归纳与整理教案1

人教版化学必修2第四章知归纳整理

一、知识体系构建

理清脉络

纲举目张

二、知识点对点

细致入微

纲举目张

一、金属矿物

1. 金属矿物的矿物利用

金属在自然界中的存在

金、铂等极少数金属以游离态形式存在于自然界中，而绝大多数金属元素以化合态形式存在。在这些金属化合物中，金属元素都呈正价。

2. 金属冶炼的实质

使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程。M+ne=====

M

n+—

3. 金属冶炼的方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法。金属活动顺序如下

K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Cr

Ni

Sn

Pb

(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

电解法

热还原法

热分解法

物理提取法

（1）热分解法

2HgO 2Hg + O2↑ ，2Ag2O 4Ag + O2↑

△

△

（2）热还原法

① 焦炭还原法：用碳还原ZnO、CuO，方程式为

2ZnO + C

△

2Zn + CO2↑ 2CuO + C

△

2Cu + CO2↑

② 一氧化碳还原法，如用CO还原Fe2O3、CuO，方程式为：

Fe2O3 + 3CO 3CO2 + 2Fe CO + CuO

Cu + CO2↑

③ 氢气还原法，如用H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式为:

△

△

3H2 + WO3 3Fe + 4H2O

④ 活泼金属还原法，如用铝还原Cr2O3、V2O5，这类反应又称铝热反应，方程式为：

△

W + 3H2O 4H2 + Fe3O4

△

2Al + Cr2O3

高温

Al2O3 + 2Cr 10 Al +3V2O5 高温

6V + 5Al2O3 （3）

电解法冶炼金属

如Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，方程式依次为：

电解

4Al + 3O2↑ MgCl2

二、海水资源的开发利用

2Al2O3电解

Mg + Cl2↑ 2NaCl 电解

2Na + Cl2↑

海水资源的利用主要包括海水水资源的利用和海水的化学资源的利用。

1. 海水水资源的开发利用

海水淡化的主要方法有: 蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

2.

海水化学资源的开发利用

(1) 氯碱工业

食用

食盐(NaCl) 海水

2NaCl+2H2O电解

2NaOH+Cl2↑+H2↑，以及由此衍生出来的其他产品。

(2) 海带提碘

——+① 反应原理：Cl2氧化I的离子方程式为：H2O2+ 2I +2H=====

I2 + 2H2O

② 工艺流程：

海带

灼烧

萃取分液

蒸馏

海带灰

浸泡

含I—的溶液

氧化

碘水

I2

(3) 海水提溴

① 在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子生成单质溴。原理为：

——

Cl2 + 2Br===== Br2 + 2Cl② 工艺流程：

海水

液溴

③ 基本操作

Ⅰ. 浓缩:海水晒盐和海水淡化过程中副产物Br得到浓缩；

Ⅱ. 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br氧化成Br2，反应离子方程式为

Cl2 + 2Br===== Br2 + 2Cl——

——提取粗苦卤

硫酸酸氯气氧含Br2的海水

空气吹含Br2的空气

SO2吸冷凝分溴蒸蒸馏

溴水混合物

粗溴氯气

吸收液

Ⅲ. 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吸收，反应方程

电解

式为：Br2 + SO2 + 2H2O ===== 2 HBr+ H2SO4

Ⅳ. 提取：再用Cl2氧化HBr得到产品溴。

(4) 海水提镁

① 工艺流程：

Mg + Cl2

电解

引入

贝壳

煅烧

CaO 水

石灰乳

海水

沉淀池

过滤

Mg(OH) 2

盐酸、浓缩

MgCl2

脱水

MgCl2

▪6H2O

循环

HCl ② 有关化学反应方程式

CaCO3

高温

CaO + CO2↑ CaO + H2O === Ca(OH) 2 MgCl2 + Ca(OH) 2=== Mg(OH) 2↓+ CaCl2 Mg(OH) 2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O

HCl MgCl

MgCl2

▪6H2O========Mg + Cl2↑

2 + 6H2O MgCl2(熔融)

三、煤的干馏及石油的炼制苯和芳香烃

1. 煤的干馏

(1) 原理:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏过程是一个复杂的物理化学变化过程。

(2) 煤的干馏产物(重点掌握焦炉气成分) 产品

主要成分

用途

气体燃料、化工原料

焦炉气

氢气、甲烷、一氧化碳和乙烯

出炉煤气

粗氨水

粗苯

氨、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯

煤焦油

酚类、萘

沥青

焦炭

2. 煤的气化

碳

化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料

染料、医药、农药、合成材料

筑路材料、制碳素电极

冶金、合成氨造气、电石、燃料

C将煤转化为可燃性气体的过程。主要反应是煤与水蒸气反应生成水煤气等。

C(s) + H2O(g) CO(g) +H2(g)

