内容正文:
第八章:化学与可持续发展复习讲义
目录
1. 自然资源的开发利用-------------------------------------------------------1
1. 化学品的合理使用----------------------------------------------------------3
1. 环境保护与绿色化学-------------------------------------------------------3
1. 本章核心方程式汇总-------------------------------------------------------4
1. 高频易错考点梳理----------------------------------------------------------5
1. 本章专项练习题-------------------------------------------------------------5
1. 练习题答案及解析----------------------------------------------------------9
一、自然资源的开发利用
1. 金属矿物的开发利用
(1)金属冶炼本质
利用氧化还原反应,将金属化合物中的金属离子还原为金属单质:
(2)冶炼方法分类(按金属活动性)
1. 电解法(活泼金属)
适用于 K、Ca、Na、Mg、Al(金属活动性顺序表中 Al 及之前的金属)
例:电解熔融氧化铝炼铝、电解熔融氯化钠制钠。
方程式:
1. 热还原法(中等活泼)
适用于 Zn~Cu(金属活动性顺序表中 Zn 至 Cu 之间的金属)
常用还原剂:、、、活泼金属(如 Al,铝热反应)
示例方程式:
1. 热分解法(不活泼金属)
适用于 Hg、Ag(金属活动性顺序表中 Cu 之后的金属)
加热分解氧化物即可。
方程式:
·
1. 物理富集法
适用于 Au、Pt 等惰性金属,直接通过物理方法分离提纯,无需化学反应。
(3)海水资源的开发利用
1. 海水淡化:蒸馏法、电渗析法、离子交换法
1. 海水提溴:浓缩 氧化() 吹出 吸收 提纯
核心方程式:
1. 海水提镁:沉淀镁离子(加石灰乳) 酸化(加盐酸) 蒸发结晶 电解熔融氯化镁
核心方程式:
(4)化石燃料的综合利用
煤:干馏(化学变化) 焦炭、煤焦油、焦炉气;气化、液化均为化学转化
石油:分馏(物理变化)得汽油、煤油;裂化、裂解为化学变化,获取轻质油与化工原料
天然气:主要成分为 ,清洁化石能源。
燃烧方程式:
二、化学品的合理使用
1. 化肥与农药
化肥:氮肥、磷肥、钾肥,合理配比避免土壤板结、水体富营养化
农药:控制虫害,需低毒、低残留,禁止滥用造成生态污染
2. 合理用药
处方药、非处方药区分;杜绝滥用抗生素,防止耐药性
食品添加剂:限量合规使用,防腐剂、抗氧化剂、增味剂合法可控
3. 常见危险化学品
易燃易爆、强腐蚀、有毒物质分类存放,规范操作、密闭储存。
三、环境保护与绿色化学
1. 常见环境问题
酸雨:、氮氧化物,pH
温室效应:、 等温室气体过量排放
水体污染:重金属、含氮磷污水引发水华、赤潮
白色污染:难降解塑料废弃物
2. 绿色化学核心思想
1. 原子经济性:反应物原子最大限度转化为目标产物,副产物少
1. 源头减排:从生产源头减少污染物,而非末端治理
1. 无毒原料、温和条件、循环利用,实现低碳可持续发展
3. 垃圾资源化
垃圾分类、回收再生、无害化处理,践行循环经济。
四、本章重点化学方程式
1. 铝热反应:
1. 电解熔融氧化铝:
1. 氯气氧化溴离子:
1. 电解熔融氯化钠:
1. 电解熔融氯化镁:
1. 加热分解氧化汞:
1. 一氧化碳还原氧化铁:
1. 甲烷燃烧:
五、高频易错考点
1. 煤的干馏、气化、液化都是化学变化;石油分馏是物理变化。
1. 金属冶炼顺序:金属越活泼,冶炼条件越苛刻。
1. 海水提镁不能电解氧化镁,因熔点过高,选熔融 。
1. 绿色化学 无污染,是减少污染、原子高效利用。
1. 化肥过量使用会引发水体富营养化,破坏水域生态平衡。
六、本章专项练习题
(一)选择题(每题 3 分,共 30 分)
1. 下列金属冶炼方法与金属活动性匹配正确的是( )
A. 电解法——Cu
B. 热还原法——Al
C. 热分解法——Hg
D. 物理富集法——Fe
1. 下列过程属于物理变化的是( )
A. 煤的干馏
B. 石油分馏
C. 煤的气化
D. 石油裂解
1. 海水提镁过程中,电解的物质是( )
A. 熔融 MgO
B. 熔融
C.
D. 海水
1. 下列气体中,不会导致酸雨的是( )
A.
B.
C.
