第一节 自然资源的开发利用（举一反三专项训练，浙江专用）【上好课】化学人教版必修第二册

第一节　自然资源的开发利用 题型01金属材料及利用 题型02 金属的冶炼原理 题型03 海水资源的开发利用 题型04 煤、石油和天然气的综合利用  题型01金属材料及利用 1．金属在自然界中的存在形态 (1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以__________的形式存在。 (2)绝大多数金属元素以__________的形式存在于自然界。 2．合金 概念 由两种或两种以上的__________ (或____________________)熔合而成的具有__________特性的物质 性能 硬度 硬度一般__________它的成分金属 熔点 熔点一般__________它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 (1)铁合金 根据含碳量的不同，铁合金分为生铁和钢。如不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 (2)铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度________、强度________，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 (3)新型合金 用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．正确选用金属材料的一般思路 (1)金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。 (2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。 (3)材料的稳定性、日常维护、对环境的影响等应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境下的化学稳定性及耐腐蚀性等。 (4)材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。 【典例1】(2026·浙江宁波高一期末)下列有关合金的说法正确的是( ) A．氮化硼陶瓷属于合金 B．合金的熔点一定比各成分金属的低 C．不锈钢是一种合金钢，只含金属元素 D．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力 【变式1-1】我国自主研发的大飞机C919其材料大量使用了铝锂合金，其具有的以下性质中，与该应用无关的是( ) A．密度小 B．导电性 C．硬度大 D．耐腐蚀 【变式1-2】从新石器时代到明清时期的各类器物中可以看出，蛇在中华文化中体现了多重象征意义。下列文物的主要成分属于合金的是( ) A．“滇王之印”金印 B．商代蛇形玉佩 C．五彩张天师斩五毒纹小盘 D．商青铜蛇(残) 【变式1-3】(2026·浙江绍兴高一期末)三星堆出土文物展示了古蜀文明，下列三星堆文物的主要成分属于合金材料的是( ) A．青铜大立人 B．陶猪 C．石璧 D．玉琮 题型02 金属的冶炼原理 1．金属冶炼的一般原理 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用____________________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．金属的冶炼方法 (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (2)金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 __________________________ 冶炼镁 __________________________ 冶炼铝 __________________________ 热还原法 高炉炼铁 __________________________ 铝热法炼铁 __________________________ 其他方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2 【典例2】下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是(　　) 金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼 【变式2-1】 下列有关物质的工业制法中，错误的是( ) A．制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅 B．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠 C．制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁 D．制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝 【变式2-2】下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是( ) 选项 方法 冶炼原理 A 湿法炼铜 CuSO4+2K＝Cu+K2SO4 B 热分解法炼铜 Cu2S+O2＝2Cu+SO2 C 电解法炼铝 2Al2O34Al+3O2↑ D 热还原法冶炼钡 BaO+H2Ba+H2O 【变式2-3】合理、高效地开发、利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。下列有关金属的冶炼的说法不正确的是(　　) A．电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素被还原，氯元素被氧化 B．古法炼铜“曾青得铁则化为铜”的反应中，利用的是置换反应的原理 C．用铝热法原理炼铁的反应中，1mol Fe3O4被Al还原成Fe，转移9mol D．对于一些不活泼的金属，可以用直接加热分解其化合物的方法将其还原出来 题型03 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：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有___________、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。(3)海水的蒸馏 ①主要仪器：A___________，B___________，C___________。 ②冷却水的流向：a口进，b口出(下口进，上口出)。 ③B中加入碎瓷片的目的是______________________。 2．海水制盐 (1)方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 (2)原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。 3．海水提溴 (1)生产流程图 (2)主要化学(离子)方程式 ①Cl2＋2Br－===__________________________ ；②Br2＋SO2＋2H2O=== __________________________。 4．海带提碘 (1)海带中含有碘元素的检验原理 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，淀粉遇I2变蓝。 (2)从海带中提取碘的方法 ①工艺流程 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 5．