8.1 自然资源的开发利用（举一反三专项训练，黑吉辽蒙专用） 【上好课】 化学人教版必修第二册

8.1 自然资源的开发利用 题型01 金属与合金性能比较 题型02 常见金属的冶炼 题型03 金属材料的应用 题型04 石油分馏 题型05 石油的裂化裂解 题型06 煤的综合利用 题型07 海水提取 题型01 金属与合金性能比较 1. 硬度 合金远大于其组成纯金属，如黄铜（铜锌合金）硬度＞纯铜，硬铝（铝镁硅合金）硬度＞纯铝。 2. 熔点 合金低于其组成纯金属，如焊锡（锡铅合金）熔点低，可焊接金属；武德合金熔点更低，作保险丝。 3. 强度与韧性 合金的机械强度、韧性优于纯金属，如钢（铁碳合金）抗拉强度远大于纯铁，可制作结构件。 4. 抗腐蚀性 多数合金抗腐蚀性更强，如不锈钢（铁铬镍合金）耐锈蚀，纯铁易生锈；铝合金抗腐蚀优于纯铝。 5. 导电性、导热性 合金的导电、导热性弱于其组成纯金属，纯银/铜是最佳导电体，合金一般不用于精密导电部件。 6. 密度与延展性 合金密度多介于组成金属之间，延展性通常低于纯金属，纯金、纯铜延展性极好，合金则更塑形稳定。 核心规律 合金通过改变纯金属的原子排列（打破均匀有序结构），使原子间相对滑动更困难，因此硬度、强度提升，熔点、延展性下降，同时可通过调整成分比例，定制所需特殊性能（如抗腐蚀、耐高温）。 【典例1】（20-21高一上·吉林白山·期末）某化学研究小组以“使用金属材料的利与弊”为题进行小组讨论，下列观点不科学的是 A．金属材料大多有延展性，可以加工成各种形状 B．金属材料中的纯金属可以回收再利用，但合金不可以 C．金属材料中不仅含有金属元素，还可能含有非金属元素 D．金属材料大多有美丽的光泽，可以加工为工艺品 【变式1-1】（21-22高一上·吉林长春·阶段检测）2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。 下列叙述错误的是 A．不锈钢是最常见的一种合金钢 B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能 C．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素 D．不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大 【变式1-2】（23-24高一上·内蒙古赤峰·期末）《梦溪笔谈》中记载：“但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也。”下列说法错误的是 A．生铁和钢均属于合金 B．与生铁相比，钢的硬度更大，质地更脆 C．精铁煅烧的目的之一是将C转化为碳的氧化物而降低含碳量 D．钢是当今世界用量最大、用途最广的合金 【变式1-3】（22-23高一上·内蒙古兴安·月考）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 题型02 常见金属的冶炼 1、金属的冶炼 （1）金属在自然界中的存在：在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属以 形式存在外，绝大多数金属元素以 形式存在。 （2）金属冶炼 ①概念：将金属矿物中的金属从其化合物中 出来的过程。 ②原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子 电子被 成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。 （3）金属冶炼的一般步骤 ①富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。 ②冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把矿石中的金属离子还原成单质。 ③精炼：提纯金属。 （4）金属冶炼的化学方法——金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。 ①热分解法——冶炼不活泼金属 a.分解HgO制取Hg： b.分解Ag2O制取Ag： ②热还原法：金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如： a.CO还原Fe2O3： b.H2还原WO3： c.C还原ZnO： 。 ③电解法——冶炼活泼金属 a.冶炼钠： b.冶炼镁： c.冶炼铝： 注：金属活动性与冶炼方法的关系 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力 主要冶炼方法 ④其他方法 a.湿法炼铜：Fe与CuSO4溶液反应制取铜的化学方程式为 b.火法炼铜：Cu2S在空气中高温灼烧可得到Cu： （5）金属提炼的物理方法——富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如 。 【特别提醒】（1）熟记金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系，对解决该部分题目非常关键。同时，利用好规律“单强离弱”，即金属单质的还原性越强，其离子的氧化性越弱。 （2）金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属离子还原，人们开发利用的时间就较早。同理，金属的位置越靠前，人们开发利用的时间就较晚。 【典例2】（2025·辽宁·模拟预测）下列有关物质的工业制备反应正确的是 A．制盐酸：H2+Cl22HCl B．冶炼铁：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 C．制烧碱：Na2O+H2O=2NaOH D．制SO3：2S+3O22SO3 【变式2-1】（2024高一下·辽宁·学业考试）下列关于工业冶炼金属的方法合理的是 A．CO还原制铁 B．电解熔融制铝 C．加热分解MgO制镁 D．Na还原溶液制铜 【变式2-2】（23-24高一下·辽宁辽阳·期末）《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石()十斤，装载入一泥罐内，……逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出每十耗去其二，即倭铅(金属锌)也。”该冶炼方法属于 A．热还原法 B．电解法 C．热分解法 D．湿法冶金 【变式2-3】（24-25高一下·黑龙江牡丹江·期末）工业上制备下列物质的生产流程或原理不合理的是 A．工业制备乙烯：石油的裂解 B．工业冶炼：(熔融)2Na+Cl2↑ C．工业制乙醇： D．工业制铝：铝土矿NaAl(OH)4AlCl3溶液AlCl3固体Al 题型03 金属材料的应用 一、分类及核心特性 1. 纯金属：导电性/导热性/延展性好，如Cu（导线）、Al（散热片）、Au/Ag（精密仪器）、Fe（纯铁软，少单独用） 2. 合金（金属+金属/非金属）：硬度更高、熔点更低、抗腐蚀性更强，是工业主流，如铁合金、铝合金、铜合金、钛合金 二、常见金属/合金及典型应用 1. 铁合金（生铁/钢，用量最大） 生铁（含C2%~4.3%）：硬而脆，铸造成型（铁锅、机床底座） 钢（含C0.03%~2%）：韧性/可塑性好，分碳素钢（建筑、刀具）和合金钢（不锈钢<Cr/Ni>：餐具、医疗器械；锰钢：钢轨、挖掘机铲斗） 2. 铝合金 质轻、强度高、抗腐蚀，用于航空航天（飞机机身）、交通工具（汽车轮毂）、日常（门窗、易拉罐） 3. 铜合金 黄铜（Cu+Zn）：耐磨、易加工，阀门、水管、乐器 青铜（Cu+Sn）：硬度高、抗腐蚀，古代器皿、轴承 白铜（Cu+Ni）：抗腐蚀、光泽好，精密仪器、饰品 4. 钛合金 密度小、强度高、抗腐蚀、与人体相容性好，航空航天、医疗器械（人工关节）、海洋工程 三、金属材料选择原则（核心考点） 1. 主要用途：如导电用Cu/Al，承重用钢/钛合金 2. 物理性质：密度、硬度、熔点、导电性/导热性 3. 化学性质：抗腐蚀性（如潮湿环境用不锈钢）、与酸/碱的反应 4. 价格：性价比优先（如不用纯金做导线） 5. 资源：储量是否丰富（如铁铝储量大，应用广） 6. 加工难度：是否易铸造、焊接、拉伸 7. 对环境的影响：是否有毒、是否易回收 四、金属的腐蚀与防护（应用重点） 1. 主要腐蚀：铁的生锈（与O₂、H₂O同时接触，生成Fe₂O₃·xH₂O） 2. 