8.1 自然资源的开发与利用【能力必到】化学人教版必修第二册

8.1 自然资源的开发与利用 考向01　金属冶炼的原理及方法 · 掌握金属活动性顺序与冶炼方法的对应关系：K～Al（电解法）、Zn～Cu（热还原法）、Hg～Ag（热分解法）。 · 理解工业上常见金属的冶炼原理（如电解熔融NaCl制钠、铝热反应制锰、加热氧化汞制汞）。 · 能够区分不同的冶金方法及其适用条件（如电解熔融物与电解溶液的本质区别）。 · 掌握金属冶炼的本质：将金属从其化合物中还原为单质，排除将单质转化为化合物的过程。 · 能够分析工业流程中试剂的选用原因（如电解Al₂O₃而非AlCl₃的原因）。 · 根据金属的活泼性确定冶炼方法：活泼金属（如Na、Mg、Al）用电解法，中等活泼金属（如Fe、Mn）用热还原法（含铝热反应），不活泼金属（如Hg、Ag）用热分解法。 · 注意工业冶炼的具体条件：电解熔融NaCl（不是溶液）；电解熔融Al₂O₃（加冰晶石降低熔点），不电解AlCl₃（共价化合物不导电）。 · 判断某过程是否属于金属冶炼：看最终是否从化合物获得金属单质，而不是金属单质转化为化合物。 · 铝热反应常用于冶炼高熔点金属，反应方程式要符合电子守恒和原子守恒。 1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业冶炼钠使用的方法是电解饱和NaCl溶液 B．炼铁时，加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅 C．用加热HgO的方法冶炼金属汞 D．人类冶炼金属单质的先后顺序，主要取决于金属的活动性强弱 【答案】A 【解析】A．工业冶炼钠使用的方法是电解熔融的NaCl制得，A项错误；B．工业炼铁加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅生成矿渣，B项正确；C．汞为不活泼金属，用加热HgO的方法生成汞和氧气，可以加热氧化汞冶炼金属汞，C项正确；D．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性，活泼性越弱的金属越先开发利用，D项正确；故选A。 2．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是 A．锰： B．镁： C．铝： D．汞： 【答案】A 【解析】A．锰为中等活泼金属，铝的还原性强于锰，可通过铝热反应冶炼锰，该反应原理正确，A正确；B．MgO熔点极高，电解熔融MgO能耗过大，工业上采用电解熔融MgCl2的方法制备镁，B错误；C．AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，无法电解，工业上采用电解熔融Al2O3（加冰晶石降低熔点）的方法制备铝，C错误；D．工业上冶炼汞通常是在空气中煅烧硫化汞（辰砂），反应为：，D错误；因此答案选A。 3．金属冶炼的本质是将金属从其化合物中还原为单质。下列过程中，不属于金属冶炼的是 A．电解熔融氯化钠制取钠 B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 C．高温下用一氧化碳与氧化铁反应 D．用铁片置换硫酸铜溶液中的铜 【答案】B 【解析】A．电解熔融氯化钠制取钠，是从化合物(NaCl)中还原出金属单质(Na)，符合金属冶炼的定义，A正确；B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是将金属单质(Fe)转化为化合物(Fe3O4)，属于氧化反应，而非从化合物中还原出单质，B错误；C．高温下用一氧化碳与氧化铁反应，是从化合物(Fe2O3)中还原出铁单质(Fe)，是将化合态的铁还原为单质铁，属于热还原法冶炼金属，C正确；D．用铁片置换硫酸铜溶液中的铜，是从化合物(CuSO4)中还原出铜单质(Cu)，属于湿法冶金，符合金属冶炼的定义，D正确；故答案选B。 1．金属冶炼的常用方法 2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 3．注意 （1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。 （2）冶炼Mg时只能电解MgCl2，不能电解MgO(熔点太高)。 （3）冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 解题规律 考向02　合理开发和利用金属矿产资源 · 理解从矿石中提取金属的工艺流程，包括酸浸、碱溶、除杂、还原、沉淀、灼烧等步骤。 · 掌握常见金属氧化物（如Al₂O₃、Fe₂O₃）与酸、碱反应的性质差异，用于分离提纯。 · 能够分析流程中每一步的化学反应原理、试剂作用及操作目的（如调pH除杂、还原剂作用）。 · 理解氧化还原反应在金属提取中的应用（如用Na₂SO₃还原Co³⁺为Co²⁺）。 · 能够根据元素化合价变化判断反应类型（是否发生氧化还原）。 · 分析流程时，先明确原料成分和目标产物，再逐段分析物质转化。 · 除杂环节注意：利用两性氧化物（如Al₂O₃）溶于碱，而Fe₂O₃、SiO₂不溶于碱进行分离。 · 氧化还原判断：若试剂用于将高价离子还原为低价（如Na₂SO₃还原Co³⁺），则作还原剂。 · 替换试剂时需考虑氧化性是否会引起副反应（如用盐酸代替硫酸时，Co³⁺可能氧化Cl⁻生成Cl₂）。 · 灼烧反应通常为含氧酸盐或氢氧化物的分解，注意配平及产物状态。 4．金属铝的生产原理示意图如下。 注：熔点为2050℃ 下列说法不正确的是 A．过程①中的主要反应： B．溶液2与反应后的滤液可用于过程① C．过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性 D．能降低熔融所需温度，减少能耗 【答案】C 【解析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)，加入NaOH溶液溶解后，滤渣为Fe2O3，滤液为Na[Al(OH)4]溶液，通入CO2生成Al(OH)3，过滤，滤液主要为碳酸氢钠溶液，滤渣为Al(OH)3，灼烧后得到Al2O3，氟化钙加入稀硫酸反应得到氟化氢，再经过一系列反应得到，加入在熔融状态下电解Al2O3，得到Al和氧气。A．由分析可知，加入NaOH溶液后，与氧化铝反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为，A正确；  B．