高考化学一轮复习辅导与测试 第2节化学与资源开发利用件 鲁科版选修2

第2讲化学与资源开发利用[考纲要求] 1.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。

2.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。

3.了解海水的综合利用，了解化学科学发展对自然资源利用的作用，了解化学在水处理中的应用。

4.了解化学资源对废弃物的再生和综合运用的作用。

考点一多样化的水处理技术1．水的净化与污水处理(1)生活用水的净化①基本流程②常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。

原理为Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降。

③常用的消毒剂为液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等。

④除去水中的异味：活性炭颗粒的表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。

(2)污水处理的方法方法含义操作物理法主要是利用物理原理和机械作用对废水进行治理沉淀、均衡调节、过滤、离心分离等物理化学法通过物理化学过程来除去污染物的方法吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附等化学法通过施用化学药剂或采用其他手段进行废水处理的方法中和法、氧化法、还原法、离子交换法等生物化学法利用微生物的代谢作用，除去废水中的溶胶物质及有机物质的方法活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法等①暂时硬度和永久硬度a．暂时硬度：水的硬度是由Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2引起的，称暂时硬度。

b．永久硬度：水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，称永久硬度。

②硬水软化a．硬水软化的目的：降低硬水中Ca2＋、Mg2＋的含量使之达到规定标准。

b．软化方法加热法范围硬水中Ca2＋、Mg2＋以Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在原理Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2O=====△Mg(OH)2＋CO2↑水垢CaCO3和Mg(OH)2的混合物离子交换法范围硬水中Ca2＋、Mg2＋以硫酸盐或氯化物形式存在药品磺化煤(NaR)作离子交换剂原理2NaR＋Ca2＋===2Na＋＋CaR22NaR＋Mg2＋===2Na＋＋MgR22.海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。

【高考领航】2013年高考化学总复习第一章化学与资源开发利用练习鲁科版选修21．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的( )A．对废水、废气、废渣进行严格处理B．在化学生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质C．在化工生产中，不使用任何化学物质D．在化工厂种草、种树，使其成为花园式工厂解析：“绿色化学”是指在化学工业生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质。

答案：B2．(2010年江苏化学卷)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。

下列说法正确的是( )A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用解析：A项，大量使用化肥会破坏土壤结构，大量使用农药会污染环境，故不正确；B 项，绿色化学的核心是从源头上阻止环境污染，而不是出现污染后去治理，故不正确；C项，化石能源是有限的，仍需开发新能源，故不正确；D项，正确。

答案：D3．下列物质的制备，符合工业生产实际的是( )A．将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉B．用离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气C．将氢气和氯气混合后点燃，产物用水吸收制备盐酸D．将SO2和O2的混合气加高压后，通过接触室，制备SO3解析：Cl2通入石灰乳中制漂白粉；H2和Cl2混合后点燃易爆炸；SO2和O2在接触室在常压条件下生成SO3即可。

答案：B4．下列关于工业生产说法错误的是( )A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通入氨气，后通入二氧化碳B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率C．在氯碱工业中，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室D ．工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝解析：AlCl 3为共价化合物，其熔融态不导电，无法实现电解。

答案：D5．在下列工业生产中，没有进行热交换的是( )A ．硫酸工业B ．氯碱工业C ．硝酸工业D ．合成氨工业解析：硫酸工业中接触室中利用热交换法提高生产效率；硝酸工业、氨的合成中也利用 了热交换方法；只有电解法制烧碱、氯气和氢气没有使用热交换法。

单元检测十三化学与技术(选修2)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每题4分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1．(2012海南化学)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是()。

A．CO2属于大气污染物B．酸雨是pH小于7的雨水C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧2．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是()。

A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C．节能减排符合低碳经济的要求D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺3．垃圾分类有利于资源回收利用。

下列垃圾归类不合理的是()。

A B C D垃圾废易拉罐废塑料瓶废荧光灯管不可再生废纸垃圾分类可回收物其他垃圾有害垃圾可燃垃圾4．列说法正确的是()。

A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的5．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是()。