防护方法 物理方法：涂油、刷漆、镀金属（镀锌/铬）、烤蓝 化学方法：改变内部结构（制成不锈钢） 电化学方法：牺牲阳极法（如轮船外壳焊锌块，Zn先腐蚀保护Fe） 五、金属资源的利用 1. 常见矿石：赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、铝土矿（Al₂O₃）、黄铜矿（CuFeS₂） 2. 冶炼原则：活泼金属（Al/Mg）用电解法，较活泼（Fe/Cu）用热还原法，不活泼（Au/Ag）直接提纯 3. 回收利用：节约资源、减少污染（如废旧钢铁、铝制品回收） 【典例3】（23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·开学考试）下列物品中，以金属材料为主体的是 A．后母戊青铜鼎 B．青花瓷牡丹瓶 C．氧化锆隔热瓦 D．纯棉织花布匹 【变式3-1】（22-23高三上·内蒙古赤峰·期末）从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法错误的是 A．镁合金密度较小，强度较大，可用于制造飞机部件 B．神舟十三号飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子 C．2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料 D．在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物，其中丝绸主要成分为蛋白质 【变式3-2】（22-23高一下·内蒙古呼和浩特·月考）下列关于合金的说法中，正确的是 A．在我国最早使用的合金是钢 B．稀土金属可以用于生产合金 C．合金的熔点一定比各成分金属的低 D．钢是含碳量高于生铁的铁碳合金 【变式3-3】（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 A．通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度大于纯金属 B．储氢合金属于新型合金，可用于制造以氢气为燃料的汽车 C．纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性 题型04 石油分馏 1.石油的组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。 2.石油炼制方法 石油的 炼制方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解 石油的催化重整 原理 用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同 围的蒸馏产物 在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃： C16H34 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃： C4H10CH4＋ 　C4H10C2H4＋ 在加热和催化剂作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃 目的 获得 、 、 等轻质油 提高 的产量，特别是 的产量。 获得 、 、 等重要的基本化工原料 获得 、 等产品 主要 原料 原油 重油 石油分馏产品(包括石油气) 石油中的脂肪链烃 主要 产品 汽油、煤油、柴油、重油 汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 乙烯、丙烯等 苯、甲苯 主要变 化类型 3.蒸馏、分馏、干馏辨析： 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 【典例4】（22-23高一下·内蒙古包头·期末）自然资源的综合利用对人类极其重要，下列资源的开发利用中，不涉及化学变化的是 A．煤的气化 B．煤的干馏 C．石油的分馏 D．石油的裂化 【变式4-1】（24-25高一下·内蒙古锡林郭勒·期末）化学与生活密切相关。下列说法正确的是 ①棉花、蔗糖和麻均为糖类 ②谷氨酸钠是常见的增味剂 ③油脂属于高分子化合物，可用于制造肥皂 ④煤的干馏、石油分馏和石油裂化均属于化学变化 ⑤绿色化学的核心思想是“先污染后治理” ⑥在大豆蛋白溶液中，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性 A．①②③ B．①②⑥ C．③④⑤ D．①③④ 【变式4-2】（24-25高二上·辽宁沈阳·开学考试）下列说法正确的是 A．乙烯和苯都使溴水褪色的原理相同 B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C．乙烯分子与苯分子都能与发生加成反应，说明二者所含碳碳键相同 D．石油的分馏、催化裂化和裂解都是化学变化 【变式4-3】（22-23高一下·辽宁·期末）煤和石油综合利用的说法正确的是 A．煤的气化和液化都是物理变化 B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，CaSO3是最终产物 C．石油通过分馏和裂化都能获得汽油 D．石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等 题型05 石油的裂化裂解 裂化与裂解对比 名称 裂化 裂解 原理 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、沸点低的烃 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 目的 【特别提醒】（1）由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。（2）煤的干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热。（3）煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等；苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。 【典例5】（2026·辽宁·二模）化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．氧化钇透明陶瓷属于无机非金属材料 B．硅胶具有吸水性可作袋装食品的干燥剂 C．硫酸钡难溶于酸可用于胃肠射线造影检查 D．石油经过分馏、裂化、裂解等物理变化可转化为短链烯烃 【变式5-1】（2026·黑龙江吉林·模拟预测）丰富的矿产资源为东三省的机械制造、石油化工、有色金属冶炼等重工业奠定了坚实的物质基础。下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是 A．海水晒盐 B．铝土矿冶炼铝 C．水煤气法制取氢气 D．石油的裂化 【变式5-2】（24-25高一下·吉林·期末）下列说法正确的是 A．葡萄糖与果糖、淀粉与纤维素均互为同分异构体 B．糖类、油脂、蛋白质均不溶于水 C．石油的裂解和裂化、煤的干馏、煤的气化和煤的液化都是化学变化 D．汽油、柴油、花生油的主要成分均是烃类物质 【变式5-3】（22-23高一下·辽宁朝阳·期中）工业上以煤、石油和天然气为原料，生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是 A．塑料、合成橡胶和合成纤维属于有机高分子材料 B．蚕丝、涤纶、尼龙都属于合成纤维 C．石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料 D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 题型06 煤的综合利用 1.煤的组成：煤是由 和少量 组成的复杂 物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、 、 等元素。 2.综合利用 方法 原理和产品 干馏 原理 将煤 使之分解的过程 产品 主要有 、 、 、 、焦炉气 气化 原理：将煤转化为 的过程，主要反应的化学方程式为 C＋H2O(g)CO＋H2 液化 直接液化：煤与氢气作用生成 间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成 等 【易错提醒】1.