溶液2为碳酸氢钠溶液，与反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，滤液含氢氧化钠可用于过程①，B正确； C．过程③中氟化钙加入硫酸反应得到氟化氢：，没有化合价变化，没有发生氧化还原反应，利用了硫酸的酸性，C错误；D．熔点为2050℃，加入后电解时熔融温度为970°，所以加入能形成低熔点共熔物，降低熔融所需温度，减少能耗，D正确；故选C。 5．一种利用含钴废料(主要成分为，还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下，下列说法错误的是 已知：钴元素与铁元素类似，常见化合价为0、、价；酸性条件下，氧化性： A．滤渣I主要成分为 B．“酸浸”过程中加入溶液的作用：作还原剂，将还原为 C．“酸浸”工序中的硫酸可替换为盐酸 D．加氨水“调pH”是为了除去和 【答案】C 【解析】含钴废料(主要成分为，还含有少量、、等杂质)加入硫酸，，、等溶于硫酸形成硫酸盐，不溶于硫酸，故滤渣1为；同时加入溶液将还原为，加入氨水调，将、以、沉淀除去，最终得到含的溶液，向其中加入沉钴并放出，再加入经高温焙烧得到；A．不溶于硫酸，故滤渣1为，A正确；B．加入溶液将还原为，B正确；C．“酸浸”工序中若将硫酸替换为盐酸，根据酸性条件下，氧化性：，会将盐酸氧化成氯气，C错误；D．加入氨水调，将、以、沉淀除去，D正确；故选C。 6．氧化铈()是应用广泛的稀土氧化物。一种用氟碳铈(，含、等杂质)为原料制备的工艺如图： 下列说法不正确的是 A．步骤①、②中均有过滤操作 B．滤渣A的成分为 C．该过程中，铈元素的化合价变化了不止两次 D．灼烧的化学方程式为 【答案】B 【解析】由流程可知，氟碳铈矿在空气中焙烧，Ce3+被氧化为Ce4+，然后再用稀硫酸浸取，Ce4+进入溶液中，SiO2不反应，BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀，过滤分离、即滤渣A为SiO2、BaSO4，滤液中加还原剂将Ce4+还原为Ce3+，再加入NH4HCO3使Ce3+转化为Ce2(CO3)3，最后灼烧生成CeO2。A．步骤①是分离滤渣A和溶液，需要过滤，步骤②是分离沉淀Ce2(CO3)3，需要过滤操作，A正确；B．根据分析可知，由流程可知滤渣A的主要成分为BaSO4和SiO2，B错误；C．该过程中，焙烧、滤液还原、灼烧时铈元素的化合价均变化，共三次，铈元素的化合价变化了不止两次，C正确；D．该配平符合电子守恒：Ce从+3价升高到+4价，4个Ce共失去4e−；1molO2得到4e−，原子也守恒，方程式正确，D正确；故选B。 （1）提高金属矿物的利用率。 （2）开发环保高效的金属冶炼方法。 （3）防止金属的腐蚀。 （4）使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。 （5）加强废旧金属的回收和再利用。 解题规律 考向03　铝热反应 · 掌握铝热反应的原理：铝作还原剂，金属氧化物被还原为金属单质，反应放出大量热。 · 理解铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属（如V、Cr、Mn、Fe等）。 · 熟悉铝热反应的实验操作：引燃剂（如镁条、氯酸钾）提供高温，盛放反应物的容器（如纸漏斗、蒸发皿）不能用水冷却。 · 能够书写并配平典型的铝热反应方程式（如2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe）。 · 能够根据反应方程式进行简单的化学计量计算（如生成一定量铁所需铝的质量）。 · 铝热反应中铝是还原剂，金属氧化物是氧化剂，铁（或其他金属）是还原产物。 · 引燃剂的作用是提供高温引发反应，不能用其他不能提供氧气的物质代替。 · 实验后产物（如铁）通常为熔融态，不能用冷水直接冷却，也不能用浓硝酸清洗（铁会钝化）。 · 工业上铝热法适用于冶炼熔点较高的金属，这是由铝的强还原性决定的。 · 计算题：利用方程式系数比，n(Al) : n(Fe) = 1 : 1（以Fe₂O₃为例），根据质量求物质的量。 7．化学兴趣小组用如图所示装置制备铁，下列说法正确的是 A．作为引燃剂，也可以用代替 B．仪器a可以用装有蒸馏水的烧杯代替 C．工业上常利用铝热反应来冶炼熔点较高的钒、铬、锰 D．常温下，反应后a中的金属可以用浓硝酸洗涤干净 【答案】C 【解析】A． 作为引燃剂，其作用是分解提供氧气，使镁条快速充分燃烧，为铝热反应提供高温条件，不可以用代替，故A错误；B．铝热反应产物的承接器应该是装沙子的蒸发皿，不能用装蒸馏水的烧杯，否则放出的巨大热量会使水飞溅，故B错误；C．铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法，故工业上常利用铝热反应冶炼熔点较高的金属，如钒、铬、锰，故C正确；D．常温下，反应后a中的金属为铁，遇浓硝酸钝化，故不可以用浓硝酸洗涤干净，故D错误；故选C。 8．铝热反应的原理为，该反应可用于铺设高铁无缝钢轨的施工现场焊接钢轨，下列关于该反应的说法错误的是 A．化学能转化为热能 B．铝作为还原剂 C．铁为氧化产物 D．若生成铁至少需要铝 【答案】C 【解析】A．该反应为铝热反应，反应过程中放出大量的热，化学能转化为热能，故A正确；B．Al转化为氧化铝，Al元素化合价升高，铝作为还原剂，故B正确；C．转化为Fe单质，该过程中Fe的化合价由+3价降低为0价，Fe为还原产物，故C错误；D．由反应可知1molAl完全反应生成1molFe，则生成铁至少需要铝，故D正确；故选：C。 概念 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 原理 单质铝作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来 铝热剂 铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物 引发操作 在铝热剂上放KClO3，插上去掉表面氧化膜的镁条并将镁条点燃 反应特点 在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离 应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等 解题规律 考向04　海水资源的利用、海水提溴 · 掌握海水提溴的“吹出法”工艺流程：氧化（Cl₂ + 2Br⁻ → Br₂ + 2Cl⁻）→ 吹出（空气和水蒸气）→ 吸收（SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2Br⁻）→ 再氧化（Cl₂ + 2Br⁻ → Br₂ + 2Cl⁻）→ 蒸馏。 · 理解每一步的目的：第一次氧化将Br⁻转化为Br₂，吹出和吸收是为了富集溴（提高溴浓度）。 · 掌握吸收塔中反应的类型（氧化还原反应、歧化反应等）及试剂作用（如SO₂作还原剂）。 · 能够分析不同吸收剂（如SO₂、Na₂CO₃）对应的反应方程式及氧化剂、还原剂的物质的量之比。 · 理解从海水中提取镁的流程及所用试剂（如石灰乳沉淀Mg²⁺、盐酸溶解、电解熔融MgCl₂）。 · 提溴流程中，两次使用Cl₂的作用：第一次氧化海水中的Br⁻，第二次氧化吸收液中富集的Br⁻。 · 吹出塔中空气的作用是物理吹出Br₂，并非氧化剂；吸收塔中SO₂是还原剂，将Br₂还原为Br⁻。 · 若吸收剂为Na₂CO₃，Br₂发生歧化反应生成Br⁻和BrO₃⁻，酸化后Br⁻与BrO₃⁻发生归中反应生成Br₂，该归中反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5。 · 海水提镁中，沉淀Mg²⁺可用石灰乳（Ca(OH)₂）而非NaOH（成本问题）。 · 侯氏制碱法：先通NH₃使溶液呈碱性，再通CO₂，有利于NaHCO₃析出。 9．海洋是一个巨大的资源宝库，关于海洋中部分化学资源的开发利用如下图所示。下列说法正确的是 A．试剂X可能为Cl2，其作用是氧化Br- B．流程中用了“空气、水蒸气”“吸收”，目的是富集溴 C．工业生产中，试剂Z可以选用NaOH固体 D．若试剂X为碳酸钠，则试剂Y与A溶液的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：1 【答案】B 【解析】该流程主要包括从苦卤中提取溴和从海水中提取镁两部分。苦卤中含有Br-，先通入Cl2，利用氯气氧化性强于溴，把Br-氧化成Br2；由于生成的Br2在溶液A中浓度较低，所以再通入空气和水蒸气，把 Br2吹出并送入吸收塔，这一步的目的是富集溴。吸收塔中可用 SO2的水溶液吸收 Br2，使Br2被还原为Br-；之后再加入Cl2，把Br-重新氧化为Br2，最后蒸馏得到溴单质。另一条路线中，溶液C含有 Mg2+，加入石灰乳或 Ca(OH)2，使 Mg2+ 转化为 Mg(OH)2沉淀；再进一步转化为无水MgCl2，最后通过熔融电解得到Mg。A． 由分析可知，常用试剂X是SO2，反应为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；吸收塔中的试剂X不能是Cl2，因为前面溶液 A 中已经有 Br2，吸收塔的作用是把被空气和水蒸气吹出的Br2吸收并转化成 Br-，从而达到富集溴的目的，Cl2，不能把Br2还原吸收，A错误；B．由分析可知，苦卤中含有Br-，先通入Cl2，把 Br-氧化成 Br2，反应为 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，但生成的 Br2浓度较低，不方便直接提取，所以通入空气和水蒸气，把 Br2 从溶液中吹出并送入吸收塔，这样做的目的就是把分散在溶液中的溴集中起来，即富集溴， B正确；C．溶液 C 中含有 Mg2+，加入试剂 Z 的目的是生成Mg(OH)2沉淀，理论上NaOH可以提供OH-，反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，但是工业生产要考虑成本，通常选用便宜易得的Ca(OH)2或石灰乳，而不是价格较高的 NaOH 固体，C错误；D．若试剂X为碳酸钠，吸收Br2时，Br2会发生歧化反应，生成Br-和，可写为；之后试剂Y与A溶液反应时，之后向B溶液中加入酸，Br-和在酸性条件下重新生成Br2，离子方程式为，其中中Br的化合价由+5降到0，是氧化剂；Br-中Br的化合价由-1升到0，是还原剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比应为1∶5，D错误；故答案选B。 10．如图为“吹出法”海水提溴技术的流程图。下列说法正确的是 A．“吹出塔”的作用是用空气中的氧化性将转化为从溶液中分离 B．“吸收塔”中利用将空气中的还原除去 C．每获得理论上需要 D．“蒸馏塔”中剩余溶液的溶质主要是 【答案】C 【解析】海水中先被氧化为，空气吹出后，用吸收将其转化为HBr（富集溴），再用氧化HBr得到，最后蒸馏分离得到液溴，据此分析。A．氧化生成的氧化剂是通入的，不是空气中的，空气的作用只是吹出生成的，A错误；B．吸收塔中，作还原剂，目的是还原为溴离子，从而富集溴元素，并不是为了除去，B错误；C．整个过程需要两次氧化：第一次氧化海水中，生成消耗；第二次氧化HBr得到，又消耗，因此获得共需要，C正确；D．蒸馏塔中反应后，溶质除了来自吸收塔的，还有与HBr反应生成的HCl，溶质不是只有，D错误；故选C。 11．海水化学资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．用步骤②生成的无水MgCl2，冶炼金属Mg的反应方程式为： B．侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2 C．向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO D．工业上设计步骤④目的是富集溴元素 【答案】C 【解析】由流程可知，海水通过晒盐得到粗盐，精制后电解饱和食盐水是氯碱工业，向NaCl溶液中先通入NH3再通入CO2，获得NaHCO3晶体，NaHCO3晶体受热分解得到Na2CO3；向母液中加入氢氧化钙沉淀分离出氢氧化镁沉淀，氢氧化镁用盐酸溶解得到氯化镁溶液，经结晶得到氯化镁晶体，脱水得到无水氯化镁；母液中含有溴化钠加入氯气氧化溴离子得到溴单质，得到低浓度的溴单质，通入热空气吹出溴单质，用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液再通入氯气氧化溴离子为溴单质，达到富集溴元素的目的，据此回答。A．工业上冶炼金属镁是通过电解熔融的，反应方程式为，A正确；B．侯氏制碱法中，先通入NH3使溶液呈碱性，可大大提高CO2的溶解度，从而有利于NaHCO3晶体的析出,若先通入CO2，则因溶解度低导致反应难以进行，B正确；C．