A．硬水的软化B．电解饱和食盐水制造NaOHC．电渗析淡化海水D．海水中提取金属Mg6．若实行海水淡化供应饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是()。

A．用明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B．利用太阳能使海水蒸馏而淡化C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含盐分的离子7．在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是()。

A．硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO2的转化率D．接触室的反应温度控制在400～500 ℃，因为在这个温度范围内，反应速率和SO2的转化率都比较理想，且催化剂的活性也较高8．下列说法不正确．．．的是()。

2021届高考化学一轮温习辅导与测试第2节化学与资源开发利用高考真题重组鲁科版选修21．(2021·山东高考卷)[化学——化学与技术]石油和煤炭加工进程涉及多种技术和设备。

(1)石油分馏时，在不断向________(填工业设备名称)内投放原料的同时取得产品，该进程为________操作进程。

(2)石油裂化分为热裂化、________和加氢裂化，裂化的目的是提高________的产量。

(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和________的含量。

煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全数煤炭颗粒________进行燃烧的进程。

(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和________存在下与________作用生成液体燃料的进程。

解析：(2)石油裂化是将长链、高沸点的烃断裂为短链、低沸点的烃。

其目的是提高轻质燃料油(或汽油)的产量。

(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量，减少燃烧进程中烟尘、SO2的排放。

空气从底部吹向煤炭颗粒，能够使煤炭颗粒浮动，增大其与空气的接触面积，使燃烧更充分。

(4)煤的直接液化是指在高温、催化剂条件下煤与氢气作用生成甲醇等液态燃料的进程。

答案：(1)分馏塔持续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(S) 浮动(4)催化剂氢气(H2)2．(2021·浙江高考卷自选)“化学与技术”模块(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产________为基础的工业体系。

(2)电解前，为除去食盐水中的Mg2＋、Ca2＋、SO2－4等杂质离子，以下加入顺序合理的是________。

A．碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡B．碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠C．氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡D．氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水进程中形成的工业“废料”。

某工厂的盐泥组成如下：装置1中加入的酸应选用________，加入的酸应适当过量，操纵pH为5左右，反映温度在50°C左右。

第二节 化石燃料 生物资源 功能高分子考纲点击1．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。

2．了解高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。

3．了解精细化工产品的生产特点，精细化工在社会发展中的作用。

4．了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。

了解新材料的发展方向。

一、煤、石油、天然气的综合利用除了直接用作燃料外，还可以制造合成氨原料气(H 2)，合成甲醇及其他化工原料。

例如：天然气重整的方程式：CH 4＋H 2O=====高温CO ＋3H 2。

即时训练1下列说法正确的是______。

①汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物②煤的干馏属于化学变化③石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量④煤是工业上获得芳香烃(含苯环的烃)的一种重要来源，芳香烃主要存在于煤高温干馏所得的煤焦油中⑤石油分馏的各馏分均是纯净物二、农产品的化学加工1．大豆的深加工(1)大豆的营养⎩⎪⎨⎪⎧ 含有 、 、 、钙、磷、铁、 维生素B 1、维生素B 2大豆中的蛋白质所含 种人体必需氨基 酸的比例合理，且 人体所需比例油脂中含有 、 、(2)大豆通过______法和______法，可生产豆油。

(3)大豆通过豆浆加______剂，可生产豆腐，其实质是大豆中的蛋白质在某些________(酸、碱、盐等)影响下发生性质上的改变而引起聚沉的过程。

2．玉米的化学加工玉米的深加工产品⎩⎪⎨⎪⎧ 第1层次：将玉米加工成基本原料，如 、 等第2层次：以 为原料加工成精细化工产 品，如 、 、 及 等第3层次：使加工产品成为 ，如食品、 饮料、医药等即时训练2植物如花生、大豆等的果实能提取油脂。