海水提镁 (1)工艺流程 (2)有关反应的化学方程式 制碱：①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀：③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2； 酸化：④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； 蒸发浓缩、冷却结晶、脱水：⑤MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解制Mg：⑥MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【归纳总结】 海水资源的综合利用 【典例3】(2026·浙江省强基联盟高三联考一模)海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向。下列有关说法不正确的是( ) A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等 B．除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后加盐酸 C．“吹出法”是海水提溴常用的技术，在“吸收塔”内发生反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- D．冶炼金属镁可以以海水为原料，经过一系列过程制得MgO固体，经H2还原制得镁 【变式3-1】(2026·浙江省强基联盟高三二模)工业上制备相关物质，下列涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( ) A．制备钠：粗盐精盐溶液 B．制备溴：浓缩海水溶液 C．制备镁：海水溶液 D．制备纯碱：饱和食盐水 【变式3-2】从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示： 下列说法错误的是( ) A．流程I中依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质 B．流程Ⅱ先吸氨是使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳 C．上述流程涉及到三种基本反应类型 D．流程Ⅳ、Ⅴ是通过化学方法富集氯化镁 【变式3-3】(2026·浙江Z20联盟高一联考)工业利用海水制备Br2的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是( ) A．已知步骤Ⅰ获得的Br2中含有BrCl杂质，可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生 B．步骤Ⅱ热气体X是SO2 C．步骤Ⅱ中Br2与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为：3 Br2+6CO32-+3H2O=5Br-+3BrO3-+6HCO3- D．步骤Ⅲ操作Y为蒸馏 题型04 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成 煤是由___________和少量___________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．煤的综合利用 (1)煤的干馏 ①定义：将煤______________________使之分解的过程，也叫煤的焦化。 ②主要产品：出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)，煤焦油，焦炭。 (2)煤的气化 ①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。 ②主要反应：C＋H2O(g)CO＋H2。 (3) 3．天然气的综合利用 4．石油的组成 由多种______________________组成的混合物。 5．石油的综合利用 (1)石油的分馏：利用石油中各组分___________的不同进行分离的过程，分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。 (2)石油的裂化 ①目的：提高汽油的产量和质量。 ②原理(以C16H34为例)： C16H34C8H18＋C8H16。 (3)石油的裂解 ①目的：生成乙烯等气态化工原料。 ②原理：C8H18C4H10＋C4H8。 C4H10C2H6＋C2H4。 C4H10CH4＋C3H6。 (4)石油的催化重整 ①目的：使链状烃转化为环状烃。 ②产品：苯或甲苯等化工原料。 6．化石能源与合成高分子材料 (1)三大合成高分子材料包括：___________、___________、___________。 (2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如： ①乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2。 ②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3。 【归纳总结】 (1)化学中“三馏”的比较 名称 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 变化类型 化学变化 物理变化 物理变化 (2)裂化与裂解的比较 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且沸点低的烃 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 【典例4】(2026·浙江东阳中学高二月考)煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料，下列说法正确的是( ) A．煤和石油属于混合物，天然气属于纯净物 B．石油分馏是指利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程 C．煤中含有大量的芳香族化合物，可以通过干馏的物理方法分离出芳香族化合物 D．将重油裂化为轻质油作为燃料，有利于达到“碳中和”的目标 【变式4-1】煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料，下列说法正确的是( ) A．煤和石油属于混合物，天然气属于纯净物 B．石油分馏是指利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程 C．煤中含有大量的芳香族化合物，可以通过干馏的物理方法分离出芳香族化合物 D．将重油裂化为轻质油作为燃料，有利于达到“碳中和”的目标 【变式4-2】(2026·浙江师大附中高一期末)下列关于石油加工的叙述中，不正确的是( ) A．石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物 B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量 C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 D．石油的分馏是物理变化过程 【变式4-3】下列有关煤、石油及其产品的说法正确的是(　　) A．煤的气化和液化都属于物理变化 B．将煤在空气中加强热使之分解的过程，称为煤的干馏，也叫煤的焦化 C．将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料 D．