煤于馏是化学变化，其目的是获得多种化工原料，如焦炭、焦炉气、煤焦油等； 2.煤干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热； 3.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，煤中并不合有小分子有机物苯、萘，酚类等，苯、萘、酚类等物质是煤于馏的产物中含有的。 4.煤的气化、液化都是化学变化。 3.煤的干馏产品和用途 产品 主要成分 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 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料 沥清 碳素电极、筑路材料 焦炭 碳 电石、冶金、燃料、合成氨造气 4.煤的综合利用的意义 ①减少污染物的排放；减少煤燃烧产生的 、 、 和 等污染物的排放。 ②提高煤燃烧的效率；煤的气化、液化都是使煤变成 的有效途径，煤的 也有很大的提高。 ③获得重要的化工原料：通过煤的干馏，获得大量重要的 原料。 【典例6】（23-24高一下·辽宁·期末）化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是 A．氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸内酯均可作为制作豆腐的凝固剂 B．污水处理厂常用硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝沉降污水中的细小悬浮物 C．“神舟十七号”宇宙飞船返回舱用到的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 D．煤的综合利用包括干馏、液化、气化等，目的是减少二氧化碳等温室气体的排放 【变式6-1】（23-24高一下·辽宁·期末）有关煤的综合利用如图所示，下列说法错误的是 A．焦炉气中含有甲烷，二氯甲烷没有同分异构体证明甲烷是正四面体形不是平面正方形 B．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有氢、氧、氮、硫等元素 C．煤焦油中含有苯、甲苯等有机物，苯的结构简式为，它代表相邻碳原子之间以单、双键交替结合 D．煤的间接液化一般是先把煤转化为和，然后生成液体燃料。若为甲醇时，原子利用率可达到100% 【变式6-2】（23-24高一下·辽宁沈阳·期末）某同学对煤进行干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是 A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化 B．向b装置的水层中滴入酚酞溶液，溶液变红 C．c装置可验证产生的气体中一定含有 D．e装置中固体由黑色变成红色 【变式6-3】（22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末）下列关于煤、石油、天然气的说法中，不正确的是 A．石油的分馏和裂化都能得到汽油 B．煤的干馏是化学变化，而煤的液化和气化是物理变化 C．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物 D．乙烯、丙烯等小分子是石油裂解的产物 题型07 海水提取 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 法、 法、 法和 法等。其中 法的历史最久。 （3）海水的蒸馏 ①主要仪器：A ，B ，C 。 ②冷却水的流向： 口进， 口出。 ③B中加入碎瓷片的目的是 。 2、从海水中提取溴——吹出法 （1）工艺流程图： 　 （2）主要工艺流程 ①浓缩：使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用 将浓缩的海水酸化。 ②氧化：向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质： ③富集：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的： ④氧化：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气： ⑤分离提纯：用 萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，然后 。 【思考与讨论p101】参考答案： （1）氧化环节主要反应的离子方程式：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 （2）吸收环节主要反应的离子方程式：Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42- 3、进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题 ①反应原理：海带中的碘元素主要以 的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成 ，再萃取出来。 如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是： ②实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的 ；用干海带更易于 ；灼烧海带的地方要注意 。 4、海水提取镁的原理 （1）工艺流程图： （2）原理：海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有： ①制石灰乳： 、 ； ②沉淀Mg2＋： ； ③制备MgCl2： 、 ； ④电解MgCl2： 。 5、海水晒盐 从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。 （1）原理：蒸发、结晶（ 变化），日晒风吹使水分蒸发、晶体析出。 （2）流程：海水盐田饱和食盐水析出粗盐精盐 （3）氯化钠的应用 ①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。 化学方程式： 。 ②制钠和氯气： 。 ③制盐酸： 。 ④制漂白剂(84消毒液)： 。 ⑤制纯碱： ； 。 【典例7】（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）根据海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是 A．过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸 B．工业上选用饱和溶液做的沉淀剂 C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题 D．在过程④、⑥反应中每氧化需消耗 【变式7-1】（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·月考）海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用，有明显错误的是 A．海带灰滤液碘水I2的CCl4溶液水层I2 B．海水Br2溶液HBr溶液溴单质 C．海水或苦卤溶液 Mg D．海水粗盐→粗盐水→精盐水 【变式7-2】（22-23高一下·吉林长春·期末）下列实验中，能达到相应实验目的的是    A．图①可用于制备和收集 SO2 B．图②可灼烧海带 C．图③可证明氧化性：Cl2>Br2>I2 D．图④可进行喷泉实验 【变式7-3】（24-25高三上·内蒙古包头·期末）海水淡化有许多新工艺，某工艺的流程示意图如图所示。以下说法不正确的是 A．由于连续的热交换，a处海水的温度更高 B．减压蒸馏时的压强二级闪蒸室内更低 C．淡化后的盐水常用于生产食盐钾、铝、碘等化工产品 D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本 / 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 $ 8.1 自然资源的开发利用 题型01 金属与合金性能比较 题型02 常见金属的冶炼 题型03 金属材料的应用 题型04 石油分馏 题型05 石油的裂化裂解 题型06 煤的综合利用 题型07 海水提取 题型01 金属与合金性能比较 1. 