除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO，正确的试剂加入顺序应为先加过量BaCl2溶液除去SO，再加过量NaOH溶液除去Mg2+，继续加过量Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+，过滤后向滤液中加稀盐酸，加Na2CO3溶液应放到BaCl2溶液之后，C错误；D．步骤④发生的反应是，其目的是将低浓度的溴单质转化为易溶于水的，实现溴元素的富集，D正确； 故选C。 1．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）食盐用途 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ③制漂白剂(84消毒液)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ④制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2．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。 3．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。 4．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↑。 解题规律 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 4．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↑。 考点05　煤、天然气的综合利用 · 掌握煤的综合利用方法：干馏（隔绝空气加强热，化学变化）、气化（C + H₂O → CO + H₂）、液化（加氢转化为液体燃料）。 · 理解煤的成分：煤是复杂混合物，本身不含苯、甲苯等，这些物质是干馏产物。 · 掌握煤的干馏产物：焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等。 · 能够区分煤的干馏、气化、液化是化学变化，而分馏是物理变化。 · 理解天然气的主要成分（CH₄）及用途（燃料、化工原料）。 · 判断变化类型：干馏（隔绝空气加热分解）、气化（与水反应生成可燃气体）、液化（加氢）均有新物质生成，属于化学变化；分馏利用沸点差异分离，属于物理变化。 · 煤中是否含苯、甲苯：煤中不含这些有机物，需经过干馏才能得到。 · 煤的气化产物：主要得到CO和H₂（水煤气），还可能含有少量CH₄等。 · 煤的干馏是复杂的物理化学变化，不能简单视为蒸馏。 12．下列有关煤的说法错误的是 A．煤是不可再生资源，储量有限，应停止使用 B．煤既是一种能源，又是宝贵的资源，要综合利用，提高煤的利用率 C．煤运输使用方便，我国应合理开采煤、使用煤 D．我国以煤炭为主要能源，这是造成酸雨的主要原因，煤在加工和燃烧时要进行脱硫处理 【答案】A 【解析】A． 煤是不可再生资源且储量有限，但"应停止使用"过于极端，不符合实际能源策略（如合理利用、发展清洁技术），A错误；；B． 煤兼具能源与资源属性，通过干馏、气化等综合利用可提高利用率，B正确；C．煤具有易储存运输的特点，我国作为产煤大国，合理开采使用符合能源战略，C正确；D． 我国以煤为主能源，燃烧产生的SO₂是酸雨主因，脱硫处理（如加入石灰石）是必要环保措施，D正确；故选A。 13．下列关于煤的描述正确的是 A．煤的气化、液化和干馏是煤的综合利用主要方法 B．煤的气化、液化是物理变化，煤的干馏是化学变化 C．煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 D．煤的干馏是利用物质沸点不同将有机物分离 【答案】A 【解析】A．煤的气化（转化为可燃气体）、液化（转化为液体燃料）和干馏（隔绝空气加强热分解）是煤综合利用的三种主要方法，故A正确。B．煤的气化和液化涉及化学反应（如气化生成CO、H2，液化加氢改性），均为化学变化；干馏也是化学变化（分解反应），“气化、液化是物理变化”的说法错误，故B错误。C．煤是复杂混合物，但不含苯、甲苯等有机物，这些物质需通过干馏等加工过程才能得到，故C错误。D．煤的干馏是化学变化（分解生成焦炭、煤焦油等），而利用沸点差异分离物质属于分馏（物理变化），D混淆了干馏与分馏，故D错误。故选A。 14．有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是 A．煤炭是赋存于地下的再生性化石能源，素有“工业粮食”之称 B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 C．①为煤的干馏，指的是将煤中有机物在高温下蒸馏出来，故为物理变化 D．②为煤的气化过程，产物中含有CO、H2和CH4等 【答案】D 【解析】煤干馏得到出炉煤气、煤焦油和固体A，固体A与水在高温条件下反应得到水煤气，则A为焦炭；A．煤炭属于不可再生资源，再生性描述不正确，虽“工业粮食”称谓正确，A错误；B．煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，B错误；C．①为煤的干馏，指的是将煤中有机物在高温下蒸馏出来，发生一系列复杂的物理化学变化，C错误；D．②为煤的气化过程，焦炭与水反应，产物中含有CO、H2和CH4等，D正确；答案选D。 1．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） 2．天然气的综合利用 解题规律 考点06　石油的综合利用 · 掌握石油的分馏（物理变化，得不同沸点范围的馏分）及其产物（汽油、煤油、柴油等）。 · 理解石油的裂化（化学变化，提高轻质燃油产量和质量）和裂解（深度裂化，制取乙烯、丙烯等气态烯烃）。 · 能够区分分馏、裂化、裂解的本质区别（是否有新物质生成，产品种类）。 · 掌握石油化工中典型反应类型（如裂化、裂解、催化重整等）。 · 能够根据石油转化流程图判断反应类型（加成、取代、裂化等）。 · 石油分馏产物是混合物（沸点范围），不是纯净物，没有固定沸点。 · 裂化的目的：提高汽油等轻质燃料的产量和质量；裂解的目的：获得气态烯烃（如乙烯）。 · 裂化和裂解均属于化学变化，分馏是物理变化。 · 反应类型判断：乙烯与硫酸反应生成硫酸氢乙酯是加成（或可视为亲电加成），其水解是取代反应；丙烯与氯气在500℃发生的是取代（而非加成）。 · 1 mol丙烯含1 mol碳碳双键，最多与1 mol Br₂加成。 15．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，转化过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．反应①的产物中含有水 B．反应②中只有碳碳键形成 C．汽油主要是的烃类混合物 D．图中a的名称是2-甲基丁烷 【答案】B 【解析】A．根据原子守恒，反应①为，产物中含有水，A正确；B．反应②生成，产物中除碳碳键外，还存在碳氢键，并非只有碳碳键形成，B错误；C．汽油属于烃类混合物，烃的碳原子数主要为，C正确；D．由球棍模型可知，a的结构为，系统命名为2-甲基丁烷，D正确；故选B。 16．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．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．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．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．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。 17．如图是以石油为原料的部分转化流程图，下列说法正确的是 A．反应①、④属于取代反应 B．反应②、③属于加成反应 C．石油的分馏和汽油裂解均属于化学变化 D．1 mol丙烯最多与发生加成反应 【答案】D 【解析】石油分馏得到汽油，汽油裂解得到不饱和烃，乙烯与硫酸发生加成反应生成C2H5—O—SO3H，加水水解生成硫酸和乙醇，丙烯与氯气在500℃发生取代反应生成3－氯－1－丙稀，再与溴发生加成反应生成CH2ClCHBrCH2Br；A．反应①是乙烯与硫酸发生加成反应生成C2H5—O—SO3H，不是取代反应；反应④是3－氯－1－丙稀与溴的加成反应，A错误；B．反应②是C2H5—O—SO3H与水反应生成乙醇和硫酸，属于取代反应；反应③是丙烯与氯气在500℃下发生取代反应，B错误；C．石油的分馏是利用各成分沸点不同进行分离的过程，属于物理变化；汽油裂解是将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程，属于化学变化，C错误；D．丙烯的结构简式为CH2=CH—CH3，分子中含有1个碳碳双键，1个碳碳双键最多与1个Br2分子发生加成反应，所以1mol丙烯最多与1molBr2发生加成反应，D正确；故选D。 18．下列关于石油的说法不正确的是 A．石油裂化的目的是提高轻质燃料的产量 B．石油主要含有碳、氢两种元素 C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分是混合物 【答案】C 【解析】A．石油裂化通过将含有碳原子数较多的烃变为小分子的烃类，提高轻质燃料（如汽油）的产量，A正确；B．石油主要由烃类组成，烃含碳和氢，B正确；C．裂化是化学变化，而非物理变化，C错误；D．分馏产物是不同沸点范围的烃混合物，D正确；故选C。 （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。 解题规律 考点07　煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展 · 理解化石能源（煤、石油、天然气）是不可再生能源，需合理开采与节约使用。 · 认识新能源（太阳能、风能、地热能、潮汐能等）的特点及其对实现“碳中和”的意义。 · 掌握绿色化学的核心思想：从源头上减少或消除污染（而非末端治理）。 · 理解常见环保措施的原理：如燃煤脱硫（钙基固硫）、汽车尾气三元催化（但无法降低CO₂排放）。 · 能够根据金属活动性顺序判断置换反应除重金属离子的可行性（如Fe不能置换Zn²⁺）。 · 判断新能源：风能、太阳能、地热能、潮汐能等使用过程中几乎不产生污染物，属于清洁能源。 · “碳中和”需要减少CO₂排放或增加CO₂吸收，单纯三元催化不能降低CO₂排放。 · 钙基固硫：燃煤中加入石灰石（CaCO₃），高温分解为CaO，与SO₂、O₂反应生成CaSO₄，减少SO₂排放（防治酸雨）。 · 绿色化学强调“原子经济性”和“零排放”，不是先污染后治理。 · 纳米铁粉除重金属：铁可以置换出Cu²⁺、Ag⁺（活动性Fe > Cu > Ag），但不能置换Zn²⁺（活动性Zn > Fe）。 · 新能源汽车不限于纯电动汽车，还包括氢燃料电池车、混合动力车等。 19．能源是社会发展的动力。下列有关能源的叙述，错误的是 A．煤、石油和天然气都属于不可再生能源 B．风能、太阳能、地热能是清洁能源 C．共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 D．新能源汽车是指使用电能的汽车 【答案】D 【解析】A．煤、石油、天然气属于化石燃料，短时间内无法自然生成，属于不可再生能源，A不符合题意；B．风能、太阳能、地热能使用过程中不会产生污染物，属于清洁能源，B不符合题意；C．太阳能属于可再生清洁能源，利用太阳能发电完成卫星定位可减少化石能源消耗，有利于节能环保，C不符合题意；D．新能源汽车包含纯电动汽车、氢燃料电池汽车、混合动力汽车等多种类型，并非仅指使用电能的汽车，D符合题意；故答案选D。 20．化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用，下列关于环境保护和绿色化学的说法正确的是 A．汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量，是实现“双碳”目标的重要途径 B．燃煤中加石灰石实现“钙基固硫”，有利于减少酸雨形成 C．纳米铁粉可通过置换反应高效地除去被污染水体中的Zn2+、Cu2+、Ag+等重金属离子 D．绿色化学也称环境友好化学，其核心思想是治理工业生产产生的“三废”对环境的污染 【答案】B 【解析】A．三元催化剂可将汽车尾气中的CO、氮氧化物等转化为CO2、N2等无害物质，由于生成CO2，无法降低碳排放量，不能助力实现“双碳”目标，A错误；B．燃煤中加入石灰石后，石灰石高温分解生成的CaO可与燃煤产生的SO2、O2反应生成CaSO4，减少SO2的排放，有利于减少硫酸型酸雨的形成，B正确；C．