用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油 1 / 1 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 $ 第一节　自然资源的开发利用 题型01金属材料及利用 题型02 金属的冶炼原理 题型03 海水资源的开发利用 题型04 煤、石油和天然气的综合利用  题型01金属材料及利用 1．金属在自然界中的存在形态 (1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 (2)绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。 2．合金 概念 由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能 硬度 硬度一般大于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 (1)铁合金 根据含碳量的不同，铁合金分为生铁和钢。如不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 (2)铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 (3)新型合金 用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．正确选用金属材料的一般思路 (1)金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。 (2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。 (3)材料的稳定性、日常维护、对环境的影响等应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境下的化学稳定性及耐腐蚀性等。 (4)材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。 【典例1】(2026·浙江宁波高一期末)下列有关合金的说法正确的是( ) A．氮化硼陶瓷属于合金 B．合金的熔点一定比各成分金属的低 C．不锈钢是一种合金钢，只含金属元素 D．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力 【答案】D 【解析】A项，氮化硼陶瓷属于无机非金属材料，不属于合金，A不符合题意；B项，合金的熔点一般比各成分金属的低，但并不是所有合金均如此，B不符合题意；C项，不锈钢是一种合金钢，除含金属元素外，还含有非金属元素，如硅，C不符合题意；D．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，D符合题意；故选D。 【变式1-1】我国自主研发的大飞机C919其材料大量使用了铝锂合金，其具有的以下性质中，与该应用无关的是( ) A．密度小 B．导电性 C．硬度大 D．耐腐蚀 【答案】B 【解析】铝锂合金是制作大飞机C919的材料，说明其耐腐蚀强、密度小、硬度大、强度高，和其易导电性无关，故选B。 【变式1-2】从新石器时代到明清时期的各类器物中可以看出，蛇在中华文化中体现了多重象征意义。下列文物的主要成分属于合金的是( ) A．“滇王之印”金印 B．商代蛇形玉佩 C．五彩张天师斩五毒纹小盘 D．商青铜蛇(残) 【答案】D 【解析】A项，金印主要成分为金， 属于金属材料，A错误；B项，佩的主要成分是玉石，属于非金属，不是合金，B错误；C项，陶瓷属于硅酸盐材料，C错误；D项，青铜属于铜合金，属于合金，D正确； 故选D。 【变式1-3】(2026·浙江绍兴高一期末)三星堆出土文物展示了古蜀文明，下列三星堆文物的主要成分属于合金材料的是( ) A．青铜大立人 B．陶猪 C．石璧 D．玉琮 【答案】A 【解析】A项，青铜大立人主要成分均为合金，A正确；B项，陶猪主要成分为硅酸盐，B错误；C项，石璧的主要成分是硅酸盐类矿物，不属于合金，C错误；D项，玉琮的主要成分是硅酸盐类矿物，不属于合金，D错误；故选A。 题型02 金属的冶炼原理 1．金属冶炼的一般原理 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。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．金属的冶炼方法 (1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (2)金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 热还原法 高炉炼铁 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热法炼铁 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 其他方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2 【典例2】下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是(　　) 金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼 【答案】D 【解析】钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。同时注意，此题易误选C，一般认为铁是由CO还原Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面时，是用铝热反应来制取的。 【变式2-1】 下列有关物质的工业制法中，错误的是( ) A．制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅 B．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠 C．制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁 D．制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝 【答案】D 【解析】工业用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2CSi+2CO↑，故A正确；工业上以海水为原料制得NaCl，然后电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，制得钠，故B正确；工业上常用焦炭和铁矿石为原料，碳首先燃烧生成二氧化碳，二氧化碳高温下与碳反应转化为CO，CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，制得铁，故C正确；工业制铝是电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不导电，故D错误。 【变式2-2】下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是( ) 选项 方法 冶炼原理 A 湿法炼铜 CuSO4+2K＝Cu+K2SO4 B 热分解法炼铜 Cu2S+O2＝2Cu+SO2 C 电解法炼铝 2Al2O34Al+3O2↑ D 热还原法冶炼钡 BaO+H2Ba+H2O 【答案】C 【解析】在水溶液中K会迅速和水反应，不能置换出硫酸铜溶液中的铜，湿法炼铜是用铁做还原剂，把硫酸铜溶液中的铜置换出来，故A不选；用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜，故B不选；电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝，故C选；钡是非常活泼的金属，不能用氢气从氧化钡中把钡置换出来，故D不选。 