第一节 自然资源的开发利用（举一反三专项训练，北京专用）【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】(2024·北京第十五中学高一月考)合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( ) A．储氢合金 B．青花瓷 C．航母钢甲板 D．钛合金耐压球壳 【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】我国的酒文化源远流长，以下酒杯文物中主要由金属材料制成的是 A．战国水晶杯 B．兽首玛瑙杯 C．角形玉杯 D．朱碧山银槎杯 【变式1-3】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) 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】(2024·北京大兴高一期末)下列金属的工业冶炼方法中，不正确的是( ) A．2HgO2Hg＋O2↑ B．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑ C．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ D．2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 【变式2-1】(2025·北京理工大学附中高一期中)下列金属中，通常用电解法冶炼的是( ) A．Al B．Fe C．Cu D．Ag 【变式2-2】(2025·北京西城高一期中)下列金属中，通常用加热分解法冶炼的是( ) A．钠 B．铜 C．铁 D．银 【变式2-3】(2025·北京汇文中学高一期中)下列关于金属冶炼方法叙述不正确的是( ) A．在高温下C、CO、Al等还原剂可以将Fe2O3还原为Fe B．用电解熔融AlCl3的方法来冶炼铝 C．Hg和Ag都可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼 D．火法炼铜(Cu2S＋O22Cu＋SO2)中，得到1mol Cu转移3mol电子 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·北京朝阳高一期末)从海水中提取溴、镁是海水综合利用的重要方向。主要工艺如下： 下列说法不正确的是( ) A．试剂①可选用Ca(OH)2，试剂②可选用盐酸 B．“吸收”过程的化学方程式：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 C．第一次通入Cl2的目的是氧化Br-，第二次通入Cl2的目的是氧化过量的SO2 D．电解熔融MgCl2的化学方程式：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【变式3-1】(2026·北京一模)从海带中提取碘的实验方案如下，下列说法不正确的是( ) A．试剂①是双氧水和稀硫酸，n(H2O2)参与：n(I2)生成=1：1 B．试剂②可以是CCl4，也可以是苯 C．海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去 D．向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘 【变式3-2】(2025·北京东城三模)离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．通过树脂后，溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变 B．树脂与树脂的位置可交换 C．通过树脂时，溶液中有离子反应 D．工作一段时间后，两种树脂均需进行再生处理 【变式3-3】(2026·北京师大二附中高一月考)利用“吹出法”从海水中提溴的主要过程如下。 下列说法不正确的是( ) A．吸收溴的反应方程式：SO2+ Br2+ 2H2O=H2SO4+2HBr B．“氧化”和“蒸馏”过程发生的主要反应为Cl2 +2Br- = 2Cl-+Br2 C．“吹出”的目的是减少溶液中残留的 Cl2 D．“吸收”后溶液pH减小 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】(2024·北京西城高一期中)下列说法中，正确的是( ) A．煤的干馏和石油的分馏都是物理变化 B．水煤气是通过煤的液化得到的 C．石油裂解得到的汽油是有固定沸点的纯净物 D．天然气作为化工原料可用于生产甲醇 【变式4-1】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。下列关于它们综合利用的叙述不正确的是( ) 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 B．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C．石油的裂解是为了提高轻质油(例如汽油)的产量 D．天然气的主要成分是甲烷，属于不可再生资源 【变式4-2】下列说法中不正确的是( ) A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业 B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量 C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样 D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解 【变式4-3】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是(　　) A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 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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】我国的酒文化源远流长，以下酒杯文物中主要由金属材料制成的是 A．战国水晶杯 B．兽首玛瑙杯 C．角形玉杯 D．朱碧山银槎杯 【答案】D 【解析】A项，水晶主要成分是 SiO2，A不符合题意；B项，玛瑙主要成分是 SiO2，B不符合题意；C项，玉的主要成分是硅酸盐，C不符合题意；D项，银属于金属材料，D符合题意；故选D。 【变式1-3】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。 