月考校考]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.吸收塔中被氧化 C.吸收时可用溶液代替和水 D.蒸馏塔中发生置换反应 3．答案：C 解析：A.海水中通入氯气和酸，发生，因为液溴易挥发，采用热空气吹出溴单质，故A说法正确； B.吸收塔中发生，硫元素化合价升高，被氧化，故B说法正确； C.根据B选项分析，被氧化，二氧化硫作还原剂，中具有强氧化性，不与溴单质反应，因此不能代替，故C说法错误； D.蒸馏塔中发生，该反应为置换反应，故D说法正确； 答案为C。 4．[2024春·高二·河南焦作·开学考试校考]海洋是生命的摇篮，浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和制得一些重要的化工产品。海水提溴的工艺流程如图所示。 （1）工业上通过制备Mg，常用的冶炼方法是 。通入热空气吹出，利用了溴的 （填字母）。 A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性 （2）写出吸收塔中发生反应的离子方程式： 。 （3）某同学提出，证明HBr溶液中含有Br的实验方案是：取出少量溶液，先加入过量新制氯水，再加入淀粉—KI溶液，观察溶液是否变蓝。该方案是否合理并简述理由： 。 （4）蒸馏塔在蒸馏过程中，温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： 。 （5）从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、反渗透法和 （填一种）。反渗透法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。 A.经过阳离子交换树脂后，水溶液中阳离子总数减少 B.通过阴离子交换树脂后，水溶液中只被除去 C.通过净化处理后的水，导电性增强 D.阴离子交换树脂填充段存在反应： 4．答案：（1）电解法；C （2） （3）不合理，由于过量的氯水会对后续实验造成干扰，过量的氯水和反应生成的均能将氧化成，故根据淀—KI粉溶液变蓝，不能证明HBr溶液中含有 （4）温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，溴蒸气中水蒸气含量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率较低 （5）蒸馏法；D 解析：（1）工业上通过电解熔融的制备Mg，故常用的冶炼方法是电解法。易挥发，通入热空气可以吹出。 （2）吸收塔中，和的混合物吸收热空气吹出的，发生反应的离子方程式为。 （3）不合理，由于过量的氯水会对后续实验造成干扰，过量的氯水和反应生成的均能将氧化成，故根据KI—淀粉溶液变蓝，不能证明HBr溶液中含有。 （4）蒸馏塔在蒸馏过程中，温度应控制在80~90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，溴蒸气中水蒸气含量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率较低。 （5）从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、反渗透法和蒸馏法。离子交换过程中，保持电荷守恒，经过阳离子交换树脂后，1个被1个替换，1个被2个替换，故水溶液中阳离子总数增多，A错误；通过阴离子交换树脂后，水中、都被除去，B错误；净化处理后，水溶液中的离子浓度减小，导电性减弱，C错误；阴离子交换树脂填充段替换进来，与阳离子交换树脂段替换进来的结合生成，故阴离子交换树脂填充段存在反应：，D正确。 5．[2024春·高一·江苏南通·期中校考]工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下： 已知：吸收塔中的主要反应为。 (1)实验室使用如图所示装置模拟上述流程的①~③。 ①实验室以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式为_________。 ②A装置中，浓缩海水先用硫酸酸化的主要目的是_________。实验时，先通入一段时间，再通入热空气。通入热空气的目的是_________。 ③B装置中长导管D的作用是_________。提取溴的过程中，经过2次转化的目的是_________。 (2)反应釜2中发生反应的离子方程式为_________。 (3)蒸馏塔残留液中含有少量，可用臭氧氧化技术进行处理，但会产生易致癌的。取含的水样，向其中投加一定量的，再经氧化后，水中溴酸盐()的含量如图所示。投加一定量的的目的是_________。 (4)我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量。 请完成相应的实验步骤：准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中，_________，将实验重复2~3次，进行数据处理。 [已知：苯酚与溴水反应生成沉淀：，。实验中须使用的试剂：10.00mL0.0200mol/L溴水(过量)、0.1mol/L碘化钾溶液、0.0100mol/L标准溶液、淀粉溶液] 5．答案：(1) ;抑制以及与水的反应，提高的利用率和产率 ； 将从溶液中吹出 ； 起平衡压强作用，当烧瓶内气体压强过大时，长导管D中液面上升； 富集溴元素 (2) (3)与生成的反应，消耗 (4)将10.00mL0.0200mol/L溴水加入锥形瓶中，充分振荡；向锥形瓶中加入过量的0.1mol/LKI溶液(至颜色不再变深)，充分振荡；滴入2~3滴淀粉溶液；再用0.01mol/L标准溶液滴定至蓝色恰好褪去，记录消耗溶液的体积 解析：工业上以浓缩海水为原料提取溴的，氯气将海水中氧化化为，用热空气将溴吹出，再被碳酸钠溶液吸收，溴单质发生，加酸重新生成溴单质。 （1）以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式，浓缩海水先用硫酸酸化的主要目的是，形成一个酸性环境，抑制以及与水的反应，提高的利用率和产率，A装置中先通入氯气，氯气将海水中的氧化为，再通入热空气，使A中吹入B瓶中，然后被碳酸钠溶液吸收，烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，长导管中液面上升，经过2次转化的目的是富集溴元素，答案：、抑制以及与水的反应，提高的利用率和产率、将从溶液中吹出、起平衡压强作用，当烧瓶内气体压强过大时，长导管D中液面上升、富集溴元素； （2）向反应釜中加硫酸，发现有溴单质生成，可以写出离子方程式，答案：； （3）分析图像可知加入一定量的，溶液中浓度明显减小，作用是与生成的反应，消耗，答案：与生成的反应，消耗； （4）实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中，将10.00 mL 0.02mol/L溴水迅速加入锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡，打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液(至颜色不再变深)，振荡，滴入2~3滴淀粉溶液，再用0.01 mol/L 标准溶液滴定至蓝色恰好褪去，记录消耗溶液的体积，将实验重复2次，进行数据处理，答案：将10.00mL0.0200mol/L溴水加入锥形瓶中，充分振荡；向锥形瓶中加入过量的0.1mol/LKI溶液(至颜色不再变深)，充分振荡；滴入2~3滴淀粉溶液；再用0.01mol/L标准溶液滴定至蓝色恰好褪去，记录消耗溶液的体积。 6．海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。 （1）①海水中所得粗盐中通常含Ca2+、Mg2+、等杂质,为了得到精盐,下列试剂加入的先后顺序正确的是_______。 A.BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl B.NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl C.BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl D.Na2CO3→NaOH→BaCl2→HCl ②为了检验精盐中是否含有,正确的方法是____________________________。 （2）海藻中提取碘的流程如下所示： ①灼烧过程中,需使用到的（除泥三角外）实验仪器有____________。 A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.蒸发皿 E.酒精灯 F.三脚架 ②指出提取碘的过程中有关实验操作名称：①_______③_________④_________。 ③步骤②反应的离子方程式为_______________________,该过程氧化剂也可以用H2O2,将等物质的量的I-转化为I2,所需Cl2和H2O2的物质的量之比为_______。 ④下列关于海藻提取碘的说法,正确的是__________。 A.含碘的有机溶剂呈现紫红色 B.操作③中先放出下层液体,然后再从下口放出上层液体 C.操作④时,温度计的水银球应伸入液面以下但不能触碰到蒸馏烧瓶的底部 6．答案：(1)①ABC ②取少量精盐溶于水,先加入稀盐酸,无现象,向其中加入氯化钡溶液,若产生沉淀,则含有硫酸根离子 (2)①BCEF;②过滤;萃取分液;蒸馏;③Cl2+2I-=2Cl-+I2;1:1;④A 解析：(1)①Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,用氯化钡除去,过滤后向滤液中加入盐酸酸化,但由于过量的氯化钡要用碳酸钠除去,所以碳酸钠必须在氯化钡之后加入,而氢氧化钠可以随意调整,故选ABC。 ②为了检验精盐中是否含有,正确的方法是取少量精盐溶于水,先加入稀盐酸,无现象,向其中加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则含有硫酸根离子。 (2)①.灼烧过程中,需使用到的(除泥三角外)实验仪器有瓷坩埚、谢祸钳、酒精灯、三脚架。 ②.①分离固体和液体用过滤,③将碘水中的碘单质萃取出来,萃取分液即可,④从含碘的有机溶剂中获得晶态碘用蒸馏法。 ③.步骤②反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,如果用H2O2氧化I-,离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O。由离子方程式可知将等物质的量的I-转化为I2,所需Cl2和H2O2的物质的量之比为1:1。 ④.碘易溶在有机溶剂中,含碘的有机溶剂呈紫红色,故A正确;操作③中先放出下层液体,然后关闭活塞,再从上口倒出上层液体,故B错误;操作④时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,故C错误。 考点二　海水资源的开发利用 1. 海水的淡化 (1) 主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。 (2) 海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法 2. 海水制盐 3. 从海水中提取镁的流程 主要化学反应为 (1)制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； (2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； (3)制备MgCl2： Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； (4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 4. 海水中提取溴 (1)工艺流程 (2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 5. 海带中提取碘 (1)工艺流程 (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 攻坚三：煤、石油、天然气的综合利用 1．煤、石油是宝贵的自然资源。下列说法正确的是( ) A.煤中只含有碳元素 B.煤的干馏是物理变化 C.汽油属于纯净物 D.石油分馏可以获得汽油 1．答案：D 解析：煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，其组成以C元素为主，还含少量的H、O、N、S等元素，A错误；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，有新物质生成，属于化学变化，B错误；汽油中含有多种成分，属于混合物，C错误；石油分馏可以获得汽油，D正确。 2．[2024春·高一·四川南充·月考校考]有关煤、石油和天然气的综合利用，下列说法正确的是( ) A.水煤气主要成分是 B.煤的气化和液化、石油的分馏都是物理变化 C.裂解的目的是提高汽油的产量和质量 D.鉴别直馏汽油和裂化汽油，可用溴水鉴别 2．答案：D 解析：A.水煤气的主要成分是CO、，A不正确； B.煤的气化和液化是化学变化，B不正确； C.裂解的目的是获得乙烯、丙烯等气态短链烃，C不正确； D.直馏汽油中主要成分为脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，裂化汽油中含有烯烃，故裂化汽油可以使溴水褪色，可用溴水鉴别这两种汽油，D正确； 故选D。 3．[2023春·高一·河南郑州·月考校考]煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.a层液体的pH>7 B.长导管的作用是导气和冷凝 C.从b层液体中分离出苯的操作是分馏 D.c口导出的气体不能使溴水褪色 3．答案：答案：D 解析：煤干馏可获得粗氨水，则a层液体的pH>7，A项正确；装置中长导管的作用是导气和冷凝，B项正确；从b层液体中分离出苯，可利用物质的沸点不同，通过分馏法分离，C项正确；焦炉气是煤干馏的产物，主要含有甲烷、氢气、乙烯和一氧化碳，其中乙烯可以使溴水褪色，D项错误。 4．[2024春·高一·福建福州·月考校考]下列物质的相关描述和知识均正确的是( ) 选项 物质名称 描述 相关知识 A 裂解气 混合物 主要成分为烷烃 B 煤的干馏 物理变化 产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭 C 水煤气 混合物 可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等 D 淀粉和蛋白质 高分子化合物 二者组成元素相同 4．答案：C 解析：裂解气的主要成分为乙烯、丙烯等短链不饱和烃，A错误；煤的干馏是化学变化，不是物理变化，B错误；水煤气为混合物，其主要成分为CO和，可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等，C正确；淀粉由C、H、O三种元素组成，蛋白质主要由C、H、O、N等元素组成组成元素不同，D错误。 5．下列说法错误的是( ) A.石油主要是由烃组成的混合物 B.①主要发生物理变化 C.②为裂解过程 D.③是加成反应，产物名称是二溴乙烷 5．答案：D 解析：石油主要是由烃组成的混合物，A项正确；石油分馏是利用沸点不同进行分离的，属于物理变化，B项正确；对长链烃进行裂解可以得到乙烯等气态短链烃，C项正确；乙烯与溴单质发生加成反应生成，③是加成反应，的名称为1，2-二溴乙烷，D项错误。 