下列关于油脂的叙述错误的是( )。

A ．植物油可使溴水退色B ．皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应C ．由大豆制豆油主要涉及物理变化D ．甘油也是植物油脂三、功能高分子材料和复合材料1．2．复合材料(1)组成—⎣⎢⎡体：起黏结作用 体：起 作用(2)常见的复合材料：玻璃钢、碳纤维增强复合材料等。

第二章化学与资源开发利用高效演练·跟踪检测1.(2016·福州模拟)元素铬及其化合物工业用途广泛，但含+6价铬的污水会污染环境。

电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2，处理该废水常用直接沉淀法或还原沉淀法。

Ⅰ.直接沉淀法(1)已知含铬废水中存在着平衡：Cr 2+H2O2Cr+2H+。

在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH，这样有利于沉淀的生成，则生成的沉淀的化学式为________。

Ⅱ.还原沉淀法(2)下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是________(填选项序号)。

A.FeSO4溶液B.浓硫酸C.酸性KMnO4溶液D.Na2SO3溶液(3)上述流程中，每消耗0.1 mol Na2S2O3转移0.8 mol电子，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________________。

(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。

在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，原因可用离子方程式表示：__________________________________________________________________________________。

(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是M n++nNaR nNa++MR n，其中NaR为阳离子交换树脂，M n+为要测定的离子。

①阳离子交换树脂的原材料之一是聚苯乙烯，其单体为苯乙烯()，聚苯乙烯的化学式为_______________________________________。

②某次测定过程中，将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后，测得溶液中Na+比交换前增加了4.6×10-2g·L-1，则该条件下Cr(OH)3的K sp的值为________。

选修2 化学与技术第一节化学与资源开发利用考纲点击1．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类；了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。

2．了解合成氨的主要原理、原料、设备、流程和意义。

3．了解化学在水处理中的应用；了解海水的综合应用。

4．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。

5．了解金属材料、无机非金属材料的特点，了解有关的生产原理。

6．了解用化学方法进行金属表面处理的原理。

一、空气的分离1．深冷分离法原理：先将空气______、______液化后，再将液态空气进行______，根据各种气体的______不同进行______分离。

使空气液化的方法：先______，再进行______，最后进行________。

优点：可大规模生产纯度较高的________、________和__________(纯度可达98.0%～99.9%)；不足：________大，__________高。

2．变压吸附法原理：利用分子筛的______性，对通入设备的空气________，使其吸附更多气体。

吸附完成后，________，使所吸附的气体尽量完全地解吸放出。

优点：设备简单，能耗______。

不足：所得气体______。

应用：空气分离制富氧空气、富氮空气；制备高纯氢；分离混合气体。

3．膜分离法原理：利用特殊制造的、具有__________性能的薄膜，在________推动下使某些物质可以通过，另一些物质不能通过，从而对混合物进行________、________、________。

优点：分离过程简单、设备费用低、能耗少。

应用：空气分离制富氧空气；化工、石油、燃料等，工业中回收各种气体。

即时训练1在压强为 1.01×105Pa时液态氮的沸点是－269 ℃，液态氧的沸点是－196 ℃，液态氦的沸点是－183 ℃。

采用深冷分离法从空气中分离这3种气体时，随温度升高它们逸出的先后顺序是____________________。

第二讲 化学与资源的开发利用[考纲展示]1．了解海水的综合利用。

了解化学科学发展对自然资源利用的作用。

2.了解化学在水处理中的应用。

3.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。

考 点 一 硬水的软化与污水处理一、硬水软化的化学方法和原理 1．加热法该方法主要软化钙、镁离子的碳酸氢盐所引起的硬度，其原理如下： ①Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O ， ②Mg(HCO 3)2=====△ MgCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O ， 继续煮沸时，MgCO 3可转化为更难溶的Mg(OH)2： MgCO 3＋H 2O=====△ Mg(OH)2↓＋CO 2↑。

