2022年高中化学高考总复习专项突破《化学与自然资源的开发利用》重点考点名师归纳汇编含解析.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐专题二十二化学与自然资源的开发利用考纲展现命题探究考点一金属矿物和海水资源的开发利用1 金属矿物的开发利用(1) 金属在自然界中的存在形状除了金、 铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以化合态的形式存在于自然界.在这些金属化合物中,金属元素显正化合价.(2) 金属冶炼的步骤步骤一般方法或原理目的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_矿石采矿、选矿、粉碎、筛矿、洗矿等富集利用氧化仍原反应原理,在肯定条件下冶炼用仍原剂把金属从金属矿物中仍原成金属单质除去杂质、 提高矿石中有用成分的含量得到

2、粗金属单质 含少量杂质 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_精炼加入除杂试剂或电解精炼提炼得到纯金属(3) 金属的冶炼方法热分解法 适用于 Hg、Ag 等不活泼金属例如： 2HgO=2=Hg O2, 2Ag2O=4=Ag O2.用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱, 金属元素的原子不易失去电子,其金属离子简单得到电子,该金属元素所形成的化合物稳固性较差.热仍原法 适用于 ZnCu 等中等活泼金属a焦炭仍原法. 例如： C仍原 ZnO、CuO,其化学方程式依次为C 2ZnO=2=Zn CO2,C 2CuO=2=Cu CO2.b一氧化碳仍原法. 例如：CO仍原 Fe2O3、

3、CuO,其化学方程式依次为3CO Fe2 O3=2Fe3CO2, COCuO=C=u CO2.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐c氢气仍原法. 例如：H2 仍原 WO3、Fe3O4,其化学方程式依次为3H2 WO3=W3H2O,4H2Fe3O4=3Fe 4H2O.高温d活泼金属仍原法. 例如：Al 仍原 Cr2O3、V2O5,

4、其化学方程式依次为2Al Cr 2O3=Al 2O3高温2Cr,10Al 3V2O5=6V 5Al 2O3.电解法 适用于 Al 以前的活泼金属电解例如： Al 2O3、 MgCl2、NaCl 的电解反应,其化学方程式依次为2Al 2O3 熔融 =4Al冰晶石电解电解3O2, MgCl2 熔融 =Mg Cl 2 , 2NaCl 熔融 =2NaCl 2.学霸巧学卡(1) 依据金属活动性次序,金属冶炼的方法可大致归纳如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_KCaNaMgAl电解法ZnFeSnCu热仍原法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精

5、品_精品资料_HgAg热分解法PtAu物理提取法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 不能用电解 AlCl 3 和 MgO的方法冶炼 Al 和 Mg.由于 AlCl 3 是共价化合物,熔融时无法电离出自由移动的离子,不导电. 而 MgO虽是离子化合物, 但其熔点太高,熔融会消耗大量的能量,成本较高.4 合理开发和有效使用金属资源的途径有效的使用金属产品、材料.提高金属矿物的利用率.加强金属资源的回收和再利用.2 海水资源的开发利用1 海水水资源的开发利用海水的淡化： 通过从海水中提取淡水或从海水中分别出盐分,可以达到淡化海水的目的.海水淡化的方法及原理淡化方法原理蒸馏法将海水

6、加热蒸发汽化,然后冷凝水蒸气得到蒸馏水利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的挑选透过性,在外加直流电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电渗析法离子交换法场作用下,使水中的一部分别子转移入另一部分水中而达到除盐目的用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子,得到去离子水的方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海水蒸馏原理示意图2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料w

7、ord 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐学霸巧学卡(1) 烧瓶中放入碎瓷片的目的是防止暴沸.(2) 冷却水下进上出,提高冷却成效.2 化学资源的开发利用海水中镁的提取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CaO盐酸浓缩结晶电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海水过滤MgOH2 MgCl2 溶液 MgCl26H2O MgCl2Mg.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海水中溴的提取Cl 2热空气或水蒸气SO2Cl 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海水 酸

8、化 Br 2吹出HBr Br 2 液 .吸取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海带中提碘灼烧加水后过滤Cl 2CCl4蒸馏可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_海带海带灰含 I的溶液 I 2 I 2 的有机溶液 I 2.萃取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学霸巧学卡海水中存在大量的NaCl,可以通过蒸发的方法将NaCl 从海水中分别出来.而含量较低的镁、溴、钾等必需经过化学反应才能得到.1. 思维辨析(1) 电解氯化镁溶液制取金属镁.(2) 用金属钠置换四氯化钛TiCl4 溶液中的钛来制取单质钛.(3) 将 MgO与铝粉混合发生铝热反应制备镁.3可编辑资

9、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐(4) 蒸发海水制成饱和食盐水,将其电解可制得金属钠.(5) 海水中含有钾元素,只需要经过物理变化就可以得到钾单质.(6) 从海水中提取碘的过程中,涉及化合反应.答案1 2 3 4 5 6 2仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是 A钠、镁B溴、碘C食盐、淡水D氯气、烧碱答案C解析钠、镁在海水中以化合态