硬度 合金远大于其组成纯金属，如黄铜（铜锌合金）硬度＞纯铜，硬铝（铝镁硅合金）硬度＞纯铝。 2. 熔点 合金低于其组成纯金属，如焊锡（锡铅合金）熔点低，可焊接金属；武德合金熔点更低，作保险丝。 3. 强度与韧性 合金的机械强度、韧性优于纯金属，如钢（铁碳合金）抗拉强度远大于纯铁，可制作结构件。 4. 抗腐蚀性 多数合金抗腐蚀性更强，如不锈钢（铁铬镍合金）耐锈蚀，纯铁易生锈；铝合金抗腐蚀优于纯铝。 5. 导电性、导热性 合金的导电、导热性弱于其组成纯金属，纯银/铜是最佳导电体，合金一般不用于精密导电部件。 6. 密度与延展性 合金密度多介于组成金属之间，延展性通常低于纯金属，纯金、纯铜延展性极好，合金则更塑形稳定。 核心规律 合金通过改变纯金属的原子排列（打破均匀有序结构），使原子间相对滑动更困难，因此硬度、强度提升，熔点、延展性下降，同时可通过调整成分比例，定制所需特殊性能（如抗腐蚀、耐高温）。 【典例1】（20-21高一上·吉林白山·期末）某化学研究小组以“使用金属材料的利与弊”为题进行小组讨论，下列观点不科学的是 A．金属材料大多有延展性，可以加工成各种形状 B．金属材料中的纯金属可以回收再利用，但合金不可以 C．金属材料中不仅含有金属元素，还可能含有非金属元素 D．金属材料大多有美丽的光泽，可以加工为工艺品 【答案】B 【详解】A．金属材料大多具有延展性，对金属材料进行加工锻打，以便成为需要的形状，故A正确； B．金属材料中的纯金属可以回收再利用，合金也可以回收利用，故B错误； C．金属材料中不仅含有金属元素，还可能含有非金属元素，如碳素钢中含有铁和碳，故C正确； D．金属材料大多有美丽的光泽，可以加工为工艺品，如铜、金、银等可以加工成首饰、工艺品，故D正确； 故选B。 【变式1-1】（21-22高一上·吉林长春·阶段检测）2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。 下列叙述错误的是 A．不锈钢是最常见的一种合金钢 B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能 C．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素 D．不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大 【答案】C 【详解】A．不锈钢属于合金，是铁、铬、镍熔合而成具有金属特性的合金，故A正确； B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，使其具有抗腐蚀的性能，故B正确； C．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故C错误； D．合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故D正确； 答案选C。 【变式1-2】（23-24高一上·内蒙古赤峰·期末）《梦溪笔谈》中记载：“但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也。”下列说法错误的是 A．生铁和钢均属于合金 B．与生铁相比，钢的硬度更大，质地更脆 C．精铁煅烧的目的之一是将C转化为碳的氧化物而降低含碳量 D．钢是当今世界用量最大、用途最广的合金 【答案】B 【详解】A．生铁和钢均属于铁碳合金，A正确； B．与生铁相比，钢的硬度更大，质地更韧性，B错误； C．精铁煅烧的目的之一是将C转化为碳的氧化物而降低含碳量，C正确； D．钢是当今世界用量最大、用途最广的合金，D正确； 故选B。 【变式1-3】（22-23高一上·内蒙古兴安·月考）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 【答案】C 【分析】合金是两种或两种以上的金属(或金属和非金属)融合而呈的混合物，具有金属的性质和良好的性能，新型合金具有传统合金所不具备的优异性能和特殊功能的合金，以此解答该题。 【详解】A．图Ⅰ中喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金属于新型合金，具有优良的性能，A不符合题意； B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金属于新型合金，具有优良的性能，B不符合题意； C．图Ⅲ：不锈钢盆属于不锈钢，不锈钢是常见的一种合金钢，不属于新型合金，C符合题意； D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金属于新型合金，具有优良的性能，D不符合题意； 故合理选项是C。 题型02 常见金属的冶炼 1、金属的冶炼 （1）金属在自然界中的存在：在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属以游离态形式存在外，绝大多数金属元素以化合态形式存在。 （2）金属冶炼 ①概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来的过程。 ②原理：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(写反应通式，用M表示金属)。 （3）金属冶炼的一般步骤 ①富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。 ②冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把矿石中的金属离子还原成单质。 ③精炼：提纯金属。 （4）金属冶炼的化学方法——金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。 ①热分解法——冶炼不活泼金属 a.分解HgO制取Hg：2HgO2Hg＋O2↑ b.分解Ag2O制取Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑ ②热还原法：金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如： a.CO还原Fe2O3：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； b.H2还原WO3：WO3+3H2W+3H2O； c.C还原ZnO：2ZnO＋C2Zn＋CO2↑。 ③电解法——冶炼活泼金属 a.冶炼钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ b.冶炼镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ c.冶炼铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 注：金属活动性与冶炼方法的关系 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 ④其他方法 a.湿法炼铜：Fe与CuSO4溶液反应制取铜的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu b.火法炼铜：Cu2S在空气中高温灼烧可得到Cu：Cu2S+O2 2Cu + SO2 （5）金属提炼的物理方法——富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如Pt、Au。 【特别提醒】（1）熟记金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系，对解决该部分题目非常关键。同时，利用好规律“单强离弱”，即金属单质的还原性越强，其离子的氧化性越弱。 （2）金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属离子还原，人们开发利用的时间就较早。同理，金属的位置越靠前，人们开发利用的时间就较晚。 【典例2】（2025·辽宁·模拟预测）下列有关物质的工业制备反应正确的是 A．制盐酸：H2+Cl22HCl B．