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第八章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源1. 下列叙述错误的是( )A. 炼铁时，还原剂CO将铁从铁矿中还原出来B. 活泼金属钠用电解法冶炼C. 汞的冶炼只能用还原剂法D. 铝的冶炼一般用电解法2. 用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )A. MnO2B. WO3C. Cr2O3D. Co3O43. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )A. 2NaCl(熔融) 电解2Na+Cl2↑B. MgO+H2△Mg+H2OC. Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2D. 2HgO △2Hg+O2↑4. (2008年上海徐汇诊断）工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。
选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是( )A. 金属在自然界中的存在形式B. 金属元素在地壳中的含量C. 金属阳离子得电子的能力D. 金属熔点的高低5. 从溴水中提取溴的操作方法是( )A. 过滤、蒸发B. 萃取、蒸发C. 萃取、分液、过滤D. 萃取、分液、蒸馏6. 从海水可获得的在常温下为液体的单质是( )A. MgB. KC. Br2D. I27. 从海水中提取单质镁，下列正确的途径是( )A. 海水NaOH Mg(OH)2电解MgB. 海水HCl MgCl2 电解MgC. 海水石灰乳Mg(OH)2 HCl MgCl2 电解MgD. 海水Cl2 MgCl2 电解Mg8. 金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离，若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。
已知四种物质的熔、沸点如下:根据平衡移动原理,可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是( )A. 97.8~770 ℃B. 770~774 ℃C. 774~882.9 ℃D. 1 413~1 500 ℃9. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-）离子，向甲中加淀粉溶液和新制的Cl2水变为橙色，将此溶液倒入丙，颜色无明显变化。
高考化学第一轮复习必修部分讲义第十单元化学与自然资源的开发利用1第十单元化学与自然资源的开发利用一、金属矿物的开发利用导学诱思铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
教材回归1．金属在自然界中的存在在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以______形式存在于自然界。
2．金属冶炼的实质金属只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属________________的过程。
3．金属冶炼的方法(1)热分解法如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag2HgO2Hg＋O2↑2Ag2O4Ag＋O2↑(2)热还原法①CO还原Fe3O4：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2②H2还原WO3：WO3＋3H2W＋3H2O③C还原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑(3)电解法工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为：______________________、______________________、______________________。
二、海水资源的开发利用导学诱思现有以下化工生产过程：①海水的淡化；②海水中提取食盐；③海水中提取金属镁；④海水中提取碘；⑤海水中提取溴。
其中涉及氧化还原反应的有________。
教材回归1．海水水资源的利用(1)海水的淡化方法主要有__________、__________和__________等。
(2)蒸馏法原理：利用水的沸点低，蒸馏时水汽化，而其他物质沸点高，不能汽化，水蒸气冷却得到淡水。
注意：①海水蒸馏原理的装置中冷却水的流向(低进高出)，目的是保证冷凝管中充满冷却水，冷却效果更好和冷凝水的利用效率更高。
绝密★启用前山东省滨州市2020届高考化学第一轮复习过关检测《化学与自然资源的开发利用》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。
下列化学反应符合绿色化学概念的是()A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O22CuO CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O2.化学与生活、科技密切相关，下列有关新闻事件的说法错误的是()A．哥本哈根世界气候大会共商温室气体减排行动，温室气体二氧化碳是一种弱电解质B．家庭抗击甲型流感常用“84消毒液”其主要成分是次氯酸钠发生水解C．黑龙江鹤岗煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，瓦斯气是一种化石能源D．我省年底有望实施电动自行车挂牌，电动车中的电池属于二次电池3.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是()①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂，是为了防止产生污染③炼铁高炉有两个进口、三个出口④用含硫较多的生铁炼钢，应加入较多的生石灰⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃，但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷A．①⑥B．②⑦C．③⑤D．④⑥4.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。