6．下图是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中( ) A.a的沸点最高 B.b的沸点最低 C.c的平均相对分子质量可能最大 D.每一种馏分都是纯净物 6．答案：C 解析：分馏是根据物质沸点的不同进行物质分离的一种方法，但石油的分馏产物往往都是混合物，D错误。在分馏过程中沸点低的首先被分离出来，沸点高低顺序为，A、B错误；随着馏分中烃分子含有的碳原子数增加，碳链增长，相对分子质量增大，它们的沸点也逐渐升高，C正确。 7．[2023春·高一·辽宁辽阳·期末]煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。下列关于它们的综合利用的叙述错误的是( ) A.以煤、石油和天然气为原料，可以合成高分子材料 B.煤的气化是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C.石油的裂解和裂化都是化学变化 D.天然气是一种清洁燃料，属于不可再生资源 7．答案：B 解析：A.以煤、石油和天然气为主要原料生产的合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维故A正确; B.煤的干馏可以获得苯、甲苯等芳香烃，故B错误; C.石油的裂解、裂化过程中均生成了新物质，均为化学变化，故C正确; D.天然气的主要成分是甲烷，甲烷是不可再生资源，故D正确; 故选B。 8．有资料报道，前几年我国部分地区陆续发现了“毒油”，所谓的“毒油”是指混有汽油的食用油，不能食用。下列有关说法正确的是( ) A.汽油是纯净物，有固定的熔、沸点 B.汽油可以由石油分馏得到 C.可利用静置后看其是否分层来判断食用油中是否混有汽油 D.裂化汽油可以作为从溴水中提取溴的萃取剂 8．答案：B 解析：汽油是混合物，没有固定的熔、沸点，故A错误；汽油可通过石油的分馏得到，故B正确；食用油与汽油均为有机物，能互溶，故C错误；裂化汽油中含烯烃，能和溴水中的发生加成反应，不能用作从溴水中提取溴的萃取剂，故D错误。 考点三　煤、石油、天然气的综合利用 1．煤的综合利用 (1)煤的组成 (2)煤的加工 2．石油的综合利用 (1)石油的成分：①元素组成：C、H以及少量的O、S、N等。②物质组成：烷烃、环烷烃及少量芳香烃等。 (2)石油加工 3．天然气的综合利用 (1)主要成分是CH4，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4＋H2O(g)CO＋3H2。 1．[2024年浙江高考真题]化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 1．答案：B 解析：根据金属活泼性的不同，可以采用不同的方法冶炼金属，大部分金属（主要是中等活泼的金属）的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的，即热还原法，常用的还原剂有焦炭、CO、等，A正确；煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要发生的反应为，该过程属于化学变化，B错误；维生素C（即抗坏血酸）具有还原性，能被氧化成脱氢抗坏血酸，故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂，可延长保质期，C正确；混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成胶体，胶体能吸附污水中细小悬浮物，使其聚集成较大颗粒而沉降下来，D正确。 2．[2024春·高一·四川南充·月考校考]有关煤、石油和天然气的综合利用，下列说法正确的是( ) A.水煤气主要成分是 B.煤的气化和液化、石油的分馏都是物理变化 C.裂解的目的是提高汽油的产量和质量 D.鉴别直馏汽油和裂化汽油，可用溴水鉴别 2．答案：D 解析：A.水煤气的主要成分是CO、，A不正确； B.煤的气化和液化是化学变化，B不正确； C.裂解的目的是获得乙烯、丙烯等气态短链烃，C不正确； D.直馏汽油中主要成分为脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，裂化汽油中含有烯烃，故裂化汽油可以使溴水褪色，可用溴水鉴别这两种汽油，D正确； 故选D。 3．[2024春·高一·福建福州·月考校考]下列物质的相关描述和知识均正确的是( ) 选项 物质名称 描述 相关知识 A 裂解气 混合物 主要成分为烷烃 B 煤的干馏 物理变化 产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭 C 水煤气 混合物 可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等 D 淀粉和蛋白质 高分子化合物 二者组成元素相同 3．答案：C 解析：裂解气的主要成分为乙烯、丙烯等短链不饱和烃，A错误；煤的干馏是化学变化，不是物理变化，B错误；水煤气为混合物，其主要成分为CO和，可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等，C正确；淀粉由C、H、O三种元素组成，蛋白质主要由C、H、O、N等元素组成组成元素不同，D错误。 4．[2024秋·高三·河南·期中联考]下列冶炼金属的原理正确的是( ) A.工业上电解制备金属 B.Na加入溶液制备金属 C.加热分解制备金属 D.电解溶液制备金属钠 4．答案：C 解析：工业上电解制备金属，A项错误；高温下，与熔融制备金属，B项错误；金属活动顺序表中排在铜后面的金属氧化物不稳定，受热分解生成金属单质，故加热分解制备金属银，C项正确；制备金属钠是通过电解熔融实现的，D项错误。 5．[2024年安徽高考真题]下列资源利用中，在给定工艺条件下转化关系正确的是( ) A.煤煤油 B.石油乙烯 C.油脂甘油 D.淀粉乙醇 5．答案：C 解析：煤的干馏产品为焦炭、煤焦油、出炉煤气，煤油为石油的分馏产品，A错误；石油分馏得到汽油、煤油、柴油等轻质油，石油经裂化、裂解得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料，B错误；油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应，生成高级脂肪酸盐和甘油，C正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酶的催化下转化为乙醇，D错误。 6．[2024秋·高三·河南鹤壁·月考校考]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.吸收塔中被氧化 C.吸收时可用溶液代替和水 D.蒸馏塔中发生置换反应 6．答案：C 解析：A.海水中通入氯气和酸，发生，因为液溴易挥发，采用热空气吹出溴单质，故A说法正确； B.吸收塔中发生，硫元素化合价升高，被氧化，故B说法正确； C.根据B选项分析，被氧化，二氧化硫作还原剂，中具有强氧化性，不与溴单质反应，因此不能代替，故C说法错误； D.蒸馏塔中发生，该反应为置换反应，故D说法正确； 答案为C。 7．[2023秋·高三·内蒙古·期中联考]化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。下列说法正确的是( ) A.煤的干馏过程中主要发生化学变化 B.长期使用DDT不会导致残留污染 C.工业冶炼Ag常用电解法 D.石油裂化和裂解的目的都是生产汽油 7．答案：A 解析：A.煤的干馏是指隔绝空气加强热使之分解，因此煤的干馏过程中主要发生化学变化，故A正确； B.DDT难降解，长期使用会残留，对农作物造成污染，故B错误； C.Ag是不活泼金属，工业冶炼Ag常用热分解法，故C错误； D.