冶炼铁：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 C．制烧碱：Na2O+H2O=2NaOH D．制SO3：2S+3O22SO3 【答案】A 【详解】A．工业制盐酸的反应为氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，反应生成的氯化氢溶于水得到盐酸，则工业制备盐酸的反应符合工业制备原理，A正确； B．工业冶炼铁的反应为高温条件下一氧化碳与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，而铝热反应炼铁成本过高，不能用于工业炼铁，B错误； C．工业上用电解饱和食盐水的方法制烧碱，氧化钠不稳定，如果用氧化钠与水反应制备氢氧化钠成本过高，不能用于制备烧碱，C错误； D．硫单质在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，则用硫制备三氧化硫不符合工业制备原理，D错误； 故选A。 【变式2-1】（2024高一下·辽宁·学业考试）下列关于工业冶炼金属的方法合理的是 A．CO还原制铁 B．电解熔融制铝 C．加热分解MgO制镁 D．Na还原溶液制铜 【答案】A 【详解】A．工业上常用CO还原Fe2O3的方法冶炼铁（高炉炼铁），符合实际生产，A正确； B．铝的冶炼需电解熔融Al2O3，而非AlCl3（熔融AlCl3不导电），B错误； C．镁的金属活动性强，需电解熔融MgCl2制取，直接加热分解MgO无法得到镁，C错误； D．钠会优先与水反应生成NaOH和H2，无法置换CuSO4溶液中的铜，D错误； 故选A。 【变式2-2】（23-24高一下·辽宁辽阳·期末）《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石()十斤，装载入一泥罐内，……逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出每十耗去其二，即倭铅(金属锌)也。”该冶炼方法属于 A．热还原法 B．电解法 C．热分解法 D．湿法冶金 【答案】A 【详解】依据题意可知反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法； 故选A。 【变式2-3】（24-25高一下·黑龙江牡丹江·期末）工业上制备下列物质的生产流程或原理不合理的是 A．工业制备乙烯：石油的裂解 B．工业冶炼：(熔融)2Na+Cl2↑ C．工业制乙醇： D．工业制铝：铝土矿NaAl(OH)4AlCl3溶液AlCl3固体Al 【答案】D 【详解】A．石油裂解是工业制乙烯的主要方法，A正确； B．钠为活泼金属，通过电解熔融NaCl制得，B正确； C．工业制乙醇，利用乙烯和水催化加成得到乙醇，C正确； D．AlCl3为共价化合物，熔融不导电，正确流程应电解Al2O3，D错误； 故选D。 题型03 金属材料的应用 一、分类及核心特性 1. 纯金属：导电性/导热性/延展性好，如Cu（导线）、Al（散热片）、Au/Ag（精密仪器）、Fe（纯铁软，少单独用） 2. 合金（金属+金属/非金属）：硬度更高、熔点更低、抗腐蚀性更强，是工业主流，如铁合金、铝合金、铜合金、钛合金 二、常见金属/合金及典型应用 1. 铁合金（生铁/钢，用量最大） 生铁（含C2%~4.3%）：硬而脆，铸造成型（铁锅、机床底座） 钢（含C0.03%~2%）：韧性/可塑性好，分碳素钢（建筑、刀具）和合金钢（不锈钢<Cr/Ni>：餐具、医疗器械；锰钢：钢轨、挖掘机铲斗） 2. 铝合金 质轻、强度高、抗腐蚀，用于航空航天（飞机机身）、交通工具（汽车轮毂）、日常（门窗、易拉罐） 3. 铜合金 黄铜（Cu+Zn）：耐磨、易加工，阀门、水管、乐器 青铜（Cu+Sn）：硬度高、抗腐蚀，古代器皿、轴承 白铜（Cu+Ni）：抗腐蚀、光泽好，精密仪器、饰品 4. 钛合金 密度小、强度高、抗腐蚀、与人体相容性好，航空航天、医疗器械（人工关节）、海洋工程 三、金属材料选择原则（核心考点） 1. 主要用途：如导电用Cu/Al，承重用钢/钛合金 2. 物理性质：密度、硬度、熔点、导电性/导热性 3. 化学性质：抗腐蚀性（如潮湿环境用不锈钢）、与酸/碱的反应 4. 价格：性价比优先（如不用纯金做导线） 5. 资源：储量是否丰富（如铁铝储量大，应用广） 6. 加工难度：是否易铸造、焊接、拉伸 7. 对环境的影响：是否有毒、是否易回收 四、金属的腐蚀与防护（应用重点） 1. 主要腐蚀：铁的生锈（与O₂、H₂O同时接触，生成Fe₂O₃·xH₂O） 2. 防护方法 物理方法：涂油、刷漆、镀金属（镀锌/铬）、烤蓝 化学方法：改变内部结构（制成不锈钢） 电化学方法：牺牲阳极法（如轮船外壳焊锌块，Zn先腐蚀保护Fe） 五、金属资源的利用 1. 常见矿石：赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、铝土矿（Al₂O₃）、黄铜矿（CuFeS₂） 2. 冶炼原则：活泼金属（Al/Mg）用电解法，较活泼（Fe/Cu）用热还原法，不活泼（Au/Ag）直接提纯 3. 回收利用：节约资源、减少污染（如废旧钢铁、铝制品回收） 【典例3】（23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·开学考试）下列物品中，以金属材料为主体的是 A．后母戊青铜鼎 B．青花瓷牡丹瓶 C．氧化锆隔热瓦 D．纯棉织花布匹 【答案】A 【详解】A．后母戊青铜鼎为金属材料，A正确； B．青花瓷牡丹瓶为硅酸盐产品，B错误； C．氧化锆隔热瓦为金属氧化物陶瓷材料，C错误； D．纯棉织花布匹主要成分是纤维素，D错误； 故选A。 【变式3-1】（22-23高三上·内蒙古赤峰·期末）从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法错误的是 A．镁合金密度较小，强度较大，可用于制造飞机部件 B．神舟十三号飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子 C．2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料 D．在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物，其中丝绸主要成分为蛋白质 【答案】B 【详解】A．镁合金的密度较小，强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，故A正确； B．玻璃纤维属于无机非金属材料，故B错误； C．聚乙烯属于高分子材料，故C正确； D．丝绸主要成分为蛋白质，故D正确； 故选B。 【变式3-2】（22-23高一下·内蒙古呼和浩特·月考）下列关于合金的说法中，正确的是 A．在我国最早使用的合金是钢 B．稀土金属可以用于生产合金 C．合金的熔点一定比各成分金属的低 D．钢是含碳量高于生铁的铁碳合金 【答案】B 【详解】A．在我国最早使用的合金是铜合金，即青铜，A错误； B．稀土金属可以改善合金的性能，可以用作生产合金，B正确； C．一般情况下，合金的熔点比其成分金属的低，但不一定比成分金属低，C错误； D．钢中含碳量比生铁低，D错误； 选项是B。 【变式3-3】（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 A．通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度大于纯金属 B．储氢合金属于新型合金，可用于制造以氢气为燃料的汽车 C．纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性 【答案】C 【详解】A．合金的硬度大于纯金属的硬度，合金是通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大，故A正确； B．储氢合金属于新型合金，故B正确； C．纯铝质软，不能用于制造飞机外壳。硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳，故C错误； D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性和抗腐蚀性等，故D正确； 选C。 题型04 石油分馏 1.石油的组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。 