在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。
以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()A．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷C．用苯和液溴为原料制取溴苯D．用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳5.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()A．氧化物：CO；环境问题：煤气中毒；主要来源：含碳燃料的不完全燃烧B．氧化物：SO2；环境问题：光化学烟雾；主要来源：汽车尾气的排放C．氧化物：NO2；环境问题：温室效应；主要来源：工厂废气的排放D．氧化物：CO2；环境问题：酸雨；主要来源：化石燃料的燃烧6.造成温室效应的原因是人类向空气大量排放了()A． COB． CO2C． SO2D． NO7.化学与生活、生产、环境等密切相关。
绝密★启用前山东省济宁市2020届高考化学第一轮复习过关检测《化学与自然资源的开发利用》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是()A．石油的分馏B．石油的裂解C．煤的干馏D．煤的气化2.有机高分子化合物又称聚合物，下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是()A．它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的B．它们的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复C．对于某一种高分子材料它的相对分子质量是确定的D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过加聚反应制得的3.电解无水氯化镁所得的镁蒸气可以在下列哪种气体氛围中冷却？________。
A． H2B． CO2C．空气D． O24.随着人们生活质量地不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池造成污染C．废电池经过处理后还可以重新使用D．回收其中的非金属材料5.从海水中可获得的在常温下为液体的单质是()A． MgB． NaC． I2D． Br26.煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。
下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是() A． CO、H2、N2B． CO、CH4、H2C． CO、CH4、CO2D． CH4、H2、O27.下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是()A．活动性强的金属B．活动性弱的金属C．人类较早使用的金属D．明代作货币的金属8.下列说法正确的是()A．禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染B．聚乙烯可发生加成反应C．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯9.从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是()10.下列关于石油、煤、天然气的说法正确的是()A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料D．天然气是一种清洁的化石燃料二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)11.有关煤的叙述中不正确的是()A．煤就是碳，属于单质B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素C．煤是由古代动植物遗体埋在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的D．煤是当今世界上最重要的三大矿物燃料之一，是取之不尽的12.(双选)下列说法正确的是()A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油通过催化裂化或裂解，可以获得碳原子数较少的轻质油C．丁烷催化裂解可按两种方式进行：C4H10―→C2H4＋C2H6；C4H10―→CH4＋C3H6D．乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到13.(双选)海水中蕴藏着丰富的资源。
化学资源的开发利用1、镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来的。
主要步骤如下：（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用__________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应________。
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
（3）试剂②可以选用____________。
（4）无水MgCl2在熔融状态下电解，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：__________________。