金属活动性顺序中Zn排在Fe之前，Fe不能和Zn2+发生置换反应，无法除去水体中的Zn2+，C错误；D．绿色化学的核心思想是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，而不是先污染后治理已产生的“三废”，D错误；故选B。 21．我国坚定不移推进能源革命、推动能源绿色低碳发展。下列有关能源与能量的说法错误的是 A．天然气、煤炭、石油等化石能源是不可再生能源 B．太阳能、潮汐能等清洁能源的使用，有利于“碳中和”的实现 C．可燃冰为清洁能源，为缓解能源危机应大力开发利用 D．风力发电是将风能转化为机械能、机械能再转化为电能的过程 【答案】C 【解析】A．化石能源不可再生，描述正确，A正确；B．清洁能源助力碳中和，描述正确，B正确；C．可燃冰开采技术不成熟，盲目开发可能引发环境问题，C错误；D．风力发电的能量转化过程描述正确，D正确；故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.1 自然资源的开发与利用 考向01　金属冶炼的原理及方法 · 掌握金属活动性顺序与冶炼方法的对应关系：K～Al（电解法）、Zn～Cu（热还原法）、Hg～Ag（热分解法）。 · 理解工业上常见金属的冶炼原理（如电解熔融NaCl制钠、铝热反应制锰、加热氧化汞制汞）。 · 能够区分不同的冶金方法及其适用条件（如电解熔融物与电解溶液的本质区别）。 · 掌握金属冶炼的本质：将金属从其化合物中还原为单质，排除将单质转化为化合物的过程。 · 能够分析工业流程中试剂的选用原因（如电解Al₂O₃而非AlCl₃的原因）。 · 根据金属的活泼性确定冶炼方法：活泼金属（如Na、Mg、Al）用电解法，中等活泼金属（如Fe、Mn）用热还原法（含铝热反应），不活泼金属（如Hg、Ag）用热分解法。 · 注意工业冶炼的具体条件：电解熔融NaCl（不是溶液）；电解熔融Al₂O₃（加冰晶石降低熔点），不电解AlCl₃（共价化合物不导电）。 · 判断某过程是否属于金属冶炼：看最终是否从化合物获得金属单质，而不是金属单质转化为化合物。 · 铝热反应常用于冶炼高熔点金属，反应方程式要符合电子守恒和原子守恒。 1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业冶炼钠使用的方法是电解饱和NaCl溶液 B．炼铁时，加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅 C．用加热HgO的方法冶炼金属汞 D．人类冶炼金属单质的先后顺序，主要取决于金属的活动性强弱 2．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是 A．锰： B．镁： C．铝： D．汞： 3．金属冶炼的本质是将金属从其化合物中还原为单质。下列过程中，不属于金属冶炼的是 A．电解熔融氯化钠制取钠 B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 C．高温下用一氧化碳与氧化铁反应 D．用铁片置换硫酸铜溶液中的铜 1．金属冶炼的常用方法 2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 3．注意 （1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。 （2）冶炼Mg时只能电解MgCl2，不能电解MgO(熔点太高)。 （3）冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 解题规律 考向02　合理开发和利用金属矿产资源 · 理解从矿石中提取金属的工艺流程，包括酸浸、碱溶、除杂、还原、沉淀、灼烧等步骤。 · 掌握常见金属氧化物（如Al₂O₃、Fe₂O₃）与酸、碱反应的性质差异，用于分离提纯。 · 能够分析流程中每一步的化学反应原理、试剂作用及操作目的（如调pH除杂、还原剂作用）。 · 理解氧化还原反应在金属提取中的应用（如用Na₂SO₃还原Co³⁺为Co²⁺）。 · 能够根据元素化合价变化判断反应类型（是否发生氧化还原）。 · 分析流程时，先明确原料成分和目标产物，再逐段分析物质转化。 · 除杂环节注意：利用两性氧化物（如Al₂O₃）溶于碱，而Fe₂O₃、SiO₂不溶于碱进行分离。 · 氧化还原判断：若试剂用于将高价离子还原为低价（如Na₂SO₃还原Co³⁺），则作还原剂。 · 替换试剂时需考虑氧化性是否会引起副反应（如用盐酸代替硫酸时，Co³⁺可能氧化Cl⁻生成Cl₂）。 · 灼烧反应通常为含氧酸盐或氢氧化物的分解，注意配平及产物状态。 4．金属铝的生产原理示意图如下。 注：熔点为2050℃ 下列说法不正确的是 A．过程①中的主要反应： B．溶液2与反应后的滤液可用于过程① C．过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性 D．能降低熔融所需温度，减少能耗 5．一种利用含钴废料(主要成分为，还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下，下列说法错误的是 已知：钴元素与铁元素类似，常见化合价为0、、价；酸性条件下，氧化性： A．滤渣I主要成分为 B．“酸浸”过程中加入溶液的作用：作还原剂，将还原为 C．“酸浸”工序中的硫酸可替换为盐酸 D．加氨水“调pH”是为了除去和 6．氧化铈()是应用广泛的稀土氧化物。一种用氟碳铈(，含、等杂质)为原料制备的工艺如图： 下列说法不正确的是 A．步骤①、②中均有过滤操作 B．滤渣A的成分为 C．该过程中，铈元素的化合价变化了不止两次 D．灼烧的化学方程式为 （1）提高金属矿物的利用率。 （2）开发环保高效的金属冶炼方法。 （3）防止金属的腐蚀。 （4）使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。 （5）加强废旧金属的回收和再利用。 解题规律 考向03　铝热反应 · 掌握铝热反应的原理：铝作还原剂，金属氧化物被还原为金属单质，反应放出大量热。 · 理解铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼高熔点金属（如V、Cr、Mn、Fe等）。 · 熟悉铝热反应的实验操作：引燃剂（如镁条、氯酸钾）提供高温，盛放反应物的容器（如纸漏斗、蒸发皿）不能用水冷却。 · 能够书写并配平典型的铝热反应方程式（如2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe）。 · 能够根据反应方程式进行简单的化学计量计算（如生成一定量铁所需铝的质量）。 · 铝热反应中铝是还原剂，金属氧化物是氧化剂，铁（或其他金属）是还原产物。 · 引燃剂的作用是提供高温引发反应，不能用其他不能提供氧气的物质代替。 · 实验后产物（如铁）通常为熔融态，不能用冷水直接冷却，也不能用浓硝酸清洗（铁会钝化）。 · 工业上铝热法适用于冶炼熔点较高的金属，这是由铝的强还原性决定的。 · 计算题：利用方程式系数比，n(Al) : n(Fe) = 1 : 1（以Fe₂O₃为例），根据质量求物质的量。 7．化学兴趣小组用如图所示装置制备铁，下列说法正确的是 A．作为引燃剂，也可以用代替 B．仪器a可以用装有蒸馏水的烧杯代替 C．工业上常利用铝热反应来冶炼熔点较高的钒、铬、锰 D．常温下，反应后a中的金属可以用浓硝酸洗涤干净 8．铝热反应的原理为，该反应可用于铺设高铁无缝钢轨的施工现场焊接钢轨，下列关于该反应的说法错误的是 A．化学能转化为热能 B．铝作为还原剂 C．铁为氧化产物 D．若生成铁至少需要铝 概念 铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 原理 单质铝作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来 铝热剂 铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物 引发操作 在铝热剂上放KClO3，插上去掉表面氧化膜的镁条并将镁条点燃 反应特点 在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离 应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等 解题规律 考向04　海水资源的利用、海水提溴 · 掌握海水提溴的“吹出法”工艺流程：氧化（Cl₂ + 2Br⁻ → Br₂ + 2Cl⁻）→ 吹出（空气和水蒸气）→ 吸收（SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2Br⁻）→ 再氧化（Cl₂ + 2Br⁻ → Br₂ + 2Cl⁻）→ 蒸馏。 · 理解每一步的目的：第一次氧化将Br⁻转化为Br₂，吹出和吸收是为了富集溴（提高溴浓度）。 · 掌握吸收塔中反应的类型（氧化还原反应、歧化反应等）及试剂作用（如SO₂作还原剂）。 · 能够分析不同吸收剂（如SO₂、Na₂CO₃）对应的反应方程式及氧化剂、还原剂的物质的量之比。 · 理解从海水中提取镁的流程及所用试剂（如石灰乳沉淀Mg²⁺、盐酸溶解、电解熔融MgCl₂）。 · 提溴流程中，两次使用Cl₂的作用：第一次氧化海水中的Br⁻，第二次氧化吸收液中富集的Br⁻。 · 吹出塔中空气的作用是物理吹出Br₂，并非氧化剂；吸收塔中SO₂是还原剂，将Br₂还原为Br⁻。 · 若吸收剂为Na₂CO₃，Br₂发生歧化反应生成Br⁻和BrO₃⁻，酸化后Br⁻与BrO₃⁻发生归中反应生成Br₂，该归中反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5。 · 海水提镁中，沉淀Mg²⁺可用石灰乳（Ca(OH)₂）而非NaOH（成本问题）。 · 侯氏制碱法：先通NH₃使溶液呈碱性，再通CO₂，有利于NaHCO₃析出。 9．海洋是一个巨大的资源宝库，关于海洋中部分化学资源的开发利用如下图所示。下列说法正确的是 A．试剂X可能为Cl2，其作用是氧化Br- B．流程中用了“空气、水蒸气”“吸收”，目的是富集溴 C．工业生产中，试剂Z可以选用NaOH固体 D．若试剂X为碳酸钠，则试剂Y与A溶液的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：1 10．如图为“吹出法”海水提溴技术的流程图。下列说法正确的是 A．“吹出塔”的作用是用空气中的氧化性将转化为从溶液中分离 B．“吸收塔”中利用将空气中的还原除去 C．每获得理论上需要 D．“蒸馏塔”中剩余溶液的溶质主要是 11．海水化学资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．用步骤②生成的无水MgCl2，冶炼金属Mg的反应方程式为： B．侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2 C．向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO D．工业上设计步骤④目的是富集溴元素 1．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）食盐用途 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ③制漂白剂(84消毒液)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ④制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2．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。 3．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。 4．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↑。 解题规律 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 4．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↑。 考点05　煤、天然气的综合利用 · 掌握煤的综合利用方法：干馏（隔绝空气加强热，化学变化）、气化（C + H₂O → CO + H₂）、液化（加氢转化为液体燃料）。 · 理解煤的成分：煤是复杂混合物，本身不含苯、甲苯等，这些物质是干馏产物。 · 掌握煤的干馏产物：焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等。 · 能够区分煤的干馏、气化、液化是化学变化，而分馏是物理变化。 · 理解天然气的主要成分（CH₄）及用途（燃料、化工原料）。 · 判断变化类型：干馏（隔绝空气加热分解）、气化（与水反应生成可燃气体）、液化（加氢）均有新物质生成，属于化学变化；分馏利用沸点差异分离，属于物理变化。 · 煤中是否含苯、甲苯：煤中不含这些有机物，需经过干馏才能得到。 · 煤的气化产物：主要得到CO和H₂（水煤气），还可能含有少量CH₄等。 · 煤的干馏是复杂的物理化学变化，不能简单视为蒸馏。 12．下列有关煤的说法错误的是 A．煤是不可再生资源，储量有限，应停止使用 B．煤既是一种能源，又是宝贵的资源，要综合利用，提高煤的利用率 C．煤运输使用方便，我国应合理开采煤、使用煤 D．我国以煤炭为主要能源，这是造成酸雨的主要原因，煤在加工和燃烧时要进行脱硫处理 13．下列关于煤的描述正确的是 A．煤的气化、液化和干馏是煤的综合利用主要方法 B．煤的气化、液化是物理变化，煤的干馏是化学变化 C．煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 D．煤的干馏是利用物质沸点不同将有机物分离 14．有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是 A．煤炭是赋存于地下的再生性化石能源，素有“工业粮食”之称 B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 C．①为煤的干馏，指的是将煤中有机物在高温下蒸馏出来，故为物理变化 D．②为煤的气化过程，产物中含有CO、H2和CH4等 1．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） 2．天然气的综合利用 解题规律 考点06　石油的综合利用 · 掌握石油的分馏（物理变化，得不同沸点范围的馏分）及其产物（汽油、煤油、柴油等）。 · 理解石油的裂化（化学变化，提高轻质燃油产量和质量）和裂解（深度裂化，制取乙烯、丙烯等气态烯烃）。 · 能够区分分馏、裂化、裂解的本质区别（是否有新物质生成，产品种类）。 · 掌握石油化工中典型反应类型（如裂化、裂解、催化重整等）。 · 能够根据石油转化流程图判断反应类型（加成、取代、裂化等）。 · 石油分馏产物是混合物（沸点范围），不是纯净物，没有固定沸点。 · 裂化的目的：提高汽油等轻质燃料的产量和质量；裂解的目的：获得气态烯烃（如乙烯）。 · 裂化和裂解均属于化学变化，分馏是物理变化。 · 反应类型判断：乙烯与硫酸反应生成硫酸氢乙酯是加成（或可视为亲电加成），其水解是取代反应；丙烯与氯气在500℃发生的是取代（而非加成）。 · 1 mol丙烯含1 mol碳碳双键，最多与1 mol Br₂加成。 15．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，转化过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．反应①的产物中含有水 B．反应②中只有碳碳键形成 C．汽油主要是的烃类混合物 D．图中a的名称是2-甲基丁烷 16．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 17．如图是以石油为原料的部分转化流程图，下列说法正确的是 A．反应①、④属于取代反应 B．反应②、③属于加成反应 C．石油的分馏和汽油裂解均属于化学变化 D．1 mol丙烯最多与发生加成反应 18．下列关于石油的说法不正确的是 A．石油裂化的目的是提高轻质燃料的产量 B．石油主要含有碳、氢两种元素 C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分是混合物 （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。 解题规律 考点07　煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展 · 理解化石能源（煤、石油、天然气）是不可再生能源，需合理开采与节约使用。 · 认识新能源（太阳能、风能、地热能、潮汐能等）的特点及其对实现“碳中和”的意义。 · 掌握绿色化学的核心思想：从源头上减少或消除污染（而非末端治理）。 · 理解常见环保措施的原理：如燃煤脱硫（钙基固硫）、汽车尾气三元催化（但无法降低CO₂排放）。 · 能够根据金属活动性顺序判断置换反应除重金属离子的可行性（如Fe不能置换Zn²⁺）。 · 判断新能源：风能、太阳能、地热能、潮汐能等使用过程中几乎不产生污染物，属于清洁能源。 · “碳中和”需要减少CO₂排放或增加CO₂吸收，单纯三元催化不能降低CO₂排放。 · 钙基固硫：燃煤中加入石灰石（CaCO₃），高温分解为CaO，与SO₂、O₂反应生成CaSO₄，减少SO₂排放（防治酸雨）。 · 绿色化学强调“原子经济性”和“零排放”，不是先污染后治理。 · 纳米铁粉除重金属：铁可以置换出Cu²⁺、Ag⁺（活动性Fe > Cu > Ag），但不能置换Zn²⁺（活动性Zn > Fe）。 · 新能源汽车不限于纯电动汽车，还包括氢燃料电池车、混合动力车等。 19．能源是社会发展的动力。下列有关能源的叙述，错误的是 A．煤、石油和天然气都属于不可再生能源 B．风能、太阳能、地热能是清洁能源 C．共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 D．新能源汽车是指使用电能的汽车 20．化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用，下列关于环境保护和绿色化学的说法正确的是 A．汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量，是实现“双碳”目标的重要途径 B．燃煤中加石灰石实现“钙基固硫”，有利于减少酸雨形成 C．纳米铁粉可通过置换反应高效地除去被污染水体中的Zn2+、Cu2+、Ag+等重金属离子 D．绿色化学也称环境友好化学，其核心思想是治理工业生产产生的“三废”对环境的污染 21．我国坚定不移推进能源革命、推动能源绿色低碳发展。下列有关能源与能量的说法错误的是 A．天然气、煤炭、石油等化石能源是不可再生能源 B．太阳能、潮汐能等清洁能源的使用，有利于“碳中和”的实现 C．可燃冰为清洁能源，为缓解能源危机应大力开发利用 D．风力发电是将风能转化为机械能、机械能再转化为电能的过程 学科网（北京）股份有限公司 $