2.石油炼制方法 石油的 炼制方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解 石油的催化重整 原理 用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃： C16H34 C8H18＋C8H16 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃： C4H10CH4＋C3H6　C4H10C2H4＋C2H6 在加热和催化剂作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃 目的 获得汽油、煤油、柴油等轻质油 提高轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量。 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料 获得苯、甲苯等产品 主要 原料 原油 重油 石油分馏产品(包括石油气) 石油中的脂肪链烃 主要 产品 汽油、煤油、柴油、重油 汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 乙烯、丙烯等 苯、甲苯 主要变 化类型 物理变化 化学变化 化学变化 化学变化 3.蒸馏、分馏、干馏辨析： 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化 【典例4】（22-23高一下·内蒙古包头·期末）自然资源的综合利用对人类极其重要，下列资源的开发利用中，不涉及化学变化的是 A．煤的气化 B．煤的干馏 C．石油的分馏 D．石油的裂化 【答案】C 【详解】A．煤的气化有新物质生成，A错误； B．煤的干馏有新物质生成，B错误； C．石油的分馏没有新物质生成，C正确； D．石油的裂化有新物质生成，D错误； 故选C。 【变式4-1】（24-25高一下·内蒙古锡林郭勒·期末）化学与生活密切相关。下列说法正确的是 ①棉花、蔗糖和麻均为糖类 ②谷氨酸钠是常见的增味剂 ③油脂属于高分子化合物，可用于制造肥皂 ④煤的干馏、石油分馏和石油裂化均属于化学变化 ⑤绿色化学的核心思想是“先污染后治理” ⑥在大豆蛋白溶液中，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性 A．①②③ B．①②⑥ C．③④⑤ D．①③④ 【答案】B 【详解】①棉花、麻都属于天然纤维，属于多糖，蔗糖为二糖，均为糖类，故正确； ②谷氨酸钠是国内外应用的鲜味剂，与食盐共存时可增强其呈味作用，故正确； ③油脂的相对分子质量虽然较大，但比高分子化合物的相对分子质量小的多，油脂不是高分子化合物，故错误； ④煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，为化学变化；石油裂化是在一定的情况下，将相对分子质量比较大、沸点较高的烃破裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的全过程，为化学变化；石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法，属于物理变化，故错误； ⑤绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，故错误； ⑥向蛋白质溶液中加入重金属盐会使蛋白质变性析出，故正确； 综上，正确的有①②⑥； 答案选B。 【变式4-2】（24-25高二上·辽宁沈阳·开学考试）下列说法正确的是 A．乙烯和苯都使溴水褪色的原理相同 B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C．乙烯分子与苯分子都能与发生加成反应，说明二者所含碳碳键相同 D．石油的分馏、催化裂化和裂解都是化学变化 【答案】B 【详解】A．乙烯使溴水褪色是由于发生加成反应，苯由于萃取使溴水褪色，两者褪色原理不同，故A错误； B．甲烷在光照下与氯气发生取代反应，乙烯与氯气可发生加成反应，则甲烷和乙烯都可以与氯气反应，故B正确； C．乙烯中含有碳碳双键，苯中不含碳碳双键和碳碳单键，所有碳原子之间形成一个大π键，但苯能发生加成反应，故C错误； D．石油的分馏属于物理变化，故D错误； 答案选B。 【变式4-3】（22-23高一下·辽宁·期末）煤和石油综合利用的说法正确的是 A．煤的气化和液化都是物理变化 B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，CaSO3是最终产物 C．石油通过分馏和裂化都能获得汽油 D．石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等 【答案】C 【详解】A．煤的气化和液化都生成新物质，是化学变化，A错误； B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，生成的CaSO3又被空气中的氧气氧化为CaSO4，故B错误； C．石油通过分馏得到直馏汽油，通过裂化得到裂化汽油，故C正确； D．焦炭是煤干馏得到的，石油分馏可以得到汽油、煤油、柴油和沥青等，故D错误； 答案选C。 题型05 石油的裂化裂解 裂化与裂解对比 名称 裂化 裂解 原理 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、沸点低的烃 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 目的 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 获得短链不饱和烃 【特别提醒】（1）由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。（2）煤的干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热。（3）煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等；苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。 【典例5】（2026·辽宁·二模）化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．氧化钇透明陶瓷属于无机非金属材料 B．硅胶具有吸水性可作袋装食品的干燥剂 C．硫酸钡难溶于酸可用于胃肠射线造影检查 D．石油经过分馏、裂化、裂解等物理变化可转化为短链烯烃 【答案】D 【详解】A．氧化钇透明陶瓷是一种新型陶瓷材料，属于无机非金属材料，A正确； B．硅胶具有吸水性，且没有毒，可用作袋装食品的干燥剂，B正确； C．硫酸钡不溶于水和酸，且不易被X射线透过，可用于胃肠X射线造影检查，C正确； D．分馏是物理变化，裂化、裂解是化学变化，D错误； 故选D。 【变式5-1】（2026·黑龙江吉林·模拟预测）丰富的矿产资源为东三省的机械制造、石油化工、有色金属冶炼等重工业奠定了坚实的物质基础。下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是 A．海水晒盐 B．铝土矿冶炼铝 C．水煤气法制取氢气 D．石油的裂化 【答案】A 【详解】A．海水晒盐是通过蒸发水分使氯化钠结晶析出，过程中没有新物质生成，属于物理变化，不属于化学变化，A符合题意； B．铝土矿冶炼铝是将氧化铝通过电解反应转化为铝单质，有新物质生成，属于化学变化，B不符合题意； C．水煤气法制取氢气是碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，有新物质生成，属于化学变化，C不符合题意； D．石油的裂化是将相对分子质量大的长链烃断裂为相对分子质量小的短链烃，有新物质生成，属于化学变化，D不符合题意； 故选A。 【变式5-2】（24-25高一下·吉林·期末）下列说法正确的是 A．葡萄糖与果糖、淀粉与纤维素均互为同分异构体 B．糖类、油脂、蛋白质均不溶于水 C．石油的裂解和裂化、煤的干馏、煤的气化和煤的液化都是化学变化 D．汽油、柴油、花生油的主要成分均是烃类物质 【答案】C 【详解】A．葡萄糖与果糖分子式均为C6H12O6，互为同分异构体；但淀粉与纤维素的聚合度n不同，分子式不同，不互为同分异构体，A错误； B．