第八章 化学与可持续发展 同步讲义- 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

化学与可持续发展 一、自然资源的开发利用 1.金属矿物的开发利用 根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法。 (1)熔融电解法：适用于治炼K、Ca、Na、Mg、Al等活泼的金属。如： 电解 ①电解NaCl制Na:2NaCl(熔融)一2Na+Cl2↑ 电解 ②电解MgC2制Mg:MgCl2(熔融)=Mg十Cl2↑ 电解 ③电解A1203制A1:2A1203(熔融) =4A1+302↑ 冰晶石 注意： a.A1CL为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解AlCl3的方法治炼铝。 b.尽管MgO属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCL2的熔点较 低，更易熔融，故工业治炼镁使用电解熔融M9C的方法。 (2)热还原法：适用于冶炼Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等比较活泼的金属。如： 高温 高温 ①工业炼铁：3C0十Fe2O3=2Fe十3C02 ②H2还原CuO:H2十CuO=Cu+H2O 注意：Cu的冶炼方法除了热还原法之外，还有火法炼铜和湿法炼铜。 a火法炼铜：辉铜焰烧、熔炼、吹炼、精炼C (主要反应：0uS+0.高温20u+S0,) (CuS) Fe.Cu b.湿法炼铜：铜矿，H,SO·Cus0: (主要反应：Fe+CuSO4一FeSO4+Cu) (3)热分解法：适用于冶炼Hg、Ag等不活泼的金属。如： ①Hg0受热分解：2Hg0—2Hg+O2↑ ②Ag20受热分解：2Ag20=4Ag+02↑ 1 练习： 1.下列有关金属治炼的说法中，不正确的是() A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 2.下列化工生产原理错误的是() ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 ②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无需加热 A.②③ B.①③ C.①② D.②③④ 3.下列制备金属单质的方法或原理正确的是() A.在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B.加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu C.在通电条件下，电解Al2O3和Na3A1F6的熔融混合物制备单质A1 D.工业上用A1和Fe2O3冶炼大量单质铁 2.海水资源的开发利用 (1)海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏 法、电渗析法和离子交换法。 (2)海水中含量最多的为O、H两种元素(O最多，此时元素含量所指的是元素的质量)，还有C1、Na、 Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。 (3)海水制盐： 食用盐 海水 引入 盐田 日晒风吹 日晒风吹 精制 饱和食盐水 析出粗盐 氯碱工业 2 (4)海水提镁： 贝壳燈烧，CaO水，石灰乳 海水引入→沉淀池过滤Mg(OH☑ 工艺流程 M图+C马电解MgC马-脱水MgC·6HO,盐酸化浓缩 -HCI ①制石灰乳：CaCO 高温 Ca0+Co↑，CaO+H,Q—Ca(OD2。 ②沉淀Mg2+:Mg2++20H=Mg(ODL. 步骤及 ③酸化、制备MgCl2:Mg(OD,十2HC—=MgCL,十2HQ。 反应原理 ④蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgC12~6H2O。 ⑤在氯化氢气流中使MgC:6H0脱水制得无水氯化镁。 ⑥电解法制备镁：MC熔融电解Mg十Ct。 (5)海水提溴： 浓缩 海水晒盐和海水淡化Br得到浓缩 氧化 通入C12:C1,+2Br—Br2+2CI 富集 空气吹出法（利用溴的挥发性） Br2 SO,+2H,O=2HBr+HSO 包 提取 通入C1,氧化→萃取→分液→蒸馏 (6)海带提碘： ①海带提碘的工艺流程： 海带→灼烧 溶解→过滤→氧化→提纯→碘单质 其中氧化步骤的方程式为：2H十2I十H02=I2十2HQ。 ②海带中碘元素的检验： 晒干「 海带 海带灰 ①水含碘() 灼烧 ②过滤水溶液 滴入H,O2 (H,aq) 淀粉 变蓝色 1/H2O (7)海水资源的其他利用方法： ①从海水中提取铀和重水，用于核能开发：②开发潮汐能、波浪能等新型能源。 练习： 1.下列有关海水综合利用的说法正确的是() A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化 C.海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质 D.从海水中可以得到MgCl2,电解熔融MgCl2可制备Mg 2.下列说法中正确的是() A.除去粗盐中的杂质离子(Mg2+、S0、Ca2+),加入药品的顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶 液→过滤后加盐酸 B.海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出B2→SO2还原→氯气氧化→B2 C.将灼烧后的海带灰溶于水，加入淀粉，有蓝色出现 D.无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 3.煤、石油、天然气的综合利用 (1)煤： ①煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氨、硫等元素。 ②煤的干馏： .概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程，是一个复杂的物理变化和化学 变化过程，工业上也叫煤的焦化。 b.煤的干馏可以得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等产品。 干馏产品 主要成分 主要用途 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 出炉煤气 粗氨水 氨、铵盐 氨肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、合成材料 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 炭 治金、合成氨造气、电石、燃料 ③煤的气化：将煤转化为可燃性气体，CS)+玉0g商温c0(g)+H@。 ④煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。 .直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物。即：煤十H2→液体 燃料。 b.间接液化：煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气C0、H2等，然后在催化剂作用下合成甲醇 等。即：煤气化→C0+H堡靴剂→甲醇。 注意：上述与煤有关的工艺均为化学变化。 (2)石油： ①基本概念：石油是由多种碳氢化合物（即多种烃类）组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香 烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。石 油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。 ②石油的综合利用： ā.原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离，属于物理变化。 b.石油常压分馏的产物：石器没柴重。 分馏 (C4以下一石油气：C~C12一汽油；C1C16一煤油：C1sC8一柴油：C2o以上一重油) c.可将常压分馏所得到的重油进一步进行减压分馏，产物为：轻拾柴燃化。 (沥青、石蜡、柴油、燃料油、润滑油) ā.原理：将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。 裂化 例如：CbH6催化剂→CH4+CaH。 加热、加压 b.目的：提高轻质油特别是汽油的产量。 a.原理：裂解就是深度裂化。 例如：CH18 催化剂→CHo十C4Hs 加热、加压 C4H1o 催化剂→C,H6十CH4 加热、加压 裂解 b.目的：获得短链不饱和烃，如乙烯。 (注意：实验室获取乙烯一般利用乙醇的消去反应，工业获得乙烯利用石油裂解，并且乙烯 的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的依据。) 催化 a. 原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。 重整 b.产物：环状烃，如苯和甲苯等。 ā.上述与石油有关的工艺，除分馏是物理变化外，其余均为化学变化。 注意 b.石油分馏和裂化均可得到汽油，但是分馏所得汽油是饱和的，不能使酸性KMO4溶液和 溴水褪色：裂化所得汽油是不饱和的，一定含有碳碳双键，能使酸性KMO,溶液和溴水褪色。 (3)天然气： ①组成：天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。 ②综合利用： .天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料： b.重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇。 5 练习： 1.煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是() A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 B.煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤 C.煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用 D.向煤中加入适量CaSO4,可大大减少燃烧产物中SO2的量 2.下列有关石油的炼制及产品，说法正确的是() A.石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化 B.石油分馏所得的馏分都是混合物 C.通过石油分馏可以获得大量的芳香烃 D.石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品 3.下列有关煤、石油及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取的汽油和裂化获得的汽油 4.