石油裂化的目的是生产汽油、煤油、柴油等轻质油，石油裂解目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，故D错误。 综上所述，答案为A。 8．[2024春·高一·新疆乌鲁木齐·期末联考]金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼原理错误的是( ) A.用电解法制取金属钠： B.用作还原剂冶炼金属Ag： C.用作还原剂冶炼金属V： D.用活泼金属为还原剂冶炼： 8．答案：B 解析：A.电解熔融氯化钠制取金属钠，同时生成氯气，A正确； B.银是不活泼的金属，一般采用加热的方法冶炼，B错误； C.铝的还原性大于钒，用作还原剂(铝热剂)冶炼金属V，C正确； D.的活泼性大于，用等活泼金属为还原剂治炼，D正确； 故选B。 9．[2024春·高一·河南焦作·期末校考]海水中不仅含有丰富的水资源，而且蕴藏着宝贵的化学资源。海水资源利用的部分过程如图所示，下列有关说法错误的是( ) A.海水淡化主要有蒸馏法、电渗析法等，其中蒸馏法的技术和工艺较成熟，但成本较高 B.在氯碱工业中，电解饱和食盐水可得到、和NaOH C.在制镁工业中，常用石灰乳作沉淀剂，整个过程涉及无机四大基本反应类型 D.在制镁工业中，电解得到的另一产物可用于生产盐酸并循环使用到前面流程中 9．答案：C 解析：海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，方法主要有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等，蒸馏法的技术和工艺较成熟，但成本较高，A正确；氯碱工业是工业上用电解饱和NaCl溶液的方法制取NaOH、和，B正确；在制镁工业中，常用廉价的石灰乳作沉淀剂，整个过程不涉及置换反应和化合反应，C错误；在制镁工业中，电解得到的另一产物为，可用于生产盐酸并循环使用到前面流程中，D正确。 10．[2024春·高二·浙江·期中联考]钛(熔点为1668℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁还原制取金属钛是钛生产的重要方法，其简化工艺流程如下。下列说法正确的是( ) A.工业上，一般选择电解熔融制备金属 B.“真空蒸馏”的目的是为了降低单质和的沸点，使其气化分离出去 C.高温还原过程中可通入作保护气 D.“电解”时，阴极上生成单质a，可用作其他联产过程的氧化剂 10．答案：B 解析：A.结合分析可知，由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属Mg能耗大，工业生产一般采用电解熔融的方法，故A错误； B.“真空蒸馏”的目的是为了降低单质和的沸点，使其气化分离出去，故B正确； C.与Mg在高温下要反应，不可通入作保护气，故C错误； D.结合分析可知，工业生产中，阳极上发生反应，可用作其他联产过程的氧化剂，故D错误。 答案选B。 11．[2023春·高一·辽宁辽阳·期末]煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。下列关于它们的综合利用的叙述错误的是( ) A.以煤、石油和天然气为原料，可以合成高分子材料 B.煤的气化是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C.石油的裂解和裂化都是化学变化 D.天然气是一种清洁燃料，属于不可再生资源 11．答案：B 解析：A.以煤、石油和天然气为主要原料生产的合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维故A正确; B.煤的干馏可以获得苯、甲苯等芳香烃，故B错误; C.石油的裂解、裂化过程中均生成了新物质，均为化学变化，故C正确; D.天然气的主要成分是甲烷，甲烷是不可再生资源，故D正确; 故选B。 12．[2024春·高二·河南焦作·开学考试校考]海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( ) A.向苦卤中通入是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用将其还原吸收 12．答案：C 解析：A、向苦卤中通入氯气置换出溴单质，分离得到溴，通入氯气是为了提取溴，A正确；B、粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液，过滤后向滤液中加入盐酸到溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，B正确；C、工业常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，C错误；D、提取溴时一般用氯气置换出溴单质，由于具有挥发性，用空气和水蒸气吹出溴单质，再用二氧化硫将其还原吸收转化为溴化氢，达到富集的目的，D正确；答案选C。 13．下列说法正确的是( ) A.从海水中提取镁： B.自然界中不存在游离态的金属单质 C.海水淡化的方法有蒸馏法、沉淀法、电渗析法和反渗透法等 D.煤的干馏、石油的分馏和裂化均属于化学变化 13．答案：A 解析：自然界中存在游离态的金属单质，如Au等不活泼的金属，B错误；海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等，没有沉淀法，C错误；煤的干馏和石油的裂化过程中均有新物质生成，均属于化学变化，石油的分馏过程中没有新物质生成，属于物理变化，D错误。 14．“煤制油”的关键技术是煤的气化，目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气反应：，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧（用空气代替）来提供：。下列说法不正确的是( ) A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染 B.第一个反应需要吸热，故煤的气化从能量角度来看，得不偿失 C.煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高 D.上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、后主要是合成氨的两种原料气 14．答案：B 解析：虽然在煤的气化过程中会有一部分煤的潜在能量遭到损失，但因为加工后得到的气态燃料的热利用率高，而且比较清洁，故从总体来看，将煤气化后再使用还是比较合理的，B错误。 15．[2023春·高一·陕西咸阳·月考校考]海水中有丰富的资源。从海水中可以获得淡水、食盐，并提取溴。回答下列问题。 （1）初步提纯后的粗盐中含有、、等杂质，精制时一般步骤如下： 加入的试剂①、②分别是：__________、__________。 （2）工业上以晒盐后的卤水为原料进行提溴，主要流程如下： ①卤水呈碱性，在通入前需先酸化，原因是__________。 ②向酸化后的卤水中通入时主要发生反应的离子方程式为__________。 ③“吹出”步骤中主要利用了溴的__________性。 ④设立“吸收”步骤的目的是__________。 ⑤吸收步骤中发生反应的化学方程式为__________。 ⑥已知常压下的沸点是59℃。蒸馏过程中，温度应控制在__________（填字母）范围内较合适。 A.20℃~30℃ B.45℃~55℃ C.75℃~85℃ D.100℃~110℃ ⑦经该方法处理后，海水最终得到，若总提取率为60%，则原海水中的浓度是__________。 15．