单糖（如葡萄糖）、二糖（如蔗糖）可溶于水，油脂不溶于水，蛋白质部分可溶（如鸡蛋白），B错误； C．石油裂解和裂化，煤的干馏、气化、液化均涉及新物质生成，属于化学变化，C正确； D．汽油、柴油是烃类，但花生油属于酯类（含氧元素），D错误； 故选C。 【变式5-3】（22-23高一下·辽宁朝阳·期中）工业上以煤、石油和天然气为原料，生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是 A．塑料、合成橡胶和合成纤维属于有机高分子材料 B．蚕丝、涤纶、尼龙都属于合成纤维 C．石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料 D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 【答案】B 【详解】A．塑料、合成橡胶和合成纤维是人们常说的三大有机合成高分子材料，A正确； B．蚕丝属于天然纤维，不是合成纤维，B错误； C．通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等是生产合成材料的化工原料，C正确； D．按照来源，可将高分子材料分为天然高分子材料与合成高分子材料，D正确； 故选B。 题型06 煤的综合利用 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，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 2.综合利用 方法 原理和产品 干馏 原理 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程 产品 主要有焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气 气化 原理：将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为 C＋H2O(g)CO＋H2 液化 直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等 【易错提醒】1.煤于馏是化学变化，其目的是获得多种化工原料，如焦炭、焦炉气、煤焦油等； 2.煤干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热； 3.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，煤中并不合有小分子有机物苯、萘，酚类等，苯、萘、酚类等物质是煤于馏的产物中含有的。 4.煤的气化、液化都是化学变化。 3.煤的干馏产品和用途 产品 主要成分 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 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料 沥清 碳素电极、筑路材料 焦炭 碳 电石、冶金、燃料、合成氨造气 4.煤的综合利用的意义 ①减少污染物的排放；减少煤燃烧产生的SO2、NOx、CO和粉尘等污染物的排放。 ②提高煤燃烧的效率；煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也有很大的提高。 ③获得重要的化工原料：通过煤的干馏，获得大量重要的化工原料。 【典例6】（23-24高一下·辽宁·期末）化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是 A．氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸内酯均可作为制作豆腐的凝固剂 B．污水处理厂常用硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝沉降污水中的细小悬浮物 C．“神舟十七号”宇宙飞船返回舱用到的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 D．煤的综合利用包括干馏、液化、气化等，目的是减少二氧化碳等温室气体的排放 【答案】D 【详解】A．电解质能使胶体聚沉，氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸内酯均可作为制作豆腐的凝固剂，故A正确； B．硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝使污水中的细小悬浮物等聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去，故B正确； C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故C正确； D．煤的综合利用包括干馏、液化、气化等，目的是减少二氧化硫的排放，提高燃料利用率，故D错误； 选D。 【变式6-1】（23-24高一下·辽宁·期末）有关煤的综合利用如图所示，下列说法错误的是 A．焦炉气中含有甲烷，二氯甲烷没有同分异构体证明甲烷是正四面体形不是平面正方形 B．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有氢、氧、氮、硫等元素 C．煤焦油中含有苯、甲苯等有机物，苯的结构简式为，它代表相邻碳原子之间以单、双键交替结合 D．煤的间接液化一般是先把煤转化为和，然后生成液体燃料。若为甲醇时，原子利用率可达到100% 【答案】C 【分析】煤干馏生成焦炉气、煤焦油和焦炭，则固体A为焦炭；焦炭与水在高温下生成水煤气，主要成分为和，水煤气在催化剂作用下可以生成甲醇等液体燃料。 【详解】A．焦炉气中含有甲烷，甲烷的空间结构可能为平面正方形或正四面体，若二氯甲烷没有同分异构体，说明甲烷不是平面结构，而是正四面体，A正确； B．煤中组成元素以碳元素为主，还含有氢、氧、氮、硫等元素，属于由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，B正确； C．煤焦油中含有苯、甲苯等有机物，苯的结构简式为，分子中6个碳原子之间的碳碳键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，C错误； D．煤的间接液化一般是先把煤转化为水煤气，主要成分为和，然后生成液体燃料，若为甲醇，则反应为，该反应的原子利用率为100%，D正确； 答案选C。 【变式6-2】（23-24高一下·辽宁沈阳·期末）某同学对煤进行干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是 A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化 B．向b装置的水层中滴入酚酞溶液，溶液变红 C．c装置可验证产生的气体中一定含有 D．e装置中固体由黑色变成红色 【答案】C 【分析】煤干馏得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等，据此分析； 【详解】A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化，A项正确； B．煤干馏产物主要有焦炭、焦炉煤气(CO、)、粗氨水、煤焦油等，氨水能使酚酞溶液变红，B项正确； C．焦炉中的乙烯等也能使酸性溶液褪色，C项错误； D．焦炉气中含CO、H2等还原性气体，CO、H2均能将黑色的CuO还原为红色的Cu，D项正确； 故选C。 【变式6-3】（22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末）下列关于煤、石油、天然气的说法中，不正确的是 A．石油的分馏和裂化都能得到汽油 B．煤的干馏是化学变化，而煤的液化和气化是物理变化 C．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物 D．乙烯、丙烯等小分子是石油裂解的产物 【答案】B 【详解】A．石油分馏和裂化都能得到汽油，汽油一般是含的烃，A项正确； B．煤的干馏是化学变化，煤的液化和气化也是化学变化，B项错误； C．煤的成分很复杂，是由有机物和无机物组成的复杂混合物，C项正确； D．石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体 ，乙烯，丙烯等小分子是石油裂解产物，D项正确； 答案选B。 