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】(2024·北京大兴高一期末)下列金属的工业冶炼方法中，不正确的是( ) A．2HgO2Hg＋O2↑ B．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑ C．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ D．2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 【答案】B 【解析】A项，对于不活泼金属Hg,可以直接用加热分解的方法将金属从氧化汞中还原出来，故A正确；B项，氯化铝为共价化合物，在熔融状态不能电离出铝离子，不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方法制取铝，通常用电极氧化铝的方法制取铝，故B错误；C项，金属钠是活泼金属，工业上采用电解熔融物的方法冶炼，故C正确；D项，工业上采用热还原法来冶炼金属铁，故D正确；故选B。 【变式2-1】(2025·北京理工大学附中高一期中)下列金属中，通常用电解法冶炼的是( ) A．Al B．Fe C．Cu D．Ag 【答案】A 【解析】A项，Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故A选；B项，Fe用热还原法冶炼，3CO+Fe2O33CO2+2Fe，故B不选；C项，Cu用热还原法冶炼，C+2CuO2Cu+CO2↑，故C不选；D项，冶炼不活泼的金属Ag用加热分解氧化物的方法制得，2Ag2O4Ag+O2↑，故D不选；故选A。 【变式2-2】(2025·北京西城高一期中)下列金属中，通常用加热分解法冶炼的是( ) A．钠 B．铜 C．铁 D．银 【答案】D 【解析】性质活泼的金属用电解法冶炼；性质较活泼的金属用热还原法冶炼；性质不活泼的金属用加热分解氧化物的方法冶炼。A项，金属钠为活泼金属，需要用电解法冶炼，故A错误；B项，金属铜的冶炼采用热还原法，故B错误；C项，金属铁的冶炼采用热还原法，故C错误；D项，金属银的冶炼采用热分解法，故D正确；故选D。 【变式2-3】(2025·北京汇文中学高一期中)下列关于金属冶炼方法叙述不正确的是( ) A．在高温下C、CO、Al等还原剂可以将Fe2O3还原为Fe B．用电解熔融AlCl3的方法来冶炼铝 C．Hg和Ag都可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼 D．火法炼铜(Cu2S＋O22Cu＋SO2)中，得到1mol Cu转移3mol电子 【答案】B 【解析】A项，C、CO、Al等还原剂，在高温下还原氧化铁生成单质铁，故A正确；B项，工业上用电解熔融Al2O3的方法来冶炼铝，故B错误；C项，工业上制备Hg和Ag，都可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼，故C正确；D项，Cu2S＋O22Cu＋SO2的反应中氧元素化合价0价降低到-2价，铜元素化合价+1价降低到0价，硫元素化合价-2价升高到+4价，电子转移总数6e-，得到1mol Cu转移3mol电子，故D正确；故选B。 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·北京朝阳高一期末)从海水中提取溴、镁是海水综合利用的重要方向。主要工艺如下： 下列说法不正确的是( ) A．试剂①可选用Ca(OH)2，试剂②可选用盐酸 B．“吸收”过程的化学方程式：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 C．第一次通入Cl2的目的是氧化Br-，第二次通入Cl2的目的是氧化过量的SO2 D．电解熔融MgCl2的化学方程式：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【答案】C 【解析】海水中加入石灰乳沉淀镁离子，得到氢氧化镁沉淀，加入试剂盐酸，得到氯化镁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体，电解熔融氯化镁生成镁和氯气；所得滤液中的溴离子在酸性环境中被氯气氧化为溴单质，然后用空气吹出，吹出的溴单质被二氧化硫和水吸收反应为溴离子，实现溴的富集，最后再次利用氯气将溴离子氧化为溴单质。A项，根据以上分析可知加入试剂①为Ca(OH)2，和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，以降低生产成本，试剂②可选用盐酸，故A正确；B项，“吸收”过程中单质溴被还原，反应的化学方程式：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，故B正确；C项，根据以上分析可知两次通入氯气的目的均是氧化溴离子，故C错误；D项，镁是活泼金属，电解熔融状态下的无水MgCl2，得到Mg和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，故D正确；故选C。 【变式3-1】(2026·北京一模)从海带中提取碘的实验方案如下，下列说法不正确的是( ) A．试剂①是双氧水和稀硫酸，n(H2O2)参与：n(I2)生成=1：1 B．试剂②可以是CCl4，也可以是苯 C．海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去 D．向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘 【答案】A 【解析】从海带中提取碘，干海带灼烧为海带灰，用水浸取、过滤，得含有I-的水溶液，加双氧水和稀硫酸把I-氧化为I2，加CCl4萃取、分液，得I2的CCl4溶液，蒸馏分离出I2。A项，试剂①是双氧水和稀硫酸，把I-氧化为I2，发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，由于双氧水易分解，通常需过量使用以确保I-完全反应，所以，A错误；B项，加试剂②萃取碘水中的碘，碘易溶于有机溶剂，试剂②可以是CCl4，也可以是苯，B正确；C项，硫酸盐、碳酸盐难溶于有机溶剂，海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去，C正确；D项，向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液反萃取，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘，D正确；故选A。 