10、形式存在,获得钠、镁需要通过化学方法,A 项错误.溴、碘在海水中以化合态形式存在,获得溴、碘需要通过化学方法,B 项错误.食盐可利用海水晒盐获得,淡水可利用海水蒸发获得,均通过物理方法获得,C项正确.氯气、烧碱通过电解 NaCl 溶液获得, D 项错误. 考法综述 此考点通常分为两部分,涉及海水资源的综合利用和以涉及金属的工业流程为载体, 综合考查同学对各方面学问的敏捷运用,同学在扎实把握相关金属矿物及海水资源的基础学问之外,仍需要善于分析工业流程图和信息,将两者结合解决问题.命题法 1金属冶炼方法的挑选典例 1已知：化合物MgOAl 2O3MgCl2AlCl 3类型离子化合物离子化合物离子化

11、合物共价化合物熔点/ 28002050714191工业制镁时,电解MgCl2 而不电解MgO的缘由是 .制铝时,电解Al 2O3 而不电解AlCl 3 的缘由是 . 解析 MgO的熔点高, 加热时不易熔化.制铝时是不能电解AlCl 3 的,因 AlCl 3 是共价化合物,熔融态难导电. 答案 MgO 的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本AlCl 3 是共价化合物,熔融态难导电【解题法】(1) 挑选金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形式和金属的活动性.越活泼的金属,冶炼难度越大.(2) 常见金属的冶炼原理金属冶炼原理高温232FeFe O3CO=2=Fe 3CO 高炉炼铁 4可编辑资

12、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐高温Fe2 O32Al=2Fe Al 2O3 铝热法炼铁 高温CuCu2 S O2=2Cu SO2 火法炼铜 Fe CuSO4=FeSO4Cu 湿法炼铜 电解22MgMgCl 熔融 =Mg Cl 电解Al2Al 2O3 熔融 =4Al 3O2冰晶石电解Na2NaCl 熔融 =2Na Cl 2命题法 2从

13、海水中提取镁的方法典例 2从海水中提取镁,正确的方法是NaOH电解A海水 MgOH2 MgHCl电解B海水 MgCl2 溶液 MgCl2 晶体Mg石灰乳灼烧电解C海水 MgOH2MgO Mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_石灰乳HCl电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D海水 MgOH2MgCl2 溶液 MgCl26H2OMgCl2 熔融 Mg2 解析 从海水中提取镁时,第一用石灰乳将海水中的Mg沉淀出来, 然后再用盐酸将其溶解得到MgCl2 溶液,从MgCl2 溶液中冷却结晶得到MgCl26H2O,在HCl 气流中加热MgCl26H2O得到无水MgCl2,最终

14、电解熔融MgCl2 得到单质Mg. 答案 D【解题法】海水中提取镁的工艺流程及原理(1) 工艺流程(2) 主要过程及反应原理高温分解贝壳、制备CaOH2： CaCO3=CaO CO2. CaOH2O=CaOH2.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐22沉淀 Mg ： Mg 2OH =MgOH2.制备 MgCl2： MgOH2 2

15、HCl=MgC2l 2H2O.电解制取 Mg： MgCl2 熔融 =Mg Cl 2.命题法 3从海带中提取碘的方法典例 3从海带中提取碘的试验过程涉及以下操作,其中正确选项 解析 灼烧海带应用坩埚,A 项错误.过滤时应用玻璃棒引流,B 项错误.苯的密度 比水的小,萃取了单质碘的苯在上层,应从分液漏斗的上口倒出,C项错误. 答案 D【解题法】提取碘的方法及原理(1) 工艺流程(2) 反应原理海带中的碘元素主要以碘离子的形式存在,提取时用适当的氧化剂H2O2 将其氧化成单质碘,再用有机溶剂将碘萃取出来,反应的离子方程式为2H 2I H O=I 2H O.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

16、料_命题法 4从海水中提取溴的方法2 222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_典例 4海水是庞大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列.从海水中提取食盐和溴的过程如下：6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐(1) 请列举海水淡化的两种方法： 、 .(2) 将 NaCl 溶液进行电解,在电解槽中可直接

17、得到的产品有H2、 、或 H2、 .(3) 步 骤 中 已 获 得Br 2 , 步 骤 中 又 将Br 2 仍 原 为Br, 其 目 的 为 .(4) 步骤用SO2 水溶液吸取Br 2 ,吸取率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知, 除环境爱护外, 在工业生产中应解决的主要问题是 .(5) 某化学争论性学习小组为明白从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料：Br 2 的沸点为 59 ,微溶于水,有毒性和强腐蚀性.他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图：请你参加分析争论：图中仪器B 的名称： . 整 套 实 验 装 置 中 仪 器 连 接 均 不 能 用 橡 胶 塞 和 橡 胶 管