下列有关煤和石油的说法正确的是() A.煤和石油都属于有机化合物 B.煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化 C.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物 5.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的产量 D.天然气的主要成分是甲烷，属于不可再生资源 6 二、化学品的合理使用 1.化学品的分类 大宗化学品 乙烯、硫酸、纯碱和化肥等 化学品 精细化学品 医药、农药、日用化学品、食品添加剂等 2.化肥 (1)农业生产中常见的化肥： 氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3、NH4CI、NH4)SO4、NH4NO3等；尿素CONH2 磷肥 过磷酸钙：Ca1PO4)2和CaSO4的混合物；重过磷酸钙Ca(H2PO4)2HO 钾肥 草木灰：主要成分是KCO3,硫酸钾K2SO4),氯化钾KC) 复合肥 KNO3、KH2PO4 ①硝酸铵含氮量高，是一种高效氨肥，但受热或经撞击易发生爆炸： ②草木灰和铵态氨肥混合施用时会产生氨气，丛而导致铵态氮肥的肥效降低。 ③不合理施用化肥的危害： .水体污染：由于很多化肥易溶于水，过量施用不仅浪费，而且部分化肥会随着雨水流入 注意事项 河流和湖泊，造成水体富营养化(N、P元素过多)，进而产生水华。 注意一水华和赤潮的区别：水华主要发生在淡水体系中，起因是水体的富营养化导致藻类过 量生长，使水体变为浑浊的绿色；而赤潮主要发生在海洋生态系统中，起因是水体中某些微 小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性的增长和聚集，导致水体变色。 b.危害土壤：影响土壤的酸碱性和土壤结构。 3.农药 (1)概念：农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，应向着高效、低毒和低残留的方向发展。 (2)农药的发展及种类： 天然植物农药 除虫菊、烟草等 无机农药 波尔多液、石灰硫黄合剂等 马 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等 注意：波尔多液是CuSO4和熟石灰Ca(OD2的混合物。 (3)农药对生态系统和自然环境的影响： ①破坏生态平衡：②大量用药会引起蜜蜂等昆虫的大量死亡： ③造成土壤、大气和水污染。 7 练习： 1.下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是() A.雨天追肥有利于农作物的吸收 B.大量施用化肥对环境没有污染 C.绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D.过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 2.合理使用化肥，有利于农作物生长和减少环境污染，下列有关化肥说法正确的是() A.要大量施用化肥才能够获得高产 B.氯化铵与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤 C.硝酸钾属于盐，是复合肥料 D.所有化肥都能溶于水 3.农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是() A.硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B.石灰乳使菌体蛋白质水解 C.菌体蛋白质溶解于波尔多液 D.铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 4.下列关于化肥或农药的施用描述不正确的是() A.对于已结块的硝酸铵，敲击粉碎后施用 B.磷肥的大量施用可能造成水体富营养化 C.农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡 D.家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，可能引起中毒 4.药品 (1)药物的分类： 天然药物 按米源 合成药物 处方药 按药品管理角度 非处方药 药物 抗酸药 胃舒平：Al(OH:三硅酸镁：MgSi,OgnH,O:胃得乐：MgCO3 解热镇痛药 阿司匹林：乙酰水杨酸 按药品管理角度 合成抗菌药 磺胺类 抗生素 青霉素 注意：OTC指非处方药。 8 (2)阿司匹林（乙酰水杨酸）可用于解热镇痛，但其在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用 可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。其制备流程如下： CH3- 催化剂 OH C-OH十 -CH3 +CHCOOH OH CH3( 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸（阿司匹林） 练习： 1.下列关于药物的说法不正确的是() A.包装上印有“OTC”标识的为非处方药 B.氢氧化铝可作为治疗胃酸药的主要成分 C.阿司匹林具有解热镇痛的作用 D.青霉素是重要的抗生素，可以放心大量使用 5.食品添加剂 添加剂 功能 实例 天然色素：红曲红、B-胡萝卜素、姜黄等 着色剂 为食品着色、改善食品色泽 合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 增味剂 增加食品的鲜味 味精和鸡精等（主要成分为谷氨酸钠） 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂（碳酸盐和酸性物质） 凝固剂 改善食品的形态 盐卤中的氯化镁、硫酸钙，葡萄糖酸-ò-内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸盐、SO2等 有机脱氧剂：生育粉（维生素E或VE)、抗坏血酸（维生 抗氧化剂 防止食物因氧化而变质 素C或VC)及其衍生物、茶多酚等 无机脱氧剂：还原铁粉、亚铁盐、亚硫酸盐等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 练习： 1.下列食品添加剂与类别对应正确的一组是() A.着色剂—靛蓝、苯甲酸钠 B.增味剂一亚硝酸钠、味精 C.防腐剂一氯化钠、柠檬黄 D.营养强化剂一酱油中加铁元素、粮食制品中加赖氨酸 9 三、环境保护与绿色化学 1.环境保护的任务 (1)环境质量监测：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。 (2)治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。 (3)杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2.大气污染及其治理 (1)大气污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 (2)大气污染物主要成分：CO、$O2、氨氧化物、挥发性有机物、烟尘等。 注意：CO,虽然会导致温室效应，但其不算大气污染物。 (3)大气污染问题：大气污染物在太阳辐射等因素作用下，可经过复杂变化形成次生污染物，过程如下： 化石燃料的燃烧 C0、N0x、S02等 烟尘 挥发性有机物 阳光、空气和水蒸气等的作用 次生污染物 次生污染物可造成酸雨（主要由SO,和NO,导致）、光化学烟雾（主要由CH,和NO,导致）、臭氧空洞（主 要由氟氯代烷如氟利昂导致)、雾霾等污染现象。 (4)大气污染的治理措施： ①通过改善燃料质量、改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构 中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染，例如利用钙基固硫消除$O2: ②通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器（例如：2N0,十4C0催化N,十4C0山、使 用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染： ③停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层： ④通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公 共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改 善室内空气质量等。 10 化学与可持续发展 一、自然资源的开发利用 1. 金属矿物的开发利用 根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法。 （1）熔融电解法：适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属。如： ① 电解NaCl制Na：2NaCl（熔融）2Na + C12↑ ② 电解MgCl2制Mg：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ ③ 电解A12O3制A1：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 注意： a. AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解AlCl3的方法冶炼铝。 b. 尽管MgO属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCl2的熔点较低，更易熔融，故工业冶炼镁使用电解熔融MgCl2的方法。 （2） 热还原法：适用于冶炼Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等比较活泼的金属。如： ① 工业炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ② H2还原CuO：H2＋CuOCu＋H2O 注意：Cu的冶炼方法除了热还原法之外，还有火法炼铜和湿法炼铜。 a. 火法炼铜： （主要反应：Cu2S + O2 2Cu + SO2） b. 湿法炼铜： （主要反应：Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu） （3）热分解法：适用于冶炼Hg、Ag等不活泼的金属。如： ① HgO受热分解：2HgO2Hg＋O2↑ ② Ag2O受热分解：2Ag2O4Ag＋O2↑ 练习： 1. 下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是（ ） A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D．冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 【答案】C 2. 