【变式2-3】合理、高效地开发、利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。下列有关金属的冶炼的说法不正确的是(　　) A．电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素被还原，氯元素被氧化 B．古法炼铜“曾青得铁则化为铜”的反应中，利用的是置换反应的原理 C．用铝热法原理炼铁的反应中，1mol Fe3O4被Al还原成Fe，转移9mol D．对于一些不活泼的金属，可以用直接加热分解其化合物的方法将其还原出来 【答案】C 【解析】A项，电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素的化合价降低，被还原，氯元素的化合价升高，被氧化，故A正确；B项，古法炼铜“曾青得铁则化为铜”，是铁和硫酸铜发生置换反应，故B正确；C项，用铝热法原理炼铁的反应中，1mol Fe3O4 中有1mol+2价铁，2mol+3价铁，被Al还原成Fe，转移2+3×2=8mol e−，故C错误；D项，对于一些不活泼的金属如汞、银，可以用直接加热分解其氧化物的方法将其还原出来，故D正确；故选C。 题型03 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：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。(3)海水的蒸馏 ①主要仪器：A冷凝管，B蒸馏烧瓶，C锥形瓶。 ②冷却水的流向：a口进，b口出(下口进，上口出)。 ③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 2．海水制盐 (1)方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 (2)原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。 3．海水提溴 (1)生产流程图 (2)主要化学(离子)方程式 ①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；②Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。 4．海带提碘 (1)海带中含有碘元素的检验原理 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，淀粉遇I2变蓝。 (2)从海带中提取碘的方法 ①工艺流程 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 5．海水提镁 (1)工艺流程 (2)有关反应的化学方程式 制碱：①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀：③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2； 酸化：④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； 蒸发浓缩、冷却结晶、脱水：⑤MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解制Mg：⑥MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【归纳总结】 海水资源的综合利用 【典例3】(2026·浙江省强基联盟高三联考一模)海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向。下列有关说法不正确的是( ) A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等 B．除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后加盐酸 C．“吹出法”是海水提溴常用的技术，在“吸收塔”内发生反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- D．冶炼金属镁可以以海水为原料，经过一系列过程制得MgO固体，经H2还原制得镁 【答案】D 【解析】A项，海水淡化常用方法包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等，A正确；B项，除去粗盐中杂质时，BaCl2除SO42-，NaOH除Mg2+，Na2CO3除Ca2+及过量Ba2+，顺序合理，过滤后加盐酸除去过量OH-和CO32-，B正确；C项，吹出法提溴中，吸收塔内Br2与SO2发生氧化还原反应，离子方程式正确，C正确；D项，冶炼镁需电解熔融MgCl2，MgO熔点高且H2不能还原MgO，D错误；故选D。 【变式3-1】(2026·浙江省强基联盟高三二模)工业上制备相关物质，下列涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( ) A．制备钠：粗盐精盐溶液 B．制备溴：浓缩海水溶液 C．制备镁：海水溶液 D．制备纯碱：饱和食盐水 【答案】B 【解析】A项，制备钠流程中，高温 → NaCl溶液不合理，因为高温无法得到NaCl溶液，且K → Na不可能，在NaCl溶液溶液中，金属钾会优先与水反应，不能置换出金属钠；工业上通过电解熔融NaCl制钠，A错误；B项，制备溴流程合理：浓缩海水通Cl2氧化Br⁻为Br2，热空气吹出Br2，SO2水溶液吸收生成HBr，再通Cl2氧化得Br2，符合工业方法，B正确；C项，制备镁流程中，电解MgCl2溶液会生成H2和Cl2，无法得到镁，工业上需电解熔融无水MgCl2，C错误；D项，制备纯碱流程中，通气体顺序应为先通NH3(溶解度大)再通CO2，以促进NaHCO3析出，选项中先通CO2再通NH3顺序错误，D错误；故选B。 【变式3-2】从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示： 下列说法错误的是( ) A．流程I中依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质 B．流程Ⅱ先吸氨是使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳 C．上述流程涉及到三种基本反应类型 D．流程Ⅳ、Ⅴ是通过化学方法富集氯化镁 【答案】C 【解析】粗盐水中主要含有氯化钙和硫酸镁等杂质，加入过量Ca(OH)2溶液除去硫酸镁，Na2CO3溶液除去氯化钙，适量稀盐酸中和Ca(OH)2与Na2CO3，A正确；二氧化碳溶于水后为酸性溶液，流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳，B正确；上述流程中，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，是分解反应，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，是复分解反应，没有置换反应和化合反应，C错误；流程Ⅳ、V是通过化学方法富集氯化镁，D正确。 【变式3-3】(2026·浙江Z20联盟高一联考)工业利用海水制备Br2的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是( ) A．