水垢的主要成分是CaCO 3和Mg(OH)2。

2．药剂法(石灰纯碱法)反应原理：(1)Ca(HCO 3)2＋Ca(OH)2===2CaCO 3↓＋2H 2O ，Mg(HCO 3)2＋2Ca(OH)2===2CaCO 3↓＋Mg(OH)2↓＋2H 2O ， MgSO 4＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaSO 4。

(2)Ca 2＋＋CO 2－3===CaCO 3↓。

3．离子交换法利用离子交换反应原理，软化水的质量高。

常用离子交换树脂作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示：二、污水处理 1．基本流程23233，原因是Mg(OH)2的溶解度小于MgCO 3的溶解度，加热煮沸和石灰纯碱法除去Mg 2＋时都转化为更难溶的Mg(OH)2。

(2)石灰纯碱法软化后的硬水，仍然会有一定的硬度，原因是生成的钙镁化合物仍然有一定的溶解度。

(3)鉴别硬水和软水可利用肥皂水，加肥皂水硬水会产生较多的沉淀，软水会产生较多的泡沫。

(4)离子交换树脂不只有阳离子交换树脂，也有阴离子交换树脂。

⊙题组一 硬水及其软化1．(教材改编)水处理技术在生产、生活中应用广泛。

(1)含有较多________的水称为硬水。

硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________(写出一个即可)。

选修二第二节化学与资源开发利用1．北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的，下列有关说法不．正确的是( )A．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒B．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性C．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质D．游泳池水中的臭氧浓度越大越好解析：游泳池水中的臭氧浓度不是越大越好．答案：D2．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )A．石油裂化得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析：石油裂化得到的汽油属于混合物，A错误；石油产品中含有烷烃，它们不能发生聚合反应，B错误；天然气的主要成分是甲烷，属于清洁能源，C正确；水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，是煤的气化产物，D错误．答案：C3．污水处理的主要方法有：①中和法；②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法．其中属于化学方法的有( )A．①②③B．①②④C．②③④ D．①②③④解析：“中和”是指发生了中和反应；“化学沉淀”是指加入化学试剂发生反应产生沉淀；过滤不涉及化学反应，属物理过程．答案：A4．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( )A．硬水的软化B．电解饱和食盐水制造NaOHC．电渗析淡化海水D．海水中提取金属Mg解析：硬水软化可以采用离子交换法；电解饱和食盐水要用到离子交换膜；电渗析淡化海水要用到高分子膜进行离子交换．海水中提取Mg是利用复分解反应得到MgCl2，再电解熔融MgCl2制得Mg，与离子交换无关．答案：D5．发生严重水体镉污染时，一般采用加入聚合硫酸铁(PFS)[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m，n<5，m<10，利用PFS在水体中形成絮状物来吸附镉离子．则下列说法中错误的是( ) A．核素108 48Cd的中子数为60B．含镉废电池应进行集中回收处理C．PFS中铁的化合价为＋2价D．由FeSO4制PFS需经过氧化、水解和聚合过程解析：设PFS中铁的化合价为＋x价，据化合物中各元素化合价代数和为零的原则：2x＝n＋2×(3－n2)，解得x＝3，即铁元素的化合价为＋3价．答案：C6．溴是海水中重要的非金属元素．地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人们称溴为“海洋元素”．下列有关说法中正确的是( )A．从海水中提取溴时，不涉及氧化还原反应B．苯与溴水反应生成溴苯C．可以用CCl4萃取溴水中的溴D．向FeBr2溶液中通入Cl2时，一定会发生如下反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－解析：从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤，A不正确．苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应，B不正确．FeBr2与Cl2反应时，因Cl2的量不同，生成物不同，题目中没有说明Cl2与FeBr2的量的关系，D不正确．答案：C7．下列有关石油加工的叙述中，不．正确的是( )A．石油分馏所得的馏分仍是混合物B．石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气C．石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油D．石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气解析：石油分馏得到汽油、煤油、柴油、石油气等每一种均为混合物；石油裂化和裂解的原料是重油，都是使长链烃变为短链烃，而石油气是C1～C4的烃，即短链烃，故B、D不正确．答案：B8．(2010·南京模拟)天然海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4、Br－、CO2－3、HCO－3等离子．火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：下列说法错误的是( )A ．天然海水pH ≈８的原因是海水中的CO 2－3、HCO －3水解B ．“氧化”是利用氧气将H 2SO 3、HSO －3、SO 2－3等氧化生成SO 2－4C ．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸D ．“排放”出来的海水中SO 2－4的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同解析：D 项，排放出的海水中吸收了SO 2气体，并通过氧化生成了SO 2－4，故SO 2－4的物质的量浓度大于进入吸收塔的天然海水，故不正确．答案：D9．党的十七大报告指出：“加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力．坚持节约资源和保护环境的基本国策，发展环保产业．”下列有关做法不．符合这一要求的是()A ．将煤液化、气化，提高燃料的燃烧效率B ．