下列化工生产原理错误的是（ ） ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 ②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无需加热 A．②③ B．①③ C．①② D．②③④ 【答案】D 3. 下列制备金属单质的方法或原理正确的是（ ） A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu C．在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al D．工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 【答案】C A．电解熔融MgCl2；B．热还原法；D．铝热反应炼铁成本较高，不能大量冶炼铁。 2. 海水资源的开发利用 （1） 海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。 （2） 海水中含量最多的为O、H两种元素（O最多，此时元素含量所指的是元素的质量），还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。 （3）海水制盐： （4）海水提镁： 工艺流程 步骤及 反应原理 ① 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ② 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。 ③ 酸化、制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④ 蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgCl2·6H2O。 ⑤ 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。 ⑥ 电解法制备镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 （5）海水提溴： （6）海带提碘： ① 海带提碘的工艺流程： 其中氧化步骤的方程式为：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 ② 海带中碘元素的检验： （7）海水资源的其他利用方法： ① 从海水中提取铀和重水，用于核能开发；② 开发潮汐能、波浪能等新型能源。 练习： 1. 下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ） A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化 C．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质 D．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg 【答案】D A．将潮汐能转化为电能；B．蒸发是物理变化；C．需要通入足量氯气发生反应。 2. 下列说法中正确的是（ ） A． 除去粗盐中的杂质离子（Mg2+、SO、Ca2+），加入药品的顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2 C．将灼烧后的海带灰溶于水，加入淀粉，有蓝色出现 D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 【答案】B A．Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后加；C．蒸发不是蒸馏；D．与化学能无关。 3. 煤、石油、天然气的综合利用 （1）煤： ① 煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 ② 煤的干馏： a. 概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程，是一个复杂的物理变化和化学变化过程，工业上也叫煤的焦化。 b. 煤的干馏可以得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等产品。 干馏产品 主要成分 主要用途 出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 氮肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料 ③ 煤的气化：将煤转化为可燃性气体，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。 ④ 煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。 a. 直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物。即：煤＋H2 → 液体燃料。 b. 间接液化：煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气CO、H2等，然后在催化剂作用下合成甲醇等。即：煤CO＋H2甲醇。 注意：上述与煤有关的工艺均为化学变化。 （2）石油： ① 基本概念：石油是由多种碳氢化合物（即多种烃类）组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。石油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。 ② 石油的综合利用： 分馏 a. 原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离，属于物理变化。 b. 石油常压分馏的产物：石器没柴重。 （C4以下—石油气；C5~C12—汽油；C11~C16—煤油；C15~C18—柴油；C20以上—重油） c. 可将常压分馏所得到的重油进一步进行减压分馏，产物为：轻拾柴燃化。 （沥青、石蜡、柴油、燃料油、润滑油） 裂化 a. 原理：将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。 例如：C12H26C6H14 + C6H12。 b. 目的：提高轻质油特别是汽油的产量。 裂解 a. 原理：裂解就是深度裂化。 例如： C8H18C4H10＋C4H8 C4H10C2H6＋C2H4 b. 目的：获得短链不饱和烃，如乙烯。 （注意：实验室获取乙烯一般利用乙醇的消去反应，工业获得乙烯利用石油裂解，并且乙烯的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的依据。） 催化 重整 a. 原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。 b. 产物：环状烃，如苯和甲苯等。 注意 a. 上述与石油有关的工艺，除分馏是物理变化外，其余均为化学变化。 b. 石油分馏和裂化均可得到汽油，但是分馏所得汽油是饱和的，不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色；裂化所得汽油是不饱和的，一定含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。 （3） 天然气： ① 组成：天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。 ② 综合利用： a. 天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料； b. 重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇。 练习： 1. 煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是（ ） A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 B．煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤 C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用 D．向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量 【答案】C A，煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等物质，但煤本身不含有这些芳香烃；D，CaCO3或CaO。 2. 下列有关石油的炼制及产品，说法正确的是（ ） A．石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化 B．石油分馏所得的馏分都是混合物 C．通过石油分馏可以获得大量的芳香烃 D．石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品 【答案】B A，石油分馏为物理变化，煤的干馏为化学变化；C，芳香烃主要从煤的干馏产品煤焦油中获取；D，通过石油裂解获得乙烯。 3. 下列有关煤、石油及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取的汽油和裂化获得的汽油 【答案】D 4. 下列有关煤和石油的说法正确的是（ ） A．煤和石油都属于有机化合物 B．煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化 C．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D．石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物 【答案】　D A. 都是混合物；C. 是煤经过气化生成的。 5. 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 2、 化学品的合理使用 1. 化学品的分类 2. 化肥 （1）农业生产中常见的化肥： 氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等；尿素CO(NH2)2 磷肥 过磷酸钙：Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物；重过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O 钾肥 草木灰：主要成分是K2CO3，硫酸钾(K2SO4)，氯化钾(KCl) 复合肥 KNO3、KH2PO4 注意事项 ① 硝酸铵含氮量高，是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸； ② 草木灰和铵态氮肥混合施用时会产生氨气，从而导致铵态氮肥的肥效降低。 ③ 不合理施用化肥的危害： a. 