已知步骤Ⅰ获得的Br2中含有BrCl杂质，可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生 B．步骤Ⅱ热气体X是SO2 C．步骤Ⅱ中Br2与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为：3 Br2+6CO32-+3H2O=5Br-+3BrO3-+6HCO3- D．步骤Ⅲ操作Y为蒸馏 【答案】B 【解析】海水浓缩得到卤水，再通入氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入热空气，将溴吹入纯碱中与之反应，起到富集的作用，然后再加入硫酸酸化，让BrO3-和溴离子在酸性条件下发生归中反应生成溴单质，再蒸馏得到产品溴。A项，氯的非金属性强于溴，氯气氧化性更强作氧化剂，化合价降低，可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生，A正确；B项，据分析，X是热空气，B错误；C项，Br2与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式为3 Br2+6CO32-+3H2O=5Br-+3BrO3-+6HCO3-，C正确；D项，通过蒸馏纯化溴，步骤Ⅲ操作Y为蒸馏，D正确；故选B。 题型04 煤、石油和天然气的综合利用 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．煤的综合利用 (1)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。 ②主要产品：出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)，煤焦油，焦炭。 (2)煤的气化 ①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。 ②主要反应：C＋H2O(g)CO＋H2。 (3) 3．天然气的综合利用 4．石油的组成 由多种碳氢化合物组成的混合物。 5．石油的综合利用 (1)石油的分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程，分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。 (2)石油的裂化 ①目的：提高汽油的产量和质量。 ②原理(以C16H34为例)： C16H34C8H18＋C8H16。 (3)石油的裂解 ①目的：生成乙烯等气态化工原料。 ②原理：C8H18C4H10＋C4H8。 C4H10C2H6＋C2H4。 C4H10CH4＋C3H6。 (4)石油的催化重整 ①目的：使链状烃转化为环状烃。 ②产品：苯或甲苯等化工原料。 6．化石能源与合成高分子材料 (1)三大合成高分子材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。 (2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如： ①乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2。 ②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3。 【归纳总结】 (1)化学中“三馏”的比较 名称 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 变化类型 化学变化 物理变化 物理变化 (2)裂化与裂解的比较 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且沸点低的烃 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 【典例4】(2026·浙江东阳中学高二月考)煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料，下列说法正确的是( ) A．煤和石油属于混合物，天然气属于纯净物 B．石油分馏是指利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程 C．煤中含有大量的芳香族化合物，可以通过干馏的物理方法分离出芳香族化合物 D．将重油裂化为轻质油作为燃料，有利于达到“碳中和”的目标 【答案】B 【解析】A项，天然气是混合物，主要含甲烷但含其他气体，A错误；B项，石油分馏基于沸点差异进行物理分离，B正确；C项，煤干馏是煤在隔绝空气条件下加热分解生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的化学变化过程，C错误；D项，裂化仅改变燃料形态，未减少碳排放，与碳中和无关，D错误；故选B。 【变式4-1】煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料，下列说法正确的是( ) A．煤和石油属于混合物，天然气属于纯净物 B．石油分馏是指利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程 C．煤中含有大量的芳香族化合物，可以通过干馏的物理方法分离出芳香族化合物 D．将重油裂化为轻质油作为燃料，有利于达到“碳中和”的目标 【答案】B 【解析】A项，天然气是混合物，主要含甲烷但含其他气体，A错误；B项，石油分馏基于沸点差异进行物理分离，B正确；C项，煤干馏是煤在隔绝空气条件下加热分解生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的化学变化过程，C错误；D项，裂化仅改变燃料形态，未减少碳排放，与碳中和无关，D错误；故选B。 【变式4-2】(2026·浙江师大附中高一期末)下列关于石油加工的叙述中，不正确的是( ) A．石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物 B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量 C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 D．石油的分馏是物理变化过程 【答案】A 【解析】A项，石油分馏是利用组分沸点不同分离石油，产物(如汽油、煤油)是沸点范围相近的混合物，而非纯净物，A错误；B项，裂化通过大分子烃断裂提高轻质燃油(如汽油)的产量和质量，B正确；C项，裂解以分馏产物(含石油气)为原料深度分解制烯烃，C正确；D项，分馏仅通过沸点差异分离组分，无新物质生成，属于物理变化，D正确。故选A。 【变式4-3】下列有关煤、石油及其产品的说法正确的是(　　) A．煤的气化和液化都属于物理变化 B．将煤在空气中加强热使之分解的过程，称为煤的干馏，也叫煤的焦化 C．将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料 D．用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油 【答案】D 【解析】煤的气化和液化都属于化学变化，A错误；煤在隔绝空气加强热的条件下分解的过程称为煤的干馏，而不是在空气中，B错误；石油分馏主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得，C错误；分馏获得的汽油主要成分是饱和烃，裂化获得的汽油中含有不饱和烃，二者可用溴的四氯化碳溶液鉴别，D正确。 1 / 1 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 $