安装汽车尾气催化转化装置，使之发生如下反应：4CO ＋2NO 2=====催化剂4CO 2＋N 2C ．在大力推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能汽车和氢燃料电池汽车D ．在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中，要大力发展火力发电解析：A 中将煤液化和气化，是对煤进行深加工，能有效提高煤燃烧产生能量的利用率；B 中，汽车尾气是大气的重要污染物之一，故对汽车尾气进行处理，符合环境保护的要求；C 中推广乙醇汽油，有利于减少污染物的排放量，开发新动力汽车可节约不可再生资源，减少二氧化碳等温室气体的排放；D 中火力发电的主要燃料是煤，其燃烧产生的二氧化硫是大气污染物，二氧化碳能引起温室效应，都不利于环境保护，不符合环保要求．答案：D10．化学与科技、社会、生产密切结合，下列有关说法不．正确的是()A ．“乙醇汽油”的广泛使用能有效减少有害气体的排放B ．“无磷洗涤剂”的推广使用，能有效减少水体富营养化的发生C ．“无氟冰箱”取代“含氟冰箱”，对人类的保护伞——臭氧层起到保护作用D ．“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”，向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化解析：海水淡化可以解决淡水供应危机，但向海水中加入明矾不能使海水淡化．答案：D11．(2010·新课标全国卷)水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康．请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有________、________；(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是______________________________(填其中任何两种)，其净水作用的原理是________________________________________________________________________；(3)水的净化与软化的区别是_________________________________________________________________________________________________________________________；(4)硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)．若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·Ｌ－1，c(Mg2＋)＝6×10－4mol·Ｌ－1，则此水的硬度为________；(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO－3)＝8×10－4mol·Ｌ－1，现要软化10 m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g.解析：(1)天然水中溶解的气体主要是空气中的主要成分，如氧气、氮气、二氧化碳等．(2)天然水中含有一些悬浮物，除去的方法通常是在水中加入一些混凝剂，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等盐，它们的净水原理是相同的，都是金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的．(3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来，不能把水中溶解的盐除去；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去．(4)m(CaO)＝1.2×10－3mol·Ｌ－1×1 L×56 g·mol－1＝67.2×10－3 g，由钙离子引起的水的硬度为 6.7°；由镁离子引起的硬度为：m(MgO)＝6×10－4mol·Ｌ－1×1 L×40 g·mol－1＝24×10－3 g，由镁离子引起的硬度为：24÷7.1≈3.3°，总硬度为10°.(5)n(HCO－3)＝8×10－4mol·Ｌ－1×10 000 L＝8 mol，将其转化为CO2－3需要氢氧化钙的物质的量为 4 mol，沉淀水中的镁离子需要氢氧化钙的物质的量n[Ca(OH)2]＝n(Mg2＋)＝6×10－4mol·Ｌ－1×10 000 L＝6 mol，共需加入Ca(OH)2的质量为：10 mol×74 g·mol－1＝740 g；n(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·Ｌ－1×10 000 L＋10 mol＝22 mol，将其完全转化为沉淀需要的碳酸根离子的总量为：n(CO2－3)＝22 mol，需加入n(Na2CO3)＝22 mol－8 mol＝14 mol，m(Na2CO3)＝14 mol×106 g·mol－1＝1 484 g.答案：(1)氧气二氧化碳(或氮气)(2)明矾、硫酸铁金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应，生成相应的氢氧化物胶体，可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的(3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去(4)10°(5)740 1 48412．某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下：(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO－3、Cl－等，加入CaO后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，试写出其中任意一个反应的离子方程式：____________________________.(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填序号)．①只有物理过程，无化学过程②只有化学过程，无物理过程③既有化学过程又有物理过程FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是________．(3)通入二氧化碳的目的是________和____________．(4)气体A的作用是______________．(5)下列物质中，________可以作为气体A的代替品(填序号)．①ClO2②浓氨水③SO2④浓硫酸解析：(1)由题意知：源水中加入CaO后发生的复分解反应有：HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O、Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O、Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，任意写出一个即可．