2023届高考化学人教版一轮复习学案-4.5海水资源的开发利用　环境保护和绿色化学.docx

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1、第5讲海水资源的开发利用环境保护和绿色化学【考纲要求】1.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。2.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。3.了解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。考点一海水资源的综合利用基础梳理自我排查1.水资源的利用2海水中化学资源的开发利用(1)氯碱工业电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)_；产物制盐酸：_；制漂白液：_。(2)海水提镁海水Mg(OH)2 盐酸 _(溶液) 浓缩结晶 MgCl26H2O 脱水 _ 电解 Mg。(3)海水提溴海水(酸化) Cl2 _HBr Cl2 Br2(液)。(

2、4)海带提碘工艺流程两种原理a主要的化学原理：_。b主要的物理原理：单质碘用CCl4或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。3海水其他资源的开发利用(1)从海水中提取核能、开发的重要原料：_。(2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等()(2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现()(3)实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样灼烧溶解过滤萃取()(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应()(5)将氯化镁晶体(MgCl26H2O)直接加热可制得无水氯化镁()(6)碘是人体必需的微量元素，所

3、以要多吃富含高碘酸的食物()微点拨海水蒸馏原理装置图及注意事项：注意以下几点：(1)温度计水银球的位置是否位于支管口(2)水流方向是否为自下而上(3)为防止暴沸应加碎瓷片或沸石(4)应垫石棉网对蒸馏烧瓶加热考点专练层级突破练点一提取碘的实验1从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作，其中正确的是()2为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是()A中反应的离子方程式：2IH2O2=I22OHB中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C中得到的上层溶液中含有ID操作Z的名称是加热练点二海水综合利用的流程分析3根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是()已

4、知：MgCl26H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A过程的提纯是物理过程，过程通过氧化还原反应可产生2种单质B在过程中将MgCl26H2O灼烧即可制得无水MgCl2C.在过程、反应中每氧化0.2 mol Br需消耗2.24 L Cl2D过程反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题4从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()AX试剂可用Na2SO3饱和溶液B步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2C工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD步骤包含萃取、分液和蒸馏练后归纳解答海水的工艺流程题目应注意的几点(1)在过程中往往用到结晶、过滤、

5、萃取、分液、蒸馏等实验操作，注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。(2)在制备过程中，涉及氧化还原反应、电解反应、水解平衡等化学原理。(3)读懂流程图，抓住物质的流入、流出、挖掘反应条件和重要数据。(4)绿色化学，使用无污染的物质、减少或不排放污染物、物质的循环使用。考点二环境保护与绿色化学基础梳理自我排查1.环境污染(1)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的_，以及工农业生产和人类生活所造成的环境_。(2)“三废”：主要是指_。(3)大气污染物的来源化石燃料的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。(4)常见环境污染问题(5)环境保护的措施工业废气携带

6、颗粒物的回收利用。工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。回收、限制难降解塑料，研制_塑料。2绿色化学判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)减少CO2的排放，可以减少酸雨的产生()(2)减少机动车尾气的排放，可有效降低雾霾的发生()(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的重要因素()(4) 和CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则()(5)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体()(6)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题()(7)使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一()(8)采取“静电除尘”“燃烧固硫”“汽车尾气催化净化”等方法，提高空气质量()

7、微点拨1正常雨水也显酸性，只有pH5.6才是酸雨。2CO2不属于污染性气体，但对环境会造成影响，如：温室效应。3绿色化学要注意原料、副产物是否污染境，原子利用率是否100%。考点专练层级突破练点一环境问题1环境污染已严重危害人类的生活。下列对应关系正确的是()选项环境问题造成环境问题的主要物质A酸雨O3B温室效应CO2C南极臭氧层空洞SO3D光化学烟雾N22.三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究提示了大气中臭氧层被破坏的机理，由下图可知()A日光在反应中作催化剂B过氧化氯是一种很稳定的物质C过氧化氯的结构式为OClClOD臭氧分子最终转变成氧气分子3当前，汽车

8、尾气已经成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下：下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是()A部分光能转变为化学能B消除总变化为NOxO2H2OHNO3C消除反应能全天候发生D使用纳米TiO2的消除效率更高练后归纳1认识雾霾雾霾雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物(PM)这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。2各种非金属元素的化合物对环境的影响元素化合物主要来源对环境的影响CCO2化石燃料燃烧温室效应碳