水体污染：由于很多化肥易溶于水，过量施用不仅浪费，而且部分化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化（N、P元素过多），进而产生水华。 注意—水华和赤潮的区别：水华主要发生在淡水体系中，起因是水体的富营养化导致藻类过量生长，使水体变为浑浊的绿色；而赤潮主要发生在海洋生态系统中，起因是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性的增长和聚集，导致水体变色。 b. 危害土壤：影响土壤的酸碱性和土壤结构。 3. 农药 （1）概念：农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，应向着高效、低毒和低残留的方向发展。 （2）农药的发展及种类： 注意：波尔多液是CuSO4和熟石灰Ca(OH)2的混合物。 （3）农药对生态系统和自然环境的影响： ① 破坏生态平衡； ② 大量用药会引起蜜蜂等昆虫的大量死亡； ③ 造成土壤、大气和水污染。 练习： 1. 下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是（ ） A．雨天追肥有利于农作物的吸收 B．大量施用化肥对环境没有污染 C．绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D．过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 【答案】D A. 化肥容易随雨水流失；C. 主要是豆科植物才可以固氮。 2. 合理使用化肥，有利于农作物生长和减少环境污染，下列有关化肥说法正确的是（ ） A．要大量施用化肥才能够获得高产 B．氯化铵与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤 C．硝酸钾属于盐，是复合肥料 D．所有化肥都能溶于水 【答案】C B. 产生氨气。 3. 农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是（ ） A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B．石灰乳使菌体蛋白质水解 C．菌体蛋白质溶解于波尔多液 D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 【答案】D 4. 下列关于化肥或农药的施用描述不正确的是（ ） A．对于已结块的硝酸铵，敲击粉碎后施用 B．磷肥的大量施用可能造成水体富营养化 C．农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡 D．家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，可能引起中毒 【答案】A 硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸。 4. 药品 （1）药物的分类： 注意：OTC指非处方药。 （2）阿司匹林（乙酰水杨酸）可用于解热镇痛，但其在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。其制备流程如下： ＋ ＋ CH3COOH 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸（阿司匹林） 练习： 1. 下列关于药物的说法不正确的是（ ） A．包装上印有“OTC”标识的为非处方药 B．氢氧化铝可作为治疗胃酸药的主要成分 C．阿司匹林具有解热镇痛的作用 D．青霉素是重要的抗生素，可以放心大量使用 【答案】D 5. 食品添加剂 添加剂 功能 实例 着色剂 为食品着色、改善食品色泽 天然色素：红曲红、β-胡萝卜素、姜黄等 合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 增味剂 增加食品的鲜味 味精和鸡精等（主要成分为谷氨酸钠） 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂（碳酸盐和酸性物质） 凝固剂 改善食品的形态 盐卤中的氯化镁、硫酸钙，葡萄糖酸-δ-内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸盐、SO2等 抗氧化剂 防止食物因氧化而变质 有机脱氧剂：生育粉（维生素E或VE）、抗坏血酸（维生素C或VC）及其衍生物、茶多酚等 无机脱氧剂：还原铁粉、亚铁盐、亚硫酸盐等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 练习： 1. 下列食品添加剂与类别对应正确的一组是（ ） A．着色剂——靛蓝、苯甲酸钠 B．增味剂——亚硝酸钠、味精 C．防腐剂——氯化钠、柠檬黄 D．营养强化剂——酱油中加铁元素、粮食制品中加赖氨酸 【答案】D A. 苯甲酸钠是防腐剂；B.亚硝酸钠是防腐剂；C. 氯化钠既是调味剂又是防腐剂，但柠檬黄是着色剂。 三、环境保护与绿色化学 1. 环境保护的任务 （1）环境质量监测：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。 （2）治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。 （3）杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2. 大气污染及其治理 （1）大气污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 （2）大气污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。 注意：CO2虽然会导致温室效应，但其不算大气污染物。 （3）大气污染问题：大气污染物在太阳辐射等因素作用下，可经过复杂变化形成次生污染物，过程如下： 次生污染物可造成酸雨（主要由SO2和NO2导致）、光化学烟雾（主要由CxHy和NO2导致）、臭氧空洞（主要由氟氯代烷如氟利昂导致）、雾霾等污染现象。 （4）大气污染的治理措施： ① 通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染，例如利用钙基固硫消除SO2； ② 通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器（例如：2NO2＋4CON2＋4CO2）、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染； ③ 停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层； ④ 通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。 3. 水污染及其治理 （1）水污染的主要污染物：①重金属、酸、碱、盐等无机化合物；②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；③农药等。 （2）水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病（摄入过量汞）等。 （3）污水的处理方法：常用的化学方法包括混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法等。 化学方法 添加试剂 反应原理 混凝法 明矾、硫酸亚铁等 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体吸附水中悬浮物 中和法 熟石灰、硫酸 加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O 沉淀法 Na2S、H2S等 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2++S2- === HgS↓ 氧化还原法 氧化剂或还原剂 如用Cl2处理含有还原性离子的废水 4. 固体污染及其治理 （1） 工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化、资源化的原则，从而达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。 练习： 1. 当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是（ ） A．酸雨——SO2、NO2、CO2等 B．光化学烟雾——NO2、CxHy等 C．温室效应——CO2等 D．白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、塑料袋等 【答案】A 2. 以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（ ） 选项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧 B SO2 温室效应 汽车尾气的排放 C NO2 光化学烟雾 工厂废气、汽车尾气的排放 D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧 【答案】C 3. 化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（ ） A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭 B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和 NO反应生成N2和CO2 C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，这两种气体均会造成大气污染 D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨 【答案】C 4. 下列有关节约资源和保护环境的说法不正确的是（ ） A．回收塑料及钢铁制品可以减少二氧化碳的排放 B．使用地热能、生物质能等非化石能源可减少PM2．5 C．开采使用地下可燃冰，可以增加非化石能源消费比例 D．创新生产工艺，实现电动机车替代燃油机车符合绿色发展方式 【答案】C 可燃冰的主要成分是CH4，仍然属于化石能源。 5. 绿色化学 （1） 绿色化学的两个核心思想：①从源头减少或消除环境污染；②原子利用率100%。 （2） 原子利用率＝ ×100%，若想达到原子利用率100%，则需要反应没有副产物，化合反应、加成反应、加聚反应属于原子利用率100%的反应。 练习： 1. 下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是____________，其反应类型属于____________。 A．CH2==CH2＋HCl―→CH3CH2Cl B．CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2O C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl D．