D. NO
1. 绿色化学的核心是( )
A. 治理污染
B. 源头减排
C. 无毒无害
D. 循环利用
1. 下列关于化石燃料的说法错误的是( )
A. 煤的干馏属于化学变化
B. 石油分馏可得到汽油、煤油
C. 天然气是清洁可再生能源
D. 石油裂解可获取化工原料
1. 下列做法不符合化学品合理使用的是( )
A. 合理配比化肥
B. 滥用抗生素
C. 限量使用食品添加剂
D. 分类存放危险化学品
1. 下列环境问题与 排放无关的是( )
A. 温室效应
B. 酸雨
C. 全球变暖
D. 冰川融化
1. 海水提溴过程中,氧化溴离子的试剂是( )
A.
B.
C.
D. HCl
1. 下列说法正确的是( )
A. 绿色化学就是无污染化学
B. 石油分馏是化学变化
C. Au、Pt 可用物理方法富集
D. 化肥过量使用不会造成污染
(二)填空题(每题3 分,共 30 分)
1. 金属冶炼的本质是__________反应(填反应类型),将金属离子还原为金属单质。
1. 海水淡化的常用方法有蒸馏法、__________和离子交换法。
1. 煤的干馏、气化、液化均属于__________变化(填“物理”或“化学”)。
1. 酸雨的 pH __________(填”>““<”或”=“)5.6,主要由__________和氮氧化物导致。
1. 绿色化学的核心思想是__________,实现原子的高效利用。
1. 海水提镁中,向海水中加入__________(填试剂)沉淀镁离子。
1. 电解熔融氧化铝炼铝时,加入冰晶石的作用是__________。
1. __________(填物质)是造成白色污染的主要原因,其特点是难降解。
1. 天然气的主要成分是__________(填化学式),其燃烧产物无污染。
1. 化肥的合理使用可避免土壤板结和__________(填环境问题)。
(三)写出下列化学方程式(每题 4 分,共 20 分)
1. 电解熔融氯化钠
1. 铝热反应(Al 与 )
1. 氯气氧化溴离子
1. 加热分解氧化汞
1. 甲烷燃烧
(四)简答题(每题 10 分,共 20 分)
1. 简述金属冶炼的四种方法,并各举一种对应金属及冶炼方程式。
1. 简述绿色化学与环境保护的区别,并举例说明绿色化学的应用。
练习题答案及解析
(一)选择题答案
1. C
解析:Cu 用热还原法,Al 用电解法,Fe 用热还原法,Hg 用热分解法,匹配正确。
1. B
解析:石油分馏是利用沸点不同分离,属于物理变化;其余均为化学变化。
1. B
解析:MgO 熔点过高,电解熔融 更节能,是海水提镁的关键步骤。
1. C
解析: 是温室气体,不会导致酸雨,酸雨主要由 、 导致。
1. B
解析:绿色化学核心是源头减排,而非末端治理。
1. C
解析:天然气是不可再生能源,属于化石燃料。
1. B
解析:滥用抗生素会导致耐药性,不符合化学品合理使用原则。
1. B
解析:酸雨由 、 导致,与 无关。
1. B
解析: 氧化性强,可将 氧化为 ,是海水提溴的氧化剂。
1. C
解析:A 绿色化学是源头减排,并非无污染;B 石油分馏是物理变化;D 化肥过量会导致水体富营养化。
(二)填空题答案
1. 氧化还原
解析:金属冶炼的本质是将金属离子还原,属于氧化还原反应。
1. 电渗析法
解析:海水淡化的三种常用方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
1. 化学
解析:煤的干馏、气化、液化均有新物质生成,属于化学变化。
1. <;
解析:酸雨 pH < 5.6,主要由 和氮氧化物排放导致。
1. 源头减排(或原子经济性)
解析:绿色化学核心是源头减少污染,实现原子高效利用。
1. 石灰乳(或 )
解析:海水提镁中,用石灰乳沉淀 ,成本更低。
1. 降低氧化铝的熔点
解析:冰晶石可降低 的熔点,节约电解能耗。
1. 难降解塑料
解析:难降解塑料废弃物是白色污染的主要来源。
1.
解析:天然气主要成分为甲烷,化学式为 。
1. 水体富营养化
解析:化肥过量使用会导致水体中 N、P 含量过高,引发富营养化。
(三)化学方程式答案
(四)简答题答案
1. 解析:四种冶炼方法及对应示例:
① 电解法:适用于活泼金属(K、Ca、Na、Mg、Al)。
例:电解熔融 NaCl 制 Na。
方程式:
② 热还原法:适用于中等活泼金属(Zn~Cu)。
例:CO 还原 制 Fe。
方程式:
③ 热分解法:适用于不活泼金属(Hg、Ag)。
例:加热分解 HgO 制 Hg。
方程式:
④ 物理富集法:适用于惰性金属(Au、Pt),直接通过物理方法分离提纯。
1. 解析:
区别:绿色化学是“源头减排”,从生产源头减少污染物产生;环境保护是“末端治理”,治理已产生的污染。
示例:绿色化学应用——用无毒无害的原料替代有毒原料,如用乙醇替代苯作溶剂;优化反应条件,减少副产物生成,实现原子经济性。
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