题型07 海水提取 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。其中蒸馏法的历史最久。 （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。 ③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 2、从海水中提取溴——吹出法 （1）工艺流程图： 　 （2）主要工艺流程 ①浓缩：使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 ②氧化：向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ③富集：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 ④氧化：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2 ⑤分离提纯：用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，然后蒸馏。 【思考与讨论p101】参考答案： （1）氧化环节主要反应的离子方程式：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 （2）吸收环节主要反应的离子方程式：Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42- 3、进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题 ①反应原理：海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。 如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O ②实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带更易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。 4、海水提取镁的原理 （1）工艺流程图： （2）原理：海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有： 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↑。 5、海水晒盐 从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。 （1）原理：蒸发、结晶（物理变化），日晒风吹使水分蒸发、晶体析出。 （2）流程：海水盐田饱和食盐水析出粗盐精盐 （3）氯化钠的应用 ①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。 化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ④制漂白剂(84消毒液)：2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 【典例7】（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）根据海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是 A．过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸 B．工业上选用饱和溶液做的沉淀剂 C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题 D．在过程④、⑥反应中每氧化需消耗 【答案】C 【分析】海水蒸发得到粗盐和母液，粗盐通过精制得到精盐，电解饱和食盐水得到氯气、氢气和NaOH，母液加氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与盐酸反应后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作生成MgCl2·6H2O，MgCl2·6H2O在HCl气流中加热生成无水MgCl2，NaBr中通入氯气生成Br2，Br2与SO2水溶液反应生成溴离子，溴离子被氯气氧化生成高浓度的Br2。 【详解】A．过程①中氯化钡须在碳酸钠之前加入，否则无法除去多余的钡离子，同时还需要加入氢氧化钠除去镁离子，A错误； B．氢氧化钙微溶于水，工业上选用石灰乳而非饱和溶液做的沉淀剂，B错误； C．Br2与SO2的水溶液反应生成HBr和H2SO4，两种产物都是强酸，因此反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题，C正确； D．过程④、⑥中反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，每氧化0.4mol溴离子需消耗氯气0.2mol，但是选项中并未说明是标准状况下，无法计算0.2mol氯气的体积，D错误； 故选C。 【变式7-1】（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·月考）海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用，有明显错误的是 A．海带灰滤液碘水I2的CCl4溶液水层I2 B．海水Br2溶液HBr溶液溴单质 C．海水或苦卤溶液 Mg D．海水粗盐→粗盐水→精盐水 【答案】D 【详解】A．海带灰浸泡过滤，向滤液中加入双氧水溶液将碘离子氧化为碘，加入四氯化碳萃取碘，分液得到含有碘的有机溶液，溶液使用碱液反应使得碘单质成为盐溶液进入水层，酸化得到碘单质，A正确； B．海水中通入氯气使得溴离子氧化为溴，用热空气将溴吹出溴单质，用二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸，向氢溴酸中通入氯气后蒸馏制得溴单质，B正确； C．海水或苦卤加入氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀，过滤分离出沉淀加入盐酸得到氯化镁溶液，在氯化氢气流中得到无水氯化镁，电解熔融无水氯化镁得到镁单质，C正确； D．饱和氨盐水和二氧化碳生成碳酸氢钠晶体，精盐水和二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠，D错误； 故选D。 【变式7-2】（22-23高一下·吉林长春·期末）下列实验中，能达到相应实验目的的是    A．图①可用于制备和收集 SO2 B．图②可灼烧海带 C．图③可证明氧化性：Cl2>Br2>I2 D．图④可进行喷泉实验 【答案】D 【详解】A．铜与浓硫酸的反应需加热，A错误； B．海带灼烧成灰需在坩埚而不是烧杯中，B错误； C．图③只可证明氯气氧化性强于溴单质和碘单质，但不能证明溴单质氧化性强于碘单质，C错误； D．二氧化硫与氢氧化钠发生反应造成内外气压差可形成喷泉实验，D正确； 故选D。 【变式7-3】（24-25高三上·内蒙古包头·期末）海水淡化有许多新工艺，某工艺的流程示意图如图所示。以下说法不正确的是 A．由于连续的热交换，a处海水的温度更高 B．减压蒸馏时的压强二级闪蒸室内更低 C．淡化后的盐水常用于生产食盐钾、铝、碘等化工产品 D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本 【答案】C 【详解】A．a处的海水被两次加热，所以海水的温度：a>b，A正确； B．盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室，说明一级闪蒸室中的压强大于二级闪蒸室的压强，B正确； C．铝并非从海水提取，C错误； D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本，D正确； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 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