CH2==CHCl＋H2CH3CH2Cl 【答案】AD　 加成反应 1 学科网（北京）股份有限公司 $化学与可持续发展 一、自然资源的开发利用 1.金属矿物的开发利用 根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法。 (1)熔融电解法：适用于治炼K、Ca、Na、Mg、Al等活泼的金属。如： 电解 ①电解NaCl制Na:2NaCl(熔融)一2Na+Cl2↑ 电解 ②电解MgC2制Mg:MgCl2(熔融)=Mg十Cl2↑ 电解 ③电解A1203制A1:2A1203(熔融) =4A1+302↑ 冰晶石 注意： a.A1CL为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解AlCl3的方法治炼铝。 b.尽管MgO属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCL2的熔点较 低，更易熔融，故工业治炼镁使用电解熔融M9C的方法。 (2)热还原法：适用于冶炼Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等比较活泼的金属。如： 高温 高温 ①工业炼铁：3C0十Fe2O3=2Fe十3C02 ②H2还原CuO:H2十CuO=Cu+H2O 注意：Cu的冶炼方法除了热还原法之外，还有火法炼铜和湿法炼铜。 a火法炼铜：辉铜焰烧、熔炼、吹炼、精炼C (主要反应：0uS+0.高温20u+S0,) (CuS) Fe.Cu b.湿法炼铜：铜矿，H,SO·Cus0: (主要反应：Fe+CuSO4一FeSO4+Cu) (3)热分解法：适用于冶炼Hg、Ag等不活泼的金属。如： ①Hg0受热分解：2Hg0—2Hg+O2↑ ②Ag20受热分解：2Ag20=4Ag+02↑ 1 练习： 1.下列有关金属治炼的说法中，不正确的是() A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 【答案】C 2.下列化工生产原理错误的是() ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 ②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无需加热 A.②③ B.①③ C.①② D.②③④ 【答案】D 3.下列制备金属单质的方法或原理正确的是() A.在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B.加强热，使C1O在高温条件下分解制备单质Cu C.在通电条件下，电解Al2O,和Na3A1F6的熔融混合物制备单质A1 D.工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 【答案】CA.电解熔融MgC2:B.热还原法：D.铝热反应炼铁成本较高，不能大量治炼铁。 2.海水资源的开发利用 (1)海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏 法、电渗析法和离子交换法。 (2)海水中含量最多的为O、H两种元素(O最多，此时元素含量所指的是元素的质量)，还有CI、Na、 Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。 (3)海水制盐： 日晒风吹 食用盐 引入 海水 盐田 日晒风吹 精制 饱和食盐水 析出粗盐 氯碱工业 2 (4)海水提镁： 贝壳燈烧，CaO水，石灰乳 海水引入→沉淀池过滤Mg(OH☑ 工艺流程 M图+C马电解MgC马-脱水MgC·6HO,盐酸化浓缩 -HCI ①制石灰乳：CaCO 高温 Ca0+Co↑，CaO+H,Q—Ca(OD2。 ②沉淀Mg2+:Mg2++20H=Mg(ODL. 步骤及 ③酸化、制备MgCl2:Mg(OD,十2HC—=MgCL,十2HQ。 反应原理 ④蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgC12~6H2O。 ⑤在氯化氢气流中使MgC:6H0脱水制得无水氯化镁。 ⑥电解法制备镁：MC熔融电解Mg十Ct。 (5)海水提溴： 浓缩 海水晒盐和海水淡化Br得到浓缩 氧化 通入C12:C1,+2Br—Br2+2CI 富集 空气吹出法（利用溴的挥发性） Br2 SO,+2H,O=2HBr+HSO 包 提取 通入C1,氧化→萃取→分液→蒸馏 (6)海带提碘： ①海带提碘的工艺流程： 海带→灼烧 溶解→过滤→氧化→提纯→碘单质 其中氧化步骤的方程式为：2H十2I十H02=I2十2HQ。 ②海带中碘元素的检验： 晒干「 海带 海带灰 ①水含碘() 灼烧 ②过滤水溶液 滴入H,O2 (H,aq) 淀粉 变蓝色 1/H2O (7)海水资源的其他利用方法： ①从海水中提取铀和重水，用于核能开发：②开发潮汐能、波浪能等新型能源。 练习： 1.下列有关海水综合利用的说法正确的是() A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化 C.海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质 D.从海水中可以得到MgCl2,电解熔融MgCl2可制备Mg 【答案】D A.将潮汐能转化为电能：B.蒸发是物理变化；C.需要通入足量氯气发生反应。 2.下列说法中正确的是() A.除去粗盐中的杂质离子(Mg2+、S0、Ca2+),加入药品的顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶 液→过滤后加盐酸 B.海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出B2→SO2还原→氯气氧化→B2 C.将灼烧后的海带灰溶于水，加入淀粉，有蓝色出现 D.无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 【答案】BA.NCO,溶液必须在BaCl2溶液后加；C.蒸发不是蒸馏：D.与化学能无关。 3.煤、石油、天然气的综合利用 (1)煤： ①煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氨、硫等元素。 ②煤的干馏： .概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程，是一个复杂的物理变化和化学 变化过程，工业上也叫煤的焦化。 b.煤的干馏可以得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等产品。 干馏产品 主要成分 主要用途 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 出炉煤气 粗氨水 氨、铵盐 氨肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、合成材料 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料 ③煤的气化：将煤转化为可燃性气体，CS)十H,0g商疆C0g+H,g。 ④煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。 .直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物。即：煤十H2→液体 燃料。 b.间接液化：煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气C0、H等，然后在催化剂作用下合成甲醇 等。即：煤气化)C0十H催化剂→甲醇。 注意：上述与煤有关的工艺均为化学变化。 (2)石油： ①基本概念：石油是由多种碳氢化合物（即多种烃类）组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香 烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。石 油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。 ②石油的综合利用： ā.原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离，属于物理变化。 b.石油常压分馏的产物：石器没柴重。 分馏 (C4以下一石油气：C~C12一汽油；C1C16一煤油：C1sC8一柴油：C2o以上一重油) c.可将常压分馏所得到的重油进一步进行减压分馏，产物为：轻拾柴燃化。 (沥青、石蜡、柴油、燃料油、润滑油) ā.原理：将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。 裂化 例如：CbH6催化剂→CH4+CaH。 加热、加压 b.目的：提高轻质油特别是汽油的产量。 a.原理：裂解就是深度裂化。 例如：CH18 催化剂→CHo十C4Hs 加热、加压 C4H1o 催化剂→C,H6十CH4 加热、加压 裂解 b.目的：获得短链不饱和烃，如乙烯。 (注意：实验室获取乙烯一般利用乙醇的消去反应，工业获得乙烯利用石油裂解，并且乙烯 的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的依据。) 催化 a. 原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。 重整 b.产物：环状烃，如苯和甲苯等。 ā.上述与石油有关的工艺，除分馏是物理变化外，其余均为化学变化。 注意 b.石油分馏和裂化均可得到汽油，但是分馏所得汽油是饱和的，不能使酸性KMO4溶液和 溴水褪色：裂化所得汽油是不饱和的，一定含有碳碳双键，能使酸性KMO,溶液和溴水褪色。 (3)天然气： ①组成：天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。 ②综合利用： .天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料： b.重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇。 5 练习： 1.煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是() A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 B.煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤 C.煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用 D.向煤中加入适量CaSO4,可大大减少燃烧产物中SO2的量 【答案】CA,煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等物质，但煤本身不含有这些芳香烃：D,CCO,或CaO。 2.下列有关石油的炼制及产品，说法正确的是() A.