9、氢化合物石油开采、植物腐败温室效应、光化学烟雾NNOx汽车尾气硝酸型酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾铵盐、硝酸盐化肥、农药、洗涤剂水体富营养化：赤潮、水华SSO2、SO3煤的燃烧硫酸型酸雨F、Cl氟氯烃空调、冰箱制冷剂臭氧空洞P磷酸盐洗涤剂水体富营养化：赤潮、水华练点二“绿色化学”思想4在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2=CCH3COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()ACO和CH3OHBCO2和H2OCH2和CO2 DCH3OH和H25以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答有关问题：(1

10、)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)_。A.CH2=CH2HClCH3CH2ClBCH3CH2OHHClCH3CH2ClH2OCCH3CH3Cl2 光照 CH3CH2ClHClDCH2=CHClH2 催化剂 CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是_反应(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2、NO2-和CN等有毒有害的还原性酸根离子氧化而去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN氧化成无毒气体的离子方程式_，并说明该方法的优点_。(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的

11、工艺流程示意图：活性炭的作用是_；O3消毒的优点是_。练后归纳绿色化学的过程、目标及措施真题演练素养通关1.2021全国甲卷，7化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是()A食品加工时不可添加任何防腐剂B掩埋废旧电池不会造成环境污染C天然气不完全燃烧会产生有毒气体D使用含磷洗涤剂不会造成水体污染22021全国乙卷，7我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是()A将重质油裂解为轻质油作为燃料B大规模开采可燃冰作为新能源C通过清洁煤技术减少煤燃烧

12、污染D研发催化剂将CO2还原为甲醇32021湖南卷，6一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：下列说法错误的是()A物质X常选用生石灰B工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁C“氯化”过程中发生的反应为MgOCCl2MgCl2COD“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl242020江苏卷阅读下列资料，完成(1)(2)题。海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。(1)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的

13、是()ANaOH的碱性比Mg(OH)2的强BCl2得到电子的能力比Br2的弱C原子半径r：r(Br)r(Cl)r(Mg)r(Na)D原子的最外层电子数n：n(Na)n(Mg)n(Cl)r(Mg)r(Cl)，C项错误；Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7，D项错误。(2)本题考查物质间的相互转化，考查的化学学科核心素养是变化观念与平衡思想。Cl2与石灰乳反应可制得漂白粉，A项错误；NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，B项错误；由于氧化性Cl2Br2I2，则Cl22NaBr=2NaClBr2，Br22NaI=2NaBr

14、I2，C项正确；电解MgCl2溶液不能得到单质镁，要得到单质Mg，需电解熔融态的MgCl2，D项错误。答案：(1)A(2)C5解析：由图可知，经过阳离子交换树脂，Ca2、Na、Mg2被H替换，由电荷守恒可知阳离子数目增多，A项错误；再经阴离子交换树脂得到纯净水，则NO3-、Cl、SO42-被OH替换，H与OH结合生成水：HOH=H2O，水的导电能力减弱，B、C、D项正确。答案：A6解析：A项，PM2.5是指粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，正确；B项，绿色化学就是要从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，正确；C项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3

15、，进一步被氧气氧化为CaSO4，从而减少SO2的排放量，减少酸雨的形成，但CaO与CO2反应生成的CaCO3在高温下又会分解为CaO，故不能吸收CO2，不能减少温室气体的排放量，错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为CO2和H2O，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。答案：C7解析：本题考查海水开发利用中的化学知识，意在考查考生将化学知识应用到实际生产中的能力。苦卤中含有Br，通入Cl2可将Br氧化生成Br2，A项说法正确；粗盐中含有Ca2、SO42-等杂质离子，故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到纯净的NaCl，B项说法正确；工业上沉淀海水中的Mg2，采用Ca(OH)2，不用NaOH，因为NaOH的价格较贵，C项说法错误；Br2易挥发，用热气吹出后，用SO2吸收，生成H2SO4和HBr，富集后再用Cl2处理HBr生成Br2，D项说法正确。答案：C