答案：（1）溶液；溶液 （2）①防止氯气和碱反应 ② ③挥发 ④富集溴元素 ⑤ ⑥C ⑦0.8 解析：（1）粗盐提纯时常用氢氧化钠溶液除去镁离子，用氯化溶液除去，用碳酸钠除去钙离子和过量的离子，则碳酸钠溶液应在氯化之后滴加，则加入的试剂①、②分别是氯化溶液、碳酸钠溶液； （2）①卤水呈碱性，在通入先需先酸化，原因是防止氯气和碱反应； ②向酸化后的卤水中通入与发生反应生成和反应的离子方程式为； ③“吹出”步骤中主要利用了溴的挥发性； ④设立“吸收”步骤的目的是富集溴元素； ⑤吸收步骤中和和水反应生成HBr和硫酸，发生的化学反应方程式为； ⑥蒸馏过程中，温度应该高于的沸点，但不能高于水的沸点，故选C。 16．工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图所示。 某课外小组在实验室模拟上述过程设计了如图所示装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）。 （1）A装置中通入a气体时，发生反应的离子方程式为_________。 （2）A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通入热空气。通入热空气的目的是_________。 （3）实验过程中，B装置中产生的两种主要阴离子为_________。 （4）C装置的作用是_________。 16．答案：（1） （2）将溴单质从蒸馏烧瓶中吹出 （3） （4）吸收未反应完的有毒气体，防止污染空气 解析：（1）a气体是氯气，能把溴离子氧化成溴单质，发生反应的离子方程式为。 （3）b气体是能把氧化成，而自身被还原为，所以B装置中产生的两种主要阴离子为。 （4）氢氧化钠溶液能吸收未反应完的有毒气体，防止污染空气。 17．综合利用海水可以制备淡水、食盐、纯碱、溴等物质，其流程如图所示： （1）实验室中可用如图装置从海水中获得淡水，B、C仪器的名称分别是B_____________、C______________；B装置中如果忘加沸石，应_______________________；如图装置中有____________处错误。 （2）在母液中通入氯气可置换出单质溴，从溶液A中提取，需要的主要仪器是______________。 （3）粗盐中含有、、等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下： a.溶解；b.依次加入过量的_______________溶液、NaOH溶液、_______________溶液；c._______________；d.加适量盐酸；e.________________（请补全缺少的试剂和实验步骤）。 （4）实验室需要使用480 mL 0.1 mol/L的该精制盐溶液，则配制该溶液时： ①需要用托盘天平称量氯化钠的质量___________________g。 ②下列实验操作会使配制结果偏高的是( ) A.砝码生锈了 B.定容时俯视刻度线 C.没洗涤烧杯和玻璃棒 D.容量瓶中残留少量蒸馏水 E.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又加少量蒸馏水至液面与刻度线相切 （5）向氯化钠溶液中先后通入的气体X、Y的化学式分别为__________、_________，你认为先通气体X的原因是_______________，该反应的化学方程式为________________。 （6）用这种方法制得的中有少量的NaCl。检验该中少量的NaCl的实验操作为___________________。 17．答案：（1）蒸馏烧瓶；冷凝管；停止加热，液体冷却后再加；3 （2）分液漏斗 （3）氯化钡；碳酸钠；过滤；蒸发结晶 （4）①2.9；②AB （5）；；氨气溶解度大，易形成高浓度的碳酸氢根，便于生成的碳酸氢钠析出； （6）取适量固体溶于水，向其中加入过量的硝酸，再加硝酸银，有白色沉淀生成，说明有氯化钠 解析：（1）实验室中可用图中装置从海水中获得淡水， B、C仪器的名称分别是蒸馏烧瓶、冷凝管，B装置中如果忘加沸石，应停止加热，液体冷却后再加，图中装置为蒸馏装置，图中存在3处错误，冷凝管水流方向错误，应下进上出；温度计插入位置错误，应是水银球在蒸馏烧瓶的支管口处测定馏出成分的沸点；蒸馏烧瓶加热未垫石棉网。 （2）在母液中通入可置换出单质，从溶液A中提取，可以加入，萃取单质后在分液漏斗中分液分离，需要的主要仪器是分液漏斗。 （3）首先要把粗盐溶于水形成溶液，然后加入过量的NaOH可以将沉淀，用沉淀，再加入过量的可以将沉淀。至于先除，还是先除都行，用沉淀，方程式为，但是加入要放在加入之后，这样会除去反应剩余的：，离子都沉淀后再进行过滤，再加入盐酸除去反应剩余的和，最后经蒸发结晶操作得到较纯净的NaCl。 （4）①由于实验室不存在480 mL的容量瓶，需要按照500 mL的容量瓶计算需要溶质的质量，溶质质量为0.5 L×0.1 mol/L×58.5 g/mol=2.925 g，托盘天平精确度为0.1 g，则需要称量2.9 g NaCl固体。②A.砝码生锈了，称量质量偏大，配制溶液浓度偏高，正确； B.定容时俯视容量瓶刻度线，水未加到刻度线，溶液浓度偏大，正确；C.没洗涤烧杯和玻璃棒，溶质减少，得到溶液的浓度偏小，错误；D.容量瓶中残留少量蒸馏水对溶液配制无影响，错误；E.补加蒸馏水会稀释溶液，得到溶液浓度偏小，错误，故选AB。 （5）向氨化的饱和NaCl溶液中通入生成晶体和，先通入，溶解度大，易形成高浓度的，反应的化学方程式为。 18．铝土矿（主要成分为，还含有）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下： （1）沉淀A的成分是（填化学式）______。 （2）步骤②中加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式，除了还有：______、______。 （3）步骤③中通入过量气体而不加入过量盐酸的理由是______。 （4）准确称取8g铝土矿样品，加入一定量试剂a的溶液，使其中的恰好溶解；然后向滤液中加入的NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示，则样品中的百分含量为_____。 18．答案：（1） （2）； （3）过量盐酸能使生成的溶解 （4）63.75% 解析：本题主要考查铝及其化合物的相互转化和计算。 操作和可得到沉淀和滤液，则操作Ⅰ和Ⅱ均为过滤；根据图知，滤液甲有铝元素，除了溶于强碱还溶于强酸，故试剂a为强酸，也溶于强酸而不溶，故沉淀A是。 （1）由上述分析得沉淀A是。 （2）有上述分析可知滤液甲中有和，其与氢氧化钠反应的离子方程式为。 （3）步骤3的目的是为了生成沉淀，而加入过量会使生成的溶解。 （4）根据关系式可计算，，故氧化铝的质量分数为。 学科网（北京）股份有限公司 $$高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 攻坚一 金属矿物的开发利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1.金属在自然界中的存在形态 2.金属冶炼的实质 3.金属冶炼的方法 4.铝热反应 攻坚二 海水资源的开发利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1.海水淡化 2.海水制盐 3.海水提溴 4.海水提碘 攻坚三 煤、石油、天然气的综合利用 【典例剖析】 【核心精讲】 1. 煤的综合利用 2. 石油的综合利用 3. 天然气的综合利用 04 跟踪训练，闭环提能 学习目标 梳理考点 1. 通过分析金属冶炼的原理与方法，体会化学变化中物质转化与能量变化的关系，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想核心素养。​ 2. 通过探究海水资源提取物质的工艺流程，体会化学技术在资源综合利用中的重要性，培养科学探究与创新意识核心素养。 