石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化 B.石油分馏所得的馏分都是混合物 C.通过石油分馏可以获得大量的芳香烃 D.石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品 【答案】BA,石油分馏为物理变化，煤的干馏为化学变化：C,芳香烃主要从煤的干馏产品煤焦油中获取： D,通过石油裂解获得乙烯。 3.下列有关煤、石油及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取的汽油和裂化获得的汽油 【答案】D 4.下列有关煤和石油的说法正确的是() A.煤和石油都属于有机化合物 B.煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化 C.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物 【答案】DA.都是混合物：C.是煤经过气化生成的。 5.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 6 二、化学品的合理使用 1.化学品的分类 大宗化学品 乙烯、硫酸、纯碱和化肥等 化学品 精细化学品 医药、农药、日用化学品、食品添加剂等 2.化肥 (1)农业生产中常见的化肥： 氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3NH4CI、NH4)SO4、NH4NO3等；尿素CO个NH2 磷肥 过磷酸钙：Ca1PO4)2和CaSO4的混合物；重过磷酸钙Ca(H2PO4)2HO 钾肥 草木灰：主要成分是KCO3,硫酸钾K2SO4),氯化钾KC) 复合肥 KNO3、KH2PO4 ①硝酸铵含氮量高，是一种高效氨肥，但受热或经撞击易发生爆炸： ②草木灰和铵态氨肥混合施用时会产生氨气，丛而导致铵态氮肥的肥效降低。 ③不合理施用化肥的危害： .水体污染：由于很多化肥易溶于水，过量施用不仅浪费，而且部分化肥会随着雨水流入 注意事项 河流和湖泊，造成水体富营养化(N、P元素过多)，进而产生水华。 注意一水华和赤潮的区别：水华主要发生在淡水体系中，起因是水体的富营养化导致藻类过 量生长，使水体变为浑浊的绿色；而赤潮主要发生在海洋生态系统中，起因是水体中某些微 小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性的增长和聚集，导致水体变色。 b.危害土壤：影响土壤的酸碱性和土壤结构。 3.农药 (1)概念：农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，应向着高效、低毒和低残留的方向发展。 (2)农药的发展及种类： 天然植物农药 除虫菊、烟草等 无机农药 波尔多液、石灰硫黄合剂等 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等 注意：波尔多液是CuSO4和熟石灰Ca(OD2的混合物。 (3)农药对生态系统和自然环境的影响： ①破坏生态平衡； ②大量用药会引起蜜蜂等昆虫的大量死亡； ③造成土壤、大气和水污染。 7 练习： 1.下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是() A.雨天追肥有利于农作物的吸收 B.大量施用化肥对环境没有污染 C.绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D.过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 【答案】DA.化肥容易随雨水流失：C.主要是豆科植物才可以固氮。 2.合理使用化肥，有利于农作物生长和减少环境污染，下列有关化肥说法正确的是() A.要大量施用化肥才能够获得高产 B.氯化铵与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤 C.硝酸钾属于盐，是复合肥料 D.所有化肥都能溶于水 【答案】CB.产生氨气。 3.农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是() A.硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B.石灰乳使菌体蛋白质水解 C.菌体蛋白质溶解于波尔多液 D.铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 【答案】D 4.下列关于化肥或农药的施用描述不正确的是() A.对于己结块的硝酸铵，敲击粉碎后施用 B.磷肥的大量施用可能造成水体富营养化 C.农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡 D.家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，可能引起中毒 【答案】A硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸。 4.药品 (1)药物的分类： 天然药物 按来源 合成药物 处方药 按药品管理角度 非处方药 药物 抗酸药 -- 胃舒平：Al(OH:三硅酸镁：MgSi,OgnH,O:胃得乐：MgCO3 解热镇痛药 阿司匹林：乙酰水杨酸 按药品管理角度 合成抗菌药 磺胺类 抗生素 青霉素 注意：OTC指非处方药。 8 (2)阿司匹林（乙酰水杨酸）可用于解热镇痛，但其在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用 可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。其制备流程如下： CH3-C 催化剂 -OH OH +CH:COOH OH CH3- 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸（阿司匹林） 练习： 1.下列关于药物的说法不正确的是() A.包装上印有“OTC”标识的为非处方药 B.氢氧化铝可作为治疗胃酸药的主要成分 C.阿司匹林具有解热镇痛的作用 D.青霉素是重要的抗生素，可以放心大量使用 【答案】D 5.食品添加剂 添加剂 功能 实例 天然色素：红曲红、阝-胡萝卜素、姜黄等 着色剂 为食品着色、改善食品色泽 合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 增味剂 增加食品的鲜味 味精和鸡精等（主要成分为谷氨酸钠） 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂（碳酸盐和酸性物质） 凝固剂 改善食品的形态 盐卤中的氯化镁、硫酸钙，葡萄糖酸ò-内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸盐、SO2等 有机脱氧剂：生育粉（维生素E或VE)、抗坏血酸（维生 抗氧化剂 防止食物因氧化而变质 素C或VC)及其衍生物、茶多酚等 无机脱氧剂：还原铁粉、亚铁盐、亚硫酸盐等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 练习： 1.下列食品添加剂与类别对应正确的一组是() A.着色剂一靛蓝、苯甲酸钠 B.增味剂一亚硝酸钠、味精 C.防腐剂—氯化钠、柠檬黄 D.营养强化剂一酱油中加铁元素、粮食制品中加赖氨酸 【答案】DA.苯甲酸钠是防腐剂；B.亚硝酸钠是防腐剂；C.氯化钠既是调味剂又是防腐剂，但柠檬黄 是着色剂。 9 三、环境保护与绿色化学 1.环境保护的任务 (1)环境质量监测：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。 (2)治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。 (3)杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2.大气污染及其治理 (1)大气污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 (2)大气污染物主要成分：CO、$O2、氨氧化物、挥发性有机物、烟尘等。 注意：CO,虽然会导致温室效应，但其不算大气污染物。 (3)大气污染问题：大气污染物在太阳辐射等因素作用下，可经过复杂变化形成次生污染物，过程如下： 化石燃料的燃烧 C0、N0x、S02等 烟尘 挥发性有机物 阳光、空气和水蒸气等的作用 次生污染物 次生污染物可造成酸雨（主要由SO,和NO,导致）、光化学烟雾（主要由CH,和NO,导致）、臭氧空洞（主 要由氟氯代烷如氟利昂导致)、雾霾等污染现象。 (4)大气污染的治理措施： ①通过改善燃料质量、改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构 中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染，例如利用钙基固硫消除$O2: ②通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器（例如：2N0,十4C0催化N,十4C0山、使 用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染： ③停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层： ④通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公 共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改 善室内空气质量等。 10 化学与可持续发展 一、自然资源的开发利用 1. 金属矿物的开发利用 根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法。 （1）熔融电解法：适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属。如： ① 电解NaCl制Na：2NaCl（熔融）2Na + C12↑ ② 电解MgCl2制Mg：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ ③ 电解A12O3制A1：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 注意： a. AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解AlCl3的方法冶炼铝。 b. 尽管MgO属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCl2的熔点较低，更易熔融，故工业冶炼镁使用电解熔融MgCl2的方法。 （2） 热还原法：适用于冶炼Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等比较活泼的金属。