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1、第四章 化学及可持续开展第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。得电子、被复原2、金属冶炼的涵义:简洁地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的本质是把金属元素从化合态复原为游离态,即M(+n)化合态 M(0)游离态。3、金属冶炼的一般步骤: (1)矿石的富集:除去杂质,进步矿石中有用成分的含量。(2)冶炼:利用氧化复原反响原理,在肯定条件下,用复原剂把金属从其矿石中复原出来,得到金属单质粗。(3)精炼:采纳肯定的方法,提炼纯金属。4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些特别活泼的金属
2、。2NaCl熔融2NaCl2 MgCl2熔融MgCl2 2Al2O3熔融4Al3O2(2)热复原法:适用于较活泼金属。Fe2O33CO2Fe3CO2 WO33H2W3H2O ZnOCZnCO常用的复原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作复原剂,如Al,Fe2O32Al2FeAl2O3铝热反响 Cr2O32Al2CrAl2O3铝热反响(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。2HgO2HgO2 2Ag2O4AgO25、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,削减环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相
3、业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。金属的活动性依次K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子实力强 弱金属离子得电子实力弱 强主要冶炼方法电解法热复原法热分解法富集法复原剂或特别措施强大电流供应电子H2、CO、C、Al等加热加热物理方法或化学方法二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的宏大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业根底上制取镁、钾、溴及其化合物。2、海水淡化的方法:
4、蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气及海水中的盐别离,水蒸气冷凝得淡水。3、海水提溴浓缩海水 溴单质 氢溴酸 溴单质有关反响方程式:2NaBrCl2Br22NaCl Br2SO22H2O2HBrH2SO4 2HBrCl22HClBr24、海带提碘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。证明海带中含有碘,试验方法:(1)用剪刀剪碎海带,用酒精潮湿,放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰,停顿加热,冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4
5、及H2O2然后参与几滴淀粉溶液。证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。2IH2O22HI22H2O第二节 化学及资源综合利用、环境爱护一、煤和石油1、煤的组成:煤是由有机物和少量无机物组成的困难混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。2、煤的综合利用:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程,也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。3、石油的组成:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。4、石油的加工:石油的
6、分馏、催化裂化、裂解。二、环境爱护和绿色化学环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业消费和人类生活所造成的环境污染。1、环境污染1大气污染大气污染物:颗粒物粉尘、硫的氧化物SO2和SO3、氮的氧化物NO和NO2、CO、碳氢化合物,以及氟氯代烷等。 大气污染的防治:合理规划工业开展和城市建立布局;调整能源构造;运用各种防治污染的技术;加强大气质量监测;充分利用环境自净实力等。2水污染水污染物:重金属Ba2、Pb2等、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,洗涤剂等。 水污染的防治方法:限制、削减污水的随意排放。3土壤污染土壤污染物:城市污水、
7、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、家畜排泄物、生物残体。 土壤污染的防治措施:限制、削减污染源的排放。2、绿色化学绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上削减和消退工业消费对环境的污染。依据绿色化学的原那么,最志向的“原子经济就是反响物的原子全部转化为期望的最终产物即没有副反响,不生成副产物,更不能产生废弃物,这时原子利用率为100。3、环境污染的热点问题:1形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。2破坏臭氧层的主要物质是氟利昂CCl2F2和NOx。3导致全球变暖、产生“温室效应的气体是CO2。4光化学烟雾的主要缘由是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。5“
8、白色污染是指聚乙烯等塑料垃圾。6引起赤潮的缘由:工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等养分元素。含磷洗衣粉的运用和不合理运用磷肥是造成水体富养分化的重要缘由之一。第四章 化学及可持续性开展1我国古代的湿法冶金术是世界著名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是 A、FeB、CuC、AgD、Hg2在冶金工业上,均不能用化学复原剂制得的一组金属是 A、Na Mg AlB、Na K Zn FeC、Zn Fe Cu AgD、Mg Al Zn Fe3以下冶炼方法中,可将化合物中的金属元素复原为金属单质的是 A、加热Al2O3B、加热CaCO3C、电解熔融NaClD、氯化钠及铝粉高温共热4有g 铁的氧
9、化物,用足量的CO在高温下将其复原,把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中,得到0.75g 沉淀。这种铁的氧化物的化学式是 A、FeOB、Fe2O3C、Fe3O4D、FeO和Fe2O35向NaBr和KI混合溶液中通入足量氯气后,将溶液蒸干并灼烧,最终得到的物质是 A、NaBr和KIB、NaBr和KClC、NaCl和KClD、NaCl、KCl和 I28可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是 A、乙醇B、溴的四氯化碳溶液C、NaOH溶液D、盐酸6水是特别重要的资源,以下关于水的说法错误的选项是 A、蒸馏法是海水淡化的方法之一 B、淡水的密度小于海水的密度C、溶化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D、