3. 通过研究化石能源的开发、利用及转化，体会化学对能源可持续发展的推动作用，培养变化观念与平衡思想核心素养。​ 4. 通过讨论资源开发中的环境问题及解决措施，体会化学学科的社会责任，培养科学态度与社会责任核心素养。 1. 金属冶炼的实质 2. 金属冶炼的方法 3. 铝热反应 4. 海水淡化 5. 海水提溴 6. 海水提碘 7. 煤的综合利用 8. 石油的综合利用 9. 天然气的综合利用 攻坚一：金属矿物的开发利用 1．[2024年浙江高考真题]化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 2．下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是( ) A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用 B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥 C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧 D.废电池等有毒有害垃圾分类回收 3．[2024春·高一·新疆阿克苏地区·月考校考]下列各组金属适合用热分解法冶炼的是( ) A.K、Na B.Al、Fe C.Hg、Ag D.Cu、Mg 4．[2024秋·高一·河北保定·期末校考]在金属活动性顺序表中，钴的活动性介于镁和铜之间。工业上冶炼钴的方法是( ) A.加热CoO制备Co B.在高温下用CO还原CoO制备Co C.常温下电解固体CoO制备Co D.钠与溶液反应制备Co 5．氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下: 下列说法错误的是(   ) A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2 B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑ D.过程④中消耗11.2L O2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×1023 6．下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法正确的是( )。 A.粗铜电解精炼时，粗铜做阴极 B.生产铝、铜、高纯硅和玻璃的过程中都涉及氧化还原反应 C.黄铜矿冶铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料 D.生产玻璃过程中体现了碳酸的酸性强于硅酸 7．[2017年江苏高考真题]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为,含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_________________________________。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入溶液,溶液的pH__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_________________________________。 (4)“电解Ⅱ”是电解溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为__________,阴极产生的物质A的化学式为__________。 (5)铝粉在1000℃时可与反应制备AlN。在铝粉中添加少量固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_______________________________。 考点一　金属矿物的开发利用 1．金属冶炼的一般方法及应用 (1)金属在自然界中的存在 (2)金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。 (3)金属冶炼的方法 方法名称 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 攻坚二：海水资源的开发利用 1．海水中有丰富的资源，下列无法从海水中获取的是( ) A.酒精 B. C.溴 D.NaOH 2．[2024秋·高二·湖南衡阳·月考校考]开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是( ) A.①的操作是先通入足量的 B.鉴别和溶液可以用澄清石灰水 C.在步骤③中，水溶液吸收后，溶液的酸性增强 D.向母液中加入石灰乳可得到，工业上常用电解熔融的来制取镁 3．[2024秋·高三·河南鹤壁·月考校考]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.吸收塔中被氧化 C.吸收时可用溶液代替和水 D.蒸馏塔中发生置换反应 4．[2024春·高二·河南焦作·开学考试校考]海洋是生命的摇篮，浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和制得一些重要的化工产品。海水提溴的工艺流程如图所示。 （1）工业上通过制备Mg，常用的冶炼方法是 。通入热空气吹出，利用了溴的 （填字母）。 A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性 （2）写出吸收塔中发生反应的离子方程式： 。 （3）某同学提出，证明HBr溶液中含有Br的实验方案是：取出少量溶液，先加入过量新制氯水，再加入淀粉—KI溶液，观察溶液是否变蓝。该方案是否合理并简述理由： 。 （4）蒸馏塔在蒸馏过程中，温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： 。 （5）从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、反渗透法和 （填一种）。反渗透法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。 A.经过阳离子交换树脂后，水溶液中阳离子总数减少 B.通过阴离子交换树脂后，水溶液中只被除去 C.通过净化处理后的水，导电性增强 D.阴离子交换树脂填充段存在反应： 5．[2024春·高一·江苏南通·期中校考]工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下： 已知：吸收塔中的主要反应为。 (1)实验室使用如图所示装置模拟上述流程的①~③。 ①实验室以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式为_________。 ②A装置中，浓缩海水先用硫酸酸化的主要目的是_________。实验时，先通入一段时间，再通入热空气。通入热空气的目的是_________。 ③B装置中长导管D的作用是_________。提取溴的过程中，经过2次转化的目的是_________。 (2)反应釜2中发生反应的离子方程式为_________。 (3)蒸馏塔残留液中含有少量，可用臭氧氧化技术进行处理，但会产生易致癌的。取含的水样，向其中投加一定量的，再经氧化后，水中溴酸盐()的含量如图所示。投加一定量的的目的是_________。 (4)我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量。 请完成相应的实验步骤：准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中，_________，将实验重复2~3次，进行数据处理。 [已知：苯酚与溴水反应生成沉淀：，。实验中须使用的试剂：10.00mL0.0200mol/L溴水(过量)、0.1mol/L碘化钾溶液、0.0100mol/L标准溶液、淀粉溶液] 6．海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。 （1）①海水中所得粗盐中通常含Ca2+、Mg2+、等杂质,为了得到精盐,下列试剂加入的先后顺序正确的是_______。 A.BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl B.NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl C.BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl D.Na2CO3→NaOH→BaCl2→HCl ②为了检验精盐中是否含有,正确的方法是____________________________。 （2）海藻中提取碘的流程如下所示： ①灼烧过程中,需使用到的（除泥三角外）实验仪器有____________。 A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.蒸发皿 E.酒精灯 F.三脚架 ②指出提取碘的过程中有关实验操作名称：①_______③_________④_________。 ③步骤②反应的离子方程式为_______________________,该过程氧化剂也可以用H2O2,将等物质的量的I-转化为I2,所需Cl2和H2O2的物质的量之比为_______。 ④下列关于海藻提取碘的说法,正确的是__________。 A.含碘的有机溶剂呈现紫红色 B.操作③中先放出下层液体,然后再从下口放出上层液体 C.操作④时,温度计的水银球应伸入液面以下但不能触碰到蒸馏烧瓶的底部 考点二　海水资源的开发利用 1. 海水的淡化 (1) 主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。 (2) 海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法 2. 海水制盐 3. 从海水中提取镁的流程 主要化学反应为 (1)制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； (2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； (3)制备MgCl2： Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； (4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 4. 海水中提取溴 (1)工艺流程 (2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 5. 海带中提取碘 (1)工艺流程 (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 攻坚三：煤、石油、天然气的综合利用 1．煤、石油是宝贵的自然资源。下列说法正确的是( ) A.煤中只含有碳元素 B.煤的干馏是物理变化 C.汽油属于纯净物 D.石油分馏可以获得汽油 2．[2024春·高一·四川南充·月考校考]有关煤、石油和天然气的综合利用，下列说法正确的是( ) A.水煤气主要成分是 B.煤的气化和液化、石油的分馏都是物理变化 C.裂解的目的是提高汽油的产量和质量 D.鉴别直馏汽油和裂化汽油，可用溴水鉴别 3．[2023春·高一·河南郑州·月考校考]煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.a层液体的pH>7 B.长导管的作用是导气和冷凝 C.从b层液体中分离出苯的操作是分馏 D.c口导出的气体不能使溴水褪色 4．[2024春·高一·福建福州·月考校考]下列物质的相关描述和知识均正确的是( ) 选项 物质名称 描述 相关知识 A 裂解气 混合物 主要成分为烷烃 B 煤的干馏 物理变化 产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭 C 水煤气 混合物 可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等 D 淀粉和蛋白质 高分子化合物 二者组成元素相同 5．下列说法错误的是( ) A.石油主要是由烃组成的混合物 B.①主要发生物理变化 C.②为裂解过程 D.③是加成反应，产物名称是二溴乙烷 6．下图是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中( ) A.a的沸点最高 B.b的沸点最低 C.c的平均相对分子质量可能最大 D.每一种馏分都是纯净物 7．[2023春·高一·辽宁辽阳·期末]煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。下列关于它们的综合利用的叙述错误的是( ) A.以煤、石油和天然气为原料，可以合成高分子材料 B.煤的气化是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C.石油的裂解和裂化都是化学变化 D.天然气是一种清洁燃料，属于不可再生资源 8．有资料报道，前几年我国部分地区陆续发现了“毒油”，所谓的“毒油”是指混有汽油的食用油，不能食用。下列有关说法正确的是( ) A.汽油是纯净物，有固定的熔、沸点 B.汽油可以由石油分馏得到 C.可利用静置后看其是否分层来判断食用油中是否混有汽油 D.裂化汽油可以作为从溴水中提取溴的萃取剂 考点三　煤、石油、天然气的综合利用 1．煤的综合利用 (1)煤的组成 (2)煤的加工 2．石油的综合利用 (1)石油的成分：①元素组成：C、H以及少量的O、S、N等。②物质组成：烷烃、环烷烃及少量芳香烃等。 (2)石油加工 3．天然气的综合利用 (1)主要成分是CH4，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4＋H2O(g)CO＋3H2。 1．[2024年浙江高考真题]化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 2．[2024春·高一·四川南充·月考校考]有关煤、石油和天然气的综合利用，下列说法正确的是( ) A.水煤气主要成分是 B.煤的气化和液化、石油的分馏都是物理变化 C.裂解的目的是提高汽油的产量和质量 D.鉴别直馏汽油和裂化汽油，可用溴水鉴别 3．[2024春·高一·福建福州·月考校考]下列物质的相关描述和知识均正确的是( ) 选项 物质名称 描述 相关知识 A 裂解气 混合物 主要成分为烷烃 B 煤的干馏 物理变化 产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭 C 水煤气 混合物 可作为化工原料气生产甲醇、二甲醚等 D 淀粉和蛋白质 高分子化合物 二者组成元素相同 4．[2024秋·高三·河南·期中联考]下列冶炼金属的原理正确的是( ) A.工业上电解制备金属 B.Na加入溶液制备金属 C.加热分解制备金属 D.电解溶液制备金属钠 5．[2024年安徽高考真题]下列资源利用中，在给定工艺条件下转化关系正确的是( ) A.煤煤油 B.石油乙烯 C.油脂甘油 D.淀粉乙醇 6．[2024秋·高三·河南鹤壁·月考校考]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.吸收塔中被氧化 C.吸收时可用溶液代替和水 D.蒸馏塔中发生置换反应 7．[2023秋·高三·内蒙古·期中联考]化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。