18、, 其 原 因 为 . 实 验 装 置 气 密 性 良 好 , 要 达 到 提 纯 溴 的 目 的 , 操 作 中 如 何 控 制 关 键 条 件 ： .C中液体产物颜色为 .为除去该产物中仍残留的少量Cl 2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分别操作是 . 解析 1 常规识记问题.电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 依据2NaCl 2H2O=2=NaOH H2 Cl 2,以及Cl 2 2NaOH=NaCl可得到答案.(3) 依据框图可知从前得到的溴浓度较低,这样做是使溴富集.NaClO H2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7可编辑资料

19、- - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4Br 2SO2 2H2O=4H SO4 2Br,反应产生大量的酸,会腐蚀设备.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5 只要把握蒸馏的学问,此问应当不会出问题. 答案 1 蒸馏法、电渗析法、离子交换法 任选两种,其他合理答案也可 2Cl 2NaO

20、H NaClO3 富集溴元素2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4Br 2SO2 2H2O=4H SO4 2Br5 冷凝管溴腐蚀橡胶强酸对设备的严峻腐蚀可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_掌握温度计b 的温度,并收集59 时的馏分深红棕色分液 或蒸馏 【解题法】从海水中提取溴空气吹出法(1) 工艺流程(2) 主要过程及反应原理浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br得到浓缩.氧化：向浓缩的海水中通入Cl 2,将 Br氧化为 Br2, Cl 2 2Br=Br22Cl.富集：利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2 吸取, Br 2 SO22H2O=2H

21、Br H2SO4 .氧化：利用Cl 2 将 HBr 氧化得到溴单质,2HBr Cl 2=2HCl Br2.1海水开发利用的部分过程如下列图.以下说法错误选项A向苦卤中通入Cl 2 是为了提取溴B粗盐可采纳除杂和重结晶等过程提纯8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D富集溴一般先用空气和水蒸气吹

22、出单质溴,再用SO2 将其仍原吸取答案C解析工业上常采纳CaOH2 作为沉淀剂,C 选项错误.2 双选 金属冶炼与处理常涉及氧化仍原反应.由以下物质冶炼相应金属时采纳电解法的是 A Fe2O3B NaClC Cu2SD Al 2O3答案BD解析特别活泼的金属,如Na、K、Mg、Al 等,用电解的方法冶炼.3从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,以下关于海水制碘的说法,不正确选项A试验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌B在含 I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色D在碘水中加入CCl4 得到 I 2 的 CCl4 溶液,该操作为“萃取”答

23、案A解析灼烧干海带应在坩埚中进行,而不应在蒸发皿中灼烧海带.4海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等 如图 ,以下有关说法正确选项 2223 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A第步中除去粗盐中的SO4 、Ca、Mg 、Fe溶液 NaOH溶液 BaCl 2 溶液过滤后加盐酸等杂质,加入的药品次序为Na2CO3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B加热蒸干氯化镁溶液获得氯化镁固体,通过电解熔融氯化镁冶炼金属镁C从第步到第步的目的是富集溴 D在第、步中溴元素均被氧化答案C解析粗盐提纯时,Na2CO3 溶液要在加入BaCl 2 溶液之后加入,这样可以除掉溶液中过2

24、2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_量的 Ba,A 选项错误.由于氯化镁为强酸弱碱盐,加热氯化镁溶液时,Mg发生水解, HCl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐易挥发,蒸干后得不到氯化镁固体,需在HCl 环境下加热蒸干,B 选项错误.第步反应为SO2 Br 2 2H

25、2O=2HBr H2SO4,溴元素被仍原,D 选项错误.5将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一.一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品.回答以下问题：(1) 以下改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 填序号 .用混凝法猎取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁等的提取工艺(2) 采纳“空气吹出法”从浓海水中吹出Br 2,并用纯碱吸取.碱吸取溴的主要反应是Br2 Na2CO3 H2ONaBr NaBrO3 NaHCO3,吸取 1 mol Br 2 时,转移的电子为 mol .(3) 海水提镁的一段工艺流程如下

26、图：浓海水的主要成分如下：4离子NaMg2Cl SO21浓度/g L63.728.8144.646.4该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1 L 浓海水最多可得到产品2 的质量为 g.(4) 采纳石墨阳极、 不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为 .电 解 时 , 如 有 少 量 水 存 在 会 造 成 产 品 镁 的 消 耗 , 写 出 有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 .电解22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答案1 25/33Ca高温Mg Cl 2Mg 2H2O=M= gOH2H2 SO4 =CaSO4MgOH269.64

27、MgCl 2=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析1 海水中主要含有NaCl 等盐,用混凝法不能除去NaCl,错误.(2) 由方程式可知,Br 2 既是氧化剂又是仍原剂,依据得失电子守恒知,吸取1 mol Br2转移 5/3 mol电子.4(3) 由题给海水的主要成分,脱硫就是除掉硫酸根离子,发生反应：Ca2 SO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2=CaSO4.由框图信息知,产品2 为 MgOH2; 1 L 浓海水中含有Mg1.2 mol ,就最多生成MgOH2 1.2 mol,质量为1.2 mol 58 g mol28.8g,物质的量为 169.6 g.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁,如有水存在,就高温下镁与水反应.10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载