10、0以上,温度越高,水的密度越小790年头初,国际上提出了“预防污染这一新概念,绿色化学是“预防污染的根本手段,以下各项中属于绿色化学的是 A、处理废弃物B、治理污染点C、削减有毒物D、杜绝污染源8近年来,建筑装潢装饰材料进入家庭,调进发觉,经过装修的居室以中由装潢装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高,影响安康。这些污染物中最常见的是 ( )。ACO BSO2 C甲醛、甲苯等有机物蒸气 D臭氧9.要检验市售的金制首饰是否用纯金制成,方法之一是将饰品浸入某溶液中,过一段时间取出后称量,质量是否改变即作出推断,该溶液是 ( )。A盐酸 B硫酸 C硝酸 D王水10.某地有甲、乙两工厂排放的污水各含
11、有以下八种离子中的四种(不含一样离子):Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、CL-、SO42-、NO3-、OH-,假设两厂单独排放都会造成严峻的水污染,如将两厂的污水按肯定比例混合,沉淀后,污水便变为无色澄清只含硝酸钠排出,污染程度会大大降低,以下分析正确的选项是 ( )。ASO42-和NO3-可能来自同一工厂 BCl-和NO3-肯定在不同工厂CAg+和Na+可能在同一工厂 DNaNO3来自同一工厂11.我国城市环境中的大气污染物主要是( )。ACO2、Cl2、N2、酸雨 BSO2、NO2、CO、可吸入颗粒物CNH3、CO2、NO2、雾 DHCl、SO2、N2、可吸入颗粒物12NaCl溶液中含
12、有Ca(HCO3)2、MgSO4、CaSO4等杂质,其除去方法正确的选项是 ABa(OH)2溶液Na2CO3溶液盐酸 BBa(OH)2溶液盐酸Na2CO3溶液CNa2CO3溶液Ba(OH)2溶液盐酸 D盐酸Na2CO3溶液Ba(OH)2溶液第28届国际地质大会供应的资料显示,海底隐藏着大量的自然气水合物,俗称“可燃冰,1体积“可燃冰可贮藏100200体积的自然气。“可燃冰是一种晶体,晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼,每个笼内可包容1个CH4分子或1个游离的H2O分子。假设晶体中每8个笼有6个包容了CH4分子,另外2个笼被游离的H2O分子填充,请依据上述信息解答1314题。13以下有关“
13、可燃冰的表达中不正确的选项是 A“可燃冰也可能成为人类将来的重要能源B“可燃冰是一种比较干净的能源C“可燃冰为水可能变成油供应了有利的证据D“可燃冰的主要可燃成分是甲烷 14“可燃冰的平均组成可用以下的化学式表示 A3CH4H2O BCH43H2O CCH46H2ODCH48H2O15以下各组离子在碱性溶液中可以大量共存的是 AMg2、Na、Cl、SO42 BK、Na、Cl、AlO2 CCu2、Ca2、Br、I DBa2、K、Cl、 I16A、B两种烃,它们含碳的质量分数一样,以下关于A和B的说法正确的选项是 A、A和B肯定是同分异构体 B、A和B不行能是同系物C、A和B最简式肯定一样 D、A
14、和B的化学性质相像17经测定由C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8,那么此混合物中氢的质量分数是 A78B22C14D1318 以下说法中正确的选项是 A分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 B各组成元素养量分数一样的烃是同一种烃 C分子式一样而构造式不同的有机物肯定是同分异构体 D互为同系物的有机物其分子构造必定相像二、填空题19、为了检验淀粉的水解状况,某同学设计了以下三个试验方案。并依据试验现象,得出了相应的结论:方案A:结论:淀粉完全没有水解方案B:结论:淀粉完全没有水解方案C: 结论:淀粉已经水解完全了依据上述操作,现象首先答复结论是否正确,然后简要说
15、明理由1方案A 。2方案B 。3方案C 。20全球海水中溴的藏量丰富,约占地球溴总藏量的99,故溴有“海洋元素之称,海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有:1空气吹出纯碱汲取法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液汲取,最终用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及到的反响有: 写出离子方程式;Br2+3CO32BrO3+ 5Br+3CO2;BrO3+ 5Br+6H3Br2+3H2O。其中反响中氧化剂是 ;复原剂是 。2空气吹出SO2汲取法。该方法根本同1,只是将溴吹出后是用SO2来汲取的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴
16、及二氧化硫的离子反响方程式:_ _ _。3溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进展的。试验室中萃取用到的试验仪器名称是 。以下可以用于海水中溴的萃取试剂的 。乙醇 四氯化碳 硝酸 裂化汽油21用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染,这是一种治理SO2尾气污染比较新奇的方法。详细操作是:将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中,使其汲取含有尾气中的SO2气体;将富集有SO2气体的溶液加热,即可使其中的SO2气体逸出,这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环运用,符合绿色化学的根本原那么。请依据上述信息解答以下试题:1写出、两步的化
17、学方程式 ; 。2今有10m3的的Na2SO3溶液,每次汲取标准状况下的含有SO2气体的尾气3后,即到达了饱和状态。试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少。19答案:1结论不正确。假如淀粉只是发生部分水解,未水解的淀粉遇碘I2也会呈蓝色。2结论不正确。假如淀粉发生水解会生成葡萄糖,但由于水解液没有用NaOH溶液中和,所以参与的Cu(OH)2会溶于硫酸,从而无法氧化葡萄糖,也就无红色沉淀生成,但淀粉水解了。3结论不正确,试验只能证明淀粉已经或正在发生水解,没有证明是否仍有淀粉存在。所以无法证明淀粉水解完全。20答案:1Cl2+2Br2Cl+Br2 ;Br22Br2SO22H2O2HBrH2SO4;3分液漏斗 。21解:1Na2SO3SO2H2O2NaHSO32NaHSO3 Na2SO3SO2H2O2设每次汲取的SO2的物质的量为xNa2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3 1 110103L x所以,x10103L1000mol故,该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是(1000mol103L10025答:该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是25。
限制150内