下列说法正确的是( ) A.煤的干馏过程中主要发生化学变化 B.长期使用DDT不会导致残留污染 C.工业冶炼Ag常用电解法 D.石油裂化和裂解的目的都是生产汽油 8．[2024春·高一·新疆乌鲁木齐·期末联考]金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼原理错误的是( ) A.用电解法制取金属钠： B.用作还原剂冶炼金属Ag： C.用作还原剂冶炼金属V： D.用活泼金属为还原剂冶炼： 9．[2024春·高一·河南焦作·期末校考]海水中不仅含有丰富的水资源，而且蕴藏着宝贵的化学资源。海水资源利用的部分过程如图所示，下列有关说法错误的是( ) A.海水淡化主要有蒸馏法、电渗析法等，其中蒸馏法的技术和工艺较成熟，但成本较高 B.在氯碱工业中，电解饱和食盐水可得到、和NaOH C.在制镁工业中，常用石灰乳作沉淀剂，整个过程涉及无机四大基本反应类型 D.在制镁工业中，电解得到的另一产物可用于生产盐酸并循环使用到前面流程中 10．[2024春·高二·浙江·期中联考]钛(熔点为1668℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁还原制取金属钛是钛生产的重要方法，其简化工艺流程如下。下列说法正确的是( ) A.工业上，一般选择电解熔融制备金属 B.“真空蒸馏”的目的是为了降低单质和的沸点，使其气化分离出去 C.高温还原过程中可通入作保护气 D.“电解”时，阴极上生成单质a，可用作其他联产过程的氧化剂 11．[2023春·高一·辽宁辽阳·期末]煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。下列关于它们的综合利用的叙述错误的是( ) A.以煤、石油和天然气为原料，可以合成高分子材料 B.煤的气化是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C.石油的裂解和裂化都是化学变化 D.天然气是一种清洁燃料，属于不可再生资源 12．[2024春·高二·河南焦作·开学考试校考]海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( ) A.向苦卤中通入是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用将其还原吸收 13．下列说法正确的是( ) A.从海水中提取镁： B.自然界中不存在游离态的金属单质 C.海水淡化的方法有蒸馏法、沉淀法、电渗析法和反渗透法等 D.煤的干馏、石油的分馏和裂化均属于化学变化 14．“煤制油”的关键技术是煤的气化，目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气反应：，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧（用空气代替）来提供：。下列说法不正确的是( ) A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染 B.第一个反应需要吸热，故煤的气化从能量角度来看，得不偿失 C.煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高 D.上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、后主要是合成氨的两种原料气 15．[2023春·高一·陕西咸阳·月考校考]海水中有丰富的资源。从海水中可以获得淡水、食盐，并提取溴。回答下列问题。 （1）初步提纯后的粗盐中含有、、等杂质，精制时一般步骤如下： 加入的试剂①、②分别是：__________、__________。 （2）工业上以晒盐后的卤水为原料进行提溴，主要流程如下： ①卤水呈碱性，在通入前需先酸化，原因是__________。 ②向酸化后的卤水中通入时主要发生反应的离子方程式为__________。 ③“吹出”步骤中主要利用了溴的__________性。 ④设立“吸收”步骤的目的是__________。 ⑤吸收步骤中发生反应的化学方程式为__________。 ⑥已知常压下的沸点是59℃。蒸馏过程中，温度应控制在__________（填字母）范围内较合适。 A.20℃~30℃ B.45℃~55℃ C.75℃~85℃ D.100℃~110℃ ⑦经该方法处理后，海水最终得到，若总提取率为60%，则原海水中的浓度是__________。 16．工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图所示。 某课外小组在实验室模拟上述过程设计了如图所示装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）。 （1）A装置中通入a气体时，发生反应的离子方程式为_________。 （2）A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通入热空气。通入热空气的目的是_________。 （3）实验过程中，B装置中产生的两种主要阴离子为_________。 （4）C装置的作用是_________。 17．综合利用海水可以制备淡水、食盐、纯碱、溴等物质，其流程如图所示： （1）实验室中可用如图装置从海水中获得淡水，B、C仪器的名称分别是B_____________、C______________；B装置中如果忘加沸石，应_______________________；如图装置中有____________处错误。 （2）在母液中通入氯气可置换出单质溴，从溶液A中提取，需要的主要仪器是______________。 （3）粗盐中含有、、等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下： a.溶解；b.依次加入过量的_______________溶液、NaOH溶液、_______________溶液；c._______________；d.加适量盐酸；e.________________（请补全缺少的试剂和实验步骤）。 （4）实验室需要使用480 mL 0.1 mol/L的该精制盐溶液，则配制该溶液时： ①需要用托盘天平称量氯化钠的质量___________________g。 ②下列实验操作会使配制结果偏高的是( ) A.砝码生锈了 B.定容时俯视刻度线 C.没洗涤烧杯和玻璃棒 D.容量瓶中残留少量蒸馏水 E.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又加少量蒸馏水至液面与刻度线相切 （5）向氯化钠溶液中先后通入的气体X、Y的化学式分别为__________、_________，你认为先通气体X的原因是_______________，该反应的化学方程式为________________。 （6）用这种方法制得的中有少量的NaCl。检验该中少量的NaCl的实验操作为___________________。 18．铝土矿（主要成分为，还含有）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下： （1）沉淀A的成分是（填化学式）______。 （2）步骤②中加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式，除了还有：______、______。 （3）步骤③中通入过量气体而不加入过量盐酸的理由是______。 （4）准确称取8g铝土矿样品，加入一定量试剂a的溶液，使其中的恰好溶解；然后向滤液中加入的NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示，则样品中的百分含量为_____。 学科网（北京）股份有限公司 $$