【答案】(1).NaOH或石灰乳或Ca(OH)2(2).过量(3).过滤(4).HCl或盐酸(5).MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑【解析】（1）使MgSO4转化为Mg（OH）2，应选择碱，在转化中不引入新的离子，则试剂①选择NaOH或石灰乳，为了使镁离子完全转化，加入试剂①的量应过量，故答案为：NaOH或石灰乳；过量；（2）过滤适用于不溶于水的固体和液体，分离固体和液体用过滤，所以分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是过滤，故答案为：过滤；（3）从氢氧化镁到氯化镁，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O，故答案为：盐酸；（4）氯化镁电解为分解反应，产物为镁和氯气，故答案为：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。
2、未来可再生能源和清洁能源将成为人类利用新能源的主力军，下列关于能源的叙述正确的是A.化石燃料是可再生能源B.风能、太阳能是清洁能源C.化石燃料都是清洁能源D.氢能是不可再生的清洁能源【答案】B【解析】A.化石燃料属于不可再生能源，故A错误；B.风能、太阳能对环境无影响，是清洁能源，故B正确；C.化石燃料燃烧时会产生二氧化硫等污染物，不是清洁能源，故C错误；D.氢气燃烧的产物是水，电解水可以获得氢气，因此氢能是可再生的清洁能源，故D错误；故选B。
第二讲化学与资源的开发利用[2020高考导航]考纲要求真题统计命题趋势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。
2020，卷Ⅰ 36T；2020，卷Ⅱ 36T；2020，卷Ⅰ 36T；2020，卷Ⅱ 36T；2020，卷Ⅰ 36T本部分内容的考查主要有三方面：(1)天然水净化、污水处理的方法，从海水中提取溴和镁的工艺流程；(2)氯碱工业的生产原理及工艺流程；(3)石油的裂化、裂解的比较，分馏产品及煤的综合利用等。
预计2020年高考将会着重考查海水综合利用特别是溴和镁的提取工艺流程，氯碱工业的应用主要以综合流程题的形式出现。
化石燃料的综合利用可能以选择题的形式出现。
另外新型有机物的制备工艺流程题是近几年的一个新方向需加以重视。
考点一硬水的软化与污水处理[学生用书P280]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：(1)Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，(2)Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，继续煮沸时，MgCO3可转化为更难溶的Mg(OH)2：MgCO3＋H2O=====△Mg(OH)2↓＋CO2↑。
水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。
2．药剂法(石灰纯碱法)反应原理：(1)Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2O，Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===2CaCO3↓＋Mg(OH)2↓＋2H2O，MgSO4＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaSO4。
(2)Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓。
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2污水处理方法原理方法物理法利用物理原理和机械作用对废水进行处理沉淀、均衡调节、过滤、离心分离化学法使用化学试剂或其他化学手段处理废水(1)中和法：处理酸性废水和碱性废水(2)沉淀法：处理含有重金属离子的废水(3)氧化还原法：除去油类、氮化物、硫化物等物质生物法利用微生物的作用除去废水中的溶胶物质及有机物活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法(教材改编)水处理技术在生产、生活中应用广泛。
2020届高三化学一轮考点精讲精析考点35化学与资
源开发利用
考点35 化学与资源开发利用
1．了解石油综合利用的目的、方法〔常压分馏、减压分馏、催化裂化和裂解〕、原理与产品。
2．了解煤综合利用的目的、方法〔干馏、气化和液化〕、原理与产品。
3．了解海水综合利用的常见项目的差不多原理和流程。
4．了解废旧塑料再生利用的几种途径、方法和意义。
一、石油
1.石油的组成：要紧含C、H两种元素。
由烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物，
2.石油的炼制
(1)分馏：
原理：利用各组分沸点的不同将复杂混合物分离的过程。
方法：常压分馏得到汽油、煤油、柴油、重油等产品。
减压分馏
〔2〕石油的加工
裂化：一定条件下，使长链烃断裂成短链烃的过程。
目的是提高汽油的产量和质量裂解：深度的裂化。
目的是获得短链的不饱和气态烃。
二、煤
1．煤的组成：要紧含C元素。
由有机物和无机物组成复杂的混合物。
2．煤的综合利用：
煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。
得到焦炭、粗氨水、煤焦油、焦炉煤气等
煤的气化：把煤中的有机物转化成可燃性气体(CO、H2)的过程
煤的液化：把煤中的有机物转化成可燃性液体(如CH3OH)的过程
三、天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的能源，也是一种重要的化工原料，作为化工原料，它要紧用于合
成和生产。
四、海水的综合利用
1.海水水资源的利用：〔1〕海水的淡化：海水淡化的方法要紧有，。
〔2〕直截了当利用海水进行循环冷却。
2.海水化学资源的利用：〔1〕海盐的生产：海水制盐具有悠久的历史，从海水中制取，，是在传统海水制盐工业上的进展。
(2)Cl、Br、I的提取
五、环境爱护和绿色化学
1．环境污染：包括，，和食品污染。
2．绿色化学：核心是利用化学原理从源头上减少和排除工业生产对环境的阻碍。
原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
关于具体的化学反应，原子利用率等于期望生成物的摩尔质量与生成物的总摩尔质量之比。
原子利用率= 。
例1石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是〔〕
A 常压分馏B减压分馏 C 裂解 D 催化裂化