加入凝聚剂除去其中的悬浮固体颗粒，该过程既有胶体的吸附作用，也发生了化学反应，所以既有化学过程又有物理过程．FeSO4·7H2O加入后生成红褐色Fe(OH)3胶状沉淀．通入二氧化碳的目的是除去钙离子并调节溶液酸度．气体A应是氯气，其作用是杀菌消毒，所以可以用具有强氧化性的ClO2代替．答案：(1)HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O[或Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O或Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓］(2)③Fe(OH)3(3)除去钙离子调节溶液酸度(4)杀菌消毒(5)①13．(2010·潍坊检测)海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源．(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表______族．(2)目前，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法．蒸馏法是将水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水．由此可判断蒸馏法是________(填“物理变化”或“化学变化”)．(3)工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要化工产品．反应式为食盐＋H 2O ――→电解NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑(未配平)，该反应中食盐的化学式是______________；利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000 t ，最少需消耗食盐______t.(4)近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法．该方法流程如下：请写出②、④的化学反应方程式_____________________________________________________________________________________________________________________. 解析：(1)氯化钠中的金属元素为钠，其位于元素周期表的ⅠＡ族．(2)将海水蒸馏变成水蒸气属于物理变化．(3)食盐的化学式即NaCl ，要制36.5%的浓盐酸1000 t 所消耗的食盐应为1 000 t ×36.5%36.5 g/mol×58.5 g/mol ＝585 t.(4)由图示给出的反应物和生成物可写出②的反应方程式为NaOH ＋SO 2===NaHSO 3，④的反应方程式为NaHSO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋SO2↑．答案：(1)ⅠＡ(2)物理变化(3)NaCl 585(4)NaOH ＋SO 2===NaHSO 3NaHSO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋SO 2↑14．(2011·济南实验中学模拟)目前，我国的能源结构主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的重要任务．科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源．(1)目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取．如：用水蒸气与炽热的炭反应，C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2.请写出由天然气制取氢气的反应方程式：____________________________，分析此类制氢方法是否是理想的长久方法：_________________________________________________.(2)有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如图所示：这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于________(填理科教材中一名词)，太阳能和水用之不竭，而且价格低廉．急需化学家研究的是__________________________．(3)最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe 2O 4)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O 4的制备流程如下：①原料Fe(NO 3)n 中n ＝________，投入原料Fe(NO 3)n 和Mn(NO3)2的物质的量之比应为________．②步骤三中洗涤干净的标准是_______________________________________________________________________________________________________________________.③利用MnFe2O 4热化学循环制氢的反应可表示为：MnFe 2O 4===MnFe 2O 4－x ＋x /2O 2↑，MnFe 2O 4－x ＋x H 2O===MnFe 2O 4＋x H 2↑该热化学循环制氢的优点有(答两点即可)________________．解析：(1)中，由天然气制取氢气，仿照反应C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2，可以写出：CH4＋H 2O===CO ＋3H 2.判断此类制氢方法是否理想，应该从原材料、反应条件等方面考虑．(2)中，利用太阳能，对水进行分解得到氢气，是非常理想的一种方法，类似于生物学中植物的“光合作用”．但急需研究的是寻找廉价高效的催化剂，使水在光照下的分解速率加快．(3)中，复合氧化物铁酸锰可以写成Mn(FeO 2)2或MnO ·Fe 2O 3，故可知原料为Fe(NO 3)3和Mn(NO 3)2，其比值为2∶1.两反应的总方程式为：H 2O===H 2↑＋1/2O 2↑(条件是MnFe 2O 4作催化剂)，但氢气、氧气在不同反应中产生，所以不存在气体分离的问题，且具有过程简单、无污染、节约能源等优点．答案：(1)CH 4＋H 2O===CO ＋3H 2煤炭、天然气、石油资源面临枯竭，这些反应尚需消耗很高的能量(反应为吸热反应)，因此，此类方法不是理想的长久方法(2)光合作用寻找合适的光分解催化剂，使水在光照下的分解速度加快(3)①３2∶１②洗涤至流出液呈中性(其他合理答案亦可)③过程简单，节约能量，无污染，原料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成，因此不存在气体分离的问题等(答两点即可)。