如： ① 工业炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ② H2还原CuO：H2＋CuOCu＋H2O 注意：Cu的冶炼方法除了热还原法之外，还有火法炼铜和湿法炼铜。 a. 火法炼铜： （主要反应：Cu2S + O2 2Cu + SO2） b. 湿法炼铜： （主要反应：Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu） （3）热分解法：适用于冶炼Hg、Ag等不活泼的金属。如： ① HgO受热分解：2HgO2Hg＋O2↑ ② Ag2O受热分解：2Ag2O4Ag＋O2↑ 练习： 1. 下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是（ ） A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe C．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na D．冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 2. 下列化工生产原理错误的是（ ） ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠 ②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无需加热 A．②③ B．①③ C．①② D．②③④ 3. 下列制备金属单质的方法或原理正确的是（ ） A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu C．在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al D．工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 2. 海水资源的开发利用 （1） 海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。 （2） 海水中含量最多的为O、H两种元素（O最多，此时元素含量所指的是元素的质量），还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。 （3）海水制盐： （4）海水提镁： 工艺流程 步骤及 反应原理 ① 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ② 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。 ③ 酸化、制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④ 蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgCl2·6H2O。 ⑤ 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。 ⑥ 电解法制备镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 （5）海水提溴： （6）海带提碘： ① 海带提碘的工艺流程： 其中氧化步骤的方程式为：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 ② 海带中碘元素的检验： （7）海水资源的其他利用方法： ① 从海水中提取铀和重水，用于核能开发；② 开发潮汐能、波浪能等新型能源。 练习： 1. 下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ） A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化 C．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质 D．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg 2. 下列说法中正确的是（ ） A． 除去粗盐中的杂质离子（Mg2+、SO、Ca2+），加入药品的顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2 C．将灼烧后的海带灰溶于水，加入淀粉，有蓝色出现 D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 3. 煤、石油、天然气的综合利用 （1）煤： ① 煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 ② 煤的干馏： a. 概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程，是一个复杂的物理变化和化学变化过程，工业上也叫煤的焦化。 b. 煤的干馏可以得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等产品。 干馏产品 主要成分 主要用途 出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 氮肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料 ③ 煤的气化：将煤转化为可燃性气体，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。 ④ 煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。 a. 直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物。即：煤＋H2 → 液体燃料。 b. 间接液化：煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气CO、H2等，然后在催化剂作用下合成甲醇等。即：煤CO＋H2甲醇。 注意：上述与煤有关的工艺均为化学变化。 （2）石油： ① 基本概念：石油是由多种碳氢化合物（即多种烃类）组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。石油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。 ② 石油的综合利用： 分馏 a. 原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离，属于物理变化。 b. 石油常压分馏的产物：石器没柴重。 （C4以下—石油气；C5~C12—汽油；C11~C16—煤油；C15~C18—柴油；C20以上—重油） c. 可将常压分馏所得到的重油进一步进行减压分馏，产物为：轻拾柴燃化。 （沥青、石蜡、柴油、燃料油、润滑油） 裂化 a. 原理：将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。 例如：C12H26C6H14 + C6H12。 b. 目的：提高轻质油特别是汽油的产量。 裂解 a. 原理：裂解就是深度裂化。 例如： C8H18C4H10＋C4H8 C4H10C2H6＋C2H4 b. 目的：获得短链不饱和烃，如乙烯。 （注意：实验室获取乙烯一般利用乙醇的消去反应，工业获得乙烯利用石油裂解，并且乙烯的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的依据。） 催化 重整 a. 原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。 b. 产物：环状烃，如苯和甲苯等。 注意 a. 上述与石油有关的工艺，除分馏是物理变化外，其余均为化学变化。 b. 石油分馏和裂化均可得到汽油，但是分馏所得汽油是饱和的，不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色；裂化所得汽油是不饱和的，一定含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。 （3） 天然气： ① 组成：天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。 ② 综合利用： a. 天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料； b. 重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇。 练习： 1. 煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是（ ） A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 B．煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤 C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用 D．向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量 2. 下列有关石油的炼制及产品，说法正确的是（ ） A．石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化 B．石油分馏所得的馏分都是混合物 C．通过石油分馏可以获得大量的芳香烃 D．石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品 3. 下列有关煤、石油及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取的汽油和裂化获得的汽油 4. 下列有关煤和石油的说法正确的是（ ） A．煤和石油都属于有机化合物 B．煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化 C．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D．石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物 5. 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的产量 D．天然气的主要成分是甲烷，属于不可再生资源 2、 化学品的合理使用 1. 化学品的分类 2. 化肥 （1）农业生产中常见的化肥： 氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等；尿素CO(NH2)2 磷肥 过磷酸钙：Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物；重过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O 钾肥 草木灰：主要成分是K2CO3，硫酸钾(K2SO4)，氯化钾(KCl) 复合肥 KNO3、KH2PO4 注意事项 ① 硝酸铵含氮量高，是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸； ② 草木灰和铵态氮肥混合施用时会产生氨气，从而导致铵态氮肥的肥效降低。 ③ 不合理施用化肥的危害： a. 水体污染：由于很多化肥易溶于水，过量施用不仅浪费，而且部分化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化（N、P元素过多），进而产生水华。 注意—水华和赤潮的区别：水华主要发生在淡水体系中，起因是水体的富营养化导致藻类过量生长，使水体变为浑浊的绿色；而赤潮主要发生在海洋生态系统中，起因是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性的增长和聚集，导致水体变色。 b. 危害土壤：影响土壤的酸碱性和土壤结构。 3. 农药 （1）概念：农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，应向着高效、低毒和低残留的方向发展。 （2）农药的发展及种类： 注意：波尔多液是CuSO4和熟石灰Ca(OH)2的混合物。 （3）农药对生态系统和自然环境的影响： ① 破坏生态平衡； ② 大量用药会引起蜜蜂等昆虫的大量死亡； ③ 造成土壤、大气和水污染。 练习： 1. 下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是（ ） A．雨天追肥有利于农作物的吸收 B．大量施用化肥对环境没有污染 C．绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D．过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 2. 合理使用化肥，有利于农作物生长和减少环境污染，下列有关化肥说法正确的是（ ） A．要大量施用化肥才能够获得高产 B．氯化铵与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤 C．硝酸钾属于盐，是复合肥料 D．所有化肥都能溶于水 3. 农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是（ ） A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B．石灰乳使菌体蛋白质水解 C．菌体蛋白质溶解于波尔多液 D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 4. 下列关于化肥或农药的施用描述不正确的是（ ） A．对于已结块的硝酸铵，敲击粉碎后施用 B．磷肥的大量施用可能造成水体富营养化 C．农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡 D．家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，可能引起中毒 4. 药品 （1）药物的分类： 注意：OTC指非处方药。 （2）阿司匹林（乙酰水杨酸）可用于解热镇痛，但其在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。其制备流程如下： ＋ ＋ CH3COOH 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸（阿司匹林） 练习： 1. 下列关于药物的说法不正确的是（ ） A．包装上印有“OTC”标识的为非处方药 B．氢氧化铝可作为治疗胃酸药的主要成分 C．阿司匹林具有解热镇痛的作用 D．青霉素是重要的抗生素，可以放心大量使用 5. 食品添加剂 添加剂 功能 实例 着色剂 为食品着色、改善食品色泽 天然色素：红曲红、β-胡萝卜素、姜黄等 合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 增味剂 增加食品的鲜味 味精和鸡精等（主要成分为谷氨酸钠） 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂（碳酸盐和酸性物质） 凝固剂 改善食品的形态 盐卤中的氯化镁、硫酸钙，葡萄糖酸-δ-内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸盐、SO2等 抗氧化剂 防止食物因氧化而变质 有机脱氧剂：生育粉（维生素E或VE）、抗坏血酸（维生素C或VC）及其衍生物、茶多酚等 无机脱氧剂：还原铁粉、亚铁盐、亚硫酸盐等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 练习： 1. 下列食品添加剂与类别对应正确的一组是（ ） A．着色剂——靛蓝、苯甲酸钠 B．增味剂——亚硝酸钠、味精 C．防腐剂——氯化钠、柠檬黄 D．营养强化剂——酱油中加铁元素、粮食制品中加赖氨酸 三、环境保护与绿色化学 1. 环境保护的任务 （1）环境质量监测：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。 （2）治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。 （3）杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2. 大气污染及其治理 （1）大气污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 （2）大气污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。 注意：CO2虽然会导致温室效应，但其不算大气污染物。 （3）大气污染问题：大气污染物在太阳辐射等因素作用下，可经过复杂变化形成次生污染物，过程如下： 次生污染物可造成酸雨（主要由SO2和NO2导致）、光化学烟雾（主要由CxHy和NO2导致）、臭氧空洞（主要由氟氯代烷如氟利昂导致）、雾霾等污染现象。 （4）大气污染的治理措施： ① 通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染，例如利用钙基固硫消除SO2； ② 通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器（例如：2NO2＋4CON2＋4CO2）、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染； ③ 停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层； ④ 通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。 3. 水污染及其治理 （1）水污染的主要污染物：①重金属、酸、碱、盐等无机化合物；②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；③农药等。 （2）水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病（摄入过量汞）等。 （3）污水的处理方法：常用的化学方法包括混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法等。 化学方法 添加试剂 反应原理 混凝法 明矾、硫酸亚铁等 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体吸附水中悬浮物 中和法 熟石灰、硫酸 加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O 沉淀法 Na2S、H2S等 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2++S2- === HgS↓ 氧化还原法 氧化剂或还原剂 如用Cl2处理含有还原性离子的废水 4. 固体污染及其治理 （1） 工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化、资源化的原则，从而达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。 练习： 1. 当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是（ ） A．酸雨——SO2、NO2、CO2等 B．光化学烟雾——NO2、CxHy等 C．温室效应——CO2等 D．白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、塑料袋等 2. 以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（ ） 选项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧 B SO2 温室效应 汽车尾气的排放 C NO2 光化学烟雾 工厂废气、汽车尾气的排放 D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧 3. 化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（ ） A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭 B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和 NO反应生成N2和CO2 C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，这两种气体均会造成大气污染 D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨 4. 下列有关节约资源和保护环境的说法不正确的是（ ） A．回收塑料及钢铁制品可以减少二氧化碳的排放 B．使用地热能、生物质能等非化石能源可减少PM2．5 C．开采使用地下可燃冰，可以增加非化石能源消费比例 D．创新生产工艺，实现电动机车替代燃油机车符合绿色发展方式 5. 绿色化学 （1） 绿色化学的两个核心思想：①从源头减少或消除环境污染；②原子利用率100%。 （2） 原子利用率＝ ×100%，若想达到原子利用率100%，则需要反应没有副产物，化合反应、加成反应、加聚反应属于原子利用率100%的反应。 练习： 1. 下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是____________，其反应类型属于____________。 A．CH2==CH2＋HCl―→CH3CH2Cl B．CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2O C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl D．CH2==CHCl＋H2CH3CH2Cl 1 学科网（北京）股份有限公司 $