[解析]选项中的四种方法差不多上石油炼制加工的方法，其目的不一样，A项只能对石油进行初步加工，各类烃的质量仅占石油总量的25%左右。
B项操作可不能得到汽油，C项中所得产物要紧是乙烯、丙烯等小分子短链化合物。
只有D项能得到质量更高、产量更多的汽油。
答案：D
例2〝绿色化学〝要求从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。
以下化学反应中，你认为最不符合绿色化学概念的是〔〕
A．除硫酸厂尾气：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO4
B．排除硝酸工业尾气氮氧化物的污染：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
C．制硫酸铜：Cu+2H2SO4(浓)∆
CuSO4+SO2↑+2H2O
D．制硫酸铜：2Cu+O2∆
2CuO; CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O
解析：A 、B的化学反应是对有害气体的吸取，符合〝绿色化学〝的要求，C、D的目的是制硫酸铜，C中产生有毒的气体SO2，会造成大气污染，对比分析会发觉D比C要节约原料，又可不能产生有害气体。
答案：C
例3工业上从海水中提取单质溴，其中有一种工艺采纳如下方法：
（1）向海水中通入氯气将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为：
（2）向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸取，这时，溴就转化成溴离子和溴酸根离子，其化学方程式为：。
（3）将〔2〕所得溶液用H2SO4酸化，又可得到单质溴，再用有机溶液萃取溴后，还能够得到副产品Na2SO4 。
这一过程可用化学方程式表示为：。
（4）如此得到的溴中还混有少量Cl2，如此除去Cl2 ？写出反应的离子方程式：。
解析：Cl2能将Br2从海水中置换出来，由于有：Br2+H2O=HBr+HBrO,大伙儿往往会估量出Br2与纯碱反应生成的盐是NaBr和NaBrO。
如此估量是没有注意审题，题中讲Br2〝转化成溴离子和溴酸根离子〞，因此生成的盐是NaBr和NaBrO3。
NaBr和NaBrO3的混合溶液用硫酸酸化，又可得到单质溴，明显是发生了价态归中的氧化还原反应。
答案：〔1〕Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O
(4) Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
例４依照以下表达，回答1～2小题。
1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏咨询题的三位环境化学家。
大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，爱护地球上的生物。
氟利昂〔如CCl2F2〕可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用〔臭氧的分子式为O3〕。
有关反应为：
O3−→
−光O2＋O Cl＋O3→ClO＋O2CIO＋O→CI＋O2
总反应：2O3→3O2
1．在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是〔〕
A．反应物B．生成物C．中间产物D．催化剂
2．O3和O Z是〔〕
A．同分异构体B．同系物C．氧的同素异形体D．氧的同位素【解析】此题以环保咨询题为题材。
信息内容起点较高，但落点却专门低，只考查了中学化学中的几个差不多概念：催化剂和同素异形体等。
因而只要把这些概念搞清晰，便专门快选出正确答案。
此题正确选项为1．D、2．C
*【例5】1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇宙不守恒，并由吴健雄用60
27
Co
放射源进行了实验验证，次年，李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖，60
27
Co衰变过程是：
60 27Co→A
Z
Ni+0
1-
e+V c
其中V c是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零。
〔1〕Co与Fe同周期，它应在周期表的第____________周期，60
27
Co的核外电子数为
____________，在上述衰变方程中，衰变产物A
Z
Ni的质量数A是____________，核电荷数Z是____________。
〔2〕在衰变前，60
27Co核静止，依照云室照片能够看出，衰变产物A
Z
Ni和0
1-
e的运动轨
迹不在一条直线上，假如认为衰变产物只有Ni和0
1-
e，那么衰变过程将违抗____________守恒定律。
〔3〕无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl2，故常在实验中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。
现有无水CoCl265g，吸水后变为CoCl2·xH2O119g，水合物中的x的值是____________。
〔4〕60
27
Co放出的γ射线，可用于作物诱变育种，我国应用该方法培养出了许多农作物新品种，如棉花高产品种〝鲁棉1号〞，年种植面积达到3000多万亩，在我国自己培养的棉花品种中栽培面积最大，γ射线处理作物后要紧引起____________，从而产生可遗传的变异，除γ射线外，用于人工诱变的其它理化因素还有____________、____________、____________和____________。
【解析】此题以华裔科学家所获诺贝尔奖成果为背景命题，试题介绍了60
27
Co衰变方
程，围绕60
27
Co进行了多角度、多层次的设咨询，涉及到化学上的元素周期律、水合物，物理上的原子核结构、动量守恒定律，生物学上的人工诱变、基因变化等知识，考查学生运用理化生知识综合分析事物的能力。
第〔1〕咨询需要综合物理、化学知识来解决，第〔2〕、〔3〕、〔4〕咨询分不用理化生知识解决，
【答案】〔1〕4，27，28 〔2〕动量〔3〕6 〔4〕基因突变，X射线、硫酸二乙酯、亚硝酸、紫外线、激光。