【高考领航】2022 年高考化学总复习第二章化学与资料的制造和应用练习鲁科版选修21．以下表达正确的选项是①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅Si 3N4需要在高温、空气氛围中进行②钢铁制品锈蚀主假如因为钢铁中含有碳而发生原电池反响，因今生铁炼钢时要尽可能完整除掉生铁中的碳③建设三峡大坝需要使用大批水泥，水泥是硅酸盐资料④夏季人们佩带由增添氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采纳硅资料制作，其应用有益于环保、节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤分析：①中合成34不可以在空气氛围中进行；②中生铁炼钢不可以完整除掉碳元素；④Si N中增添氧化亚铜是制作有色玻璃而不是变色玻璃。

答案： D2．以下各样冶炼方法中，可制得相应金属的是A．加热 A 2O3B．加热CaCO3C．电解熔融NaC D． NaC 与铝粉高温共热分析：制取Na 、 A 等金属需用电解法，电解熔融 A 2O3制 A ，电解熔融NaC 制Na 。

答案：C3．从铝土矿制备铝所波及的以下相关反响中，属于氧化复原反响的是A．铝土矿溶于NaOH溶液中B．四羟基合铝酸钠溶液通CO2酸化C．灼烧氢氧化铝固体D．电解熔融的氧化铝答案： D4．以下相关生铁炼钢的表达错误的选项是A．增添必需的元素，改良钢材的组织构造和性能B．适合降低生铁中的含碳量，除掉大多数硫、磷等杂质C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D．除掉生铁中的非金属元素分析：炼钢的目的是降低碳元素含量而不是除掉非金属元素， D 错。

答案： D5．对资料的研究是21 世纪的热点，据报导：在某些塑料如聚乙炔等中加入强的氧化剂或者复原剂，这些塑料的导电性能大大提升。

因为这些塑料拥有金属的一些特征，所以被人们称为“人造金属”。

以下对“人造金属”的说法中正确的选项是A．“人造金属”拥有金属的一般特征，所以它们是金属B．“人造金属”能够导电，它必定有金属的光彩C．“人造金属”和一般金属制取的原资料是同样的D．强的氧化剂或许复原剂是制取“人造金属”的重要资料分析：“人造金属”不是金属，不过拥有金属的导电性，所以A、 B、 C 错误；经过题目信息可知，制造“人造金属”的资料除塑料外就是强的氧化剂或复原剂，D正确。