【变式3-2】(2025·北京东城三模)离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．通过树脂后，溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变 B．树脂与树脂的位置可交换 C．通过树脂时，溶液中有离子反应 D．工作一段时间后，两种树脂均需进行再生处理 【答案】D 【解析】由图可知，海水通过HR树脂时，钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2，HR树脂转化为出氢离子，处理过的海水通过ZOH树脂时，氯离子和硫酸根离子会转化为ZCl及Z2SO4，ZOH树脂转换出氢氧根离子，转化出的氢氧根离子会与氢离子反应生成水，工作一段时间后，两种树脂都失去交换能力，需分别用强酸和强碱进行再生处理。A项，由分析可知，海水通过HR树脂时，钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2，HR树脂转化为出氢离子，则溶液中的离子数目增多，故A错误；B项，两种树脂的位置不能交换，若先通过ZOH树脂，镁离子会产生氢氧化镁沉淀堵塞树脂，故B错误；C项，由分析可知，通过HR树脂时，溶液中没有离子反应发生，故C错误；D项，由分析可知，工作一段时间后，两种树脂都失去交换能力，需分别用强酸和强碱进行再生处理，故D正确；故选D。 【变式3-3】(2026·北京师大二附中高一月考)利用“吹出法”从海水中提溴的主要过程如下。 下列说法不正确的是( ) A．吸收溴的反应方程式：SO2+ Br2+ 2H2O=H2SO4+2HBr B．“氧化”和“蒸馏”过程发生的主要反应为Cl2 +2Br- = 2Cl-+Br2 C．“吹出”的目的是减少溶液中残留的 Cl2 D．“吸收”后溶液pH减小 【答案】C 【解析】浓缩海水中的溴离子在酸性环境中被氯气氧化为溴单质，然后用空气吹出，吹出的溴单质在“吸收”过程被二氧化硫和水吸收反应为溴离子，实现溴的富集，最后在“蒸馏”过程再次利用氯气将溴离子氧化为溴单质，蒸馏得到液溴。A项，SO2吸收溴的过程中，SO2将溴单质还原为HBr，本身被氧化为硫酸，反应方程式为SO2+ Br2+ 2H2O=H2SO4+2HBr，故A正确；B项，据分析，“氧化”和“蒸馏”过程发生的主要反应为 Cl2 +2Br- = 2Cl-+Br2，故B正确；C项，据分析，“吹出”的目的是实现溴的富集，故C错误；D项，“吸收“过程的离子方程式为SO2+ Br2+ 2H2O=4H++SO42-+2Br-，反应生成H+，pH减小，故D正确；故选C。 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】(2024·北京西城高一期中)下列说法中，正确的是( ) A．煤的干馏和石油的分馏都是物理变化 B．水煤气是通过煤的液化得到的 C．石油裂解得到的汽油是有固定沸点的纯净物 D．天然气作为化工原料可用于生产甲醇 【答案】D 【解析】A项，分馏为物理变化，干馏是化学变化，A错误；B项，煤的气化可以获得氢气和CO的混合物，煤的液化获得的是甲醇，故B错误；C项，石油裂解得到的是气态小分子的混合物，石油裂化才能得到裂化汽油，而且没有固定的沸点，故C错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，甲烷可以分解为C和H2，可以用于氨和甲醇的合成，故D正确；故选D。 【变式4-1】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。下列关于它们综合利用的叙述不正确的是( ) 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 B．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 C．石油的裂解是为了提高轻质油(例如汽油)的产量 D．天然气的主要成分是甲烷，属于不可再生资源 【答案】C 【解析】A项，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项，煤的干馏可以获得苯、甲苯等芳香烃，故B正确；C项，石油的裂解是为了得到乙烯、丙烯等小分子烯烃，故C错误；D项，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C。 【变式4-2】下列说法中不正确的是( ) A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业 B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量 C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样 D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解 【答案】A 【解析】A项，石油化学工业的原料是石油和天然气，故A选；B项，石油裂化的目的是提高轻质液体燃料特别是汽油的产量和质量，故B不选；C项，石油的裂解和裂化都是化学变化，裂化的目的是为了提高轻质液体燃料的产量，裂解的目的是获得短链气态不饱和烃，故C不选；D项，烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢，烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解，故D不选；故选A。 【变式4-3】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是(　　) A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 【答案】D 【解析】煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，故A项错误；石油的分馏属于物理变化，石油的裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化，故B项错误；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，通过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故C项错误；石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程，说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解，故D项正确。 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 $