高温

3. 煤的液化

直接液化：使煤直接与氢气反应生成液体燃料；

间接液化：先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇。

C(s) + H2O(g) CO(g) +H2(g) CO(g) +2H2(g) CH3OH(l) 4. 石油的炼制

(1) 主要成分

a.元素：C、H(质量分数之和达97％~ 98％)、N、P、S、O等。

b. 物质：烷烃、环烷烃、芳香烃等。

(2)石油化工

① 常压分馏(所的产物均为混合物)

液化石油气（C4以下） 汽油(C5

- C11) 煤油（C11

- C16） 柴油（C15

- C18）

重油(C20以上)：需减压分馏，可得柴油、石蜡油、润滑油和沥青等。

(3) 裂化

目的：为了提高轻质液体燃料的产量和质量。

类型：热裂化和催化裂化。

实例：C16H34 C8H18 + C8H16 十六烷

△

辛烷

辛稀催化剂

高温

催化剂

(4)

裂解：深度裂化

目的：获得气态短链不饱和烃做化工原料。

主要产品：乙烯、丙烯、丁烯等小分子烃；

副产品：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等

实例：

催化剂

催化剂

C8H18 C4H10 + C4H8 C4H10 C2H6 + C2H4 加热、加压

丁烷

丁烯

丁烷

加热、加压

乙烷

乙稀

辛烷

三大合成材料：塑料、橡胶以及合成纤维

注：化学“六气”的主要成分

主要成分

高炉煤气

CO、CO2

水煤气

H2、CO 天然气

CH4

液化石油气

C3H8、C4H10

焦炉气

裂解气

H2、CO、CH4、C2H4、C3H6、C2H4

C4H8

、CH4、

概念区分：“四同”

同位素：对象是原子。质子数相同，中子数不同的原子(核素)结构相似，如H、D和T。

同素异形体：对象是单质。由同一种元素组成的不同单质，如金刚石和石墨。

同系物：对象是化合物。分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质，如烷烃。

同分异构体：对象是化合物。

分子式相同，结构不同的化合物，如丁烷和异丁烷。

四、环境保护与绿色化学

1. 环境问题

环境问题主要是指由于人类不合理地开发利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农生产中和人类生活中所造的环境污染。

①“三废”的污染是指

(1)

大气污染

大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。

(2) 水污染 工业废水，生活污水，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源造成污染。

(3) 固体废弃物污染 如白色污染

当今环境污染主要存在以下几个方面的问题

环境问题

主要污染物

温室效应

酸雨

CO2

SO2、NOx

主要危害

造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减少。

土壤酸化、水源污染、建筑物被侵蚀等。

到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面的危害。

刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，是人生并甚至死亡。

臭氧层破坏

氟氯代烷、NOx

光化学烟雾

碳氢化合物、NOx

白色污染

①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；

废弃塑料制品

②混入生活垃圾中难处理、难回收。

③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡。

废水中含N、P的营养物质

使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊绿色、水质恶化。

赤潮和水华

2. 绿色化学

(1) 原子经济

原子经济要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100％，也就是说在化学反应中不产生任何废物。如化合、加成、加聚等反应就可达到。

(2) 绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

3. 可持续发展

可持续发展是指满足现代人的需求又不损害后代人满足其需求的能力的发展，需要经济、社会、资源和环境保护协调发展。可持续发展的要点是发展援助、环境保护、清洁水源、能源开发、绿色贸易。

原子利用率=期望产物的总质量100%生成物的总质量

4.有效利用金属资源的途径

①提高金属矿物的利用率；

②减少金属的使用量；

③加强金属资源的回收和利用；

④使用其他材料代替金属材料。

三、微专题学案

克难解惑

精准高效

一、煤、石油和天然气的综合利用

例1

“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)――→CO(g)＋H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C＋O2=====CO2。下面关于该过程的说法不正确的是(

) A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染

B．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失

C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高

D．上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体

变式1

某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：

历史悠久的燃料——煤―→使用方便的燃料——液化石油气或管道煤气―→

清洁的燃料——天然气

请回答下列问题：

(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是_______________________________________。

(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是________。

(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是________________________________________________________________________。

(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是_______________________________________ ______________________________________________________________(答一条即可)。

二、加聚反应和高聚物单体的判断

例2

合成ABS工程塑料的单体是CH2===CHCN、CH2===CH—CH===CH2、C6H5—CH===CH2，三者以物质的量比为1∶1∶1均匀混合，生成加聚产物的结构简式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________(任写一种)。

点燃高温

不饱和的分子间可以通过加聚反应生成高分子化合物，如果是单烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中只含有两个碳原子(不含侧链碳原子)；如果是二烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中含有四个碳原子(不含侧链碳原子)，且主链重复结构单元中还含有一个双键。

变式2

丁苯橡胶有许多优良的物理、化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为简式分别写出形成丁苯橡胶的各单体的结构：________________________________________________________________________、

____________、______________(可不填满，也可补充)。

三、新情境下自然资源开发利用的综合考查

例3

美国计划2018年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。

玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1kgFeTiO3中可获取约105.3gO2。

(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)研究表明，月球上平均直径为40微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是___________________________________。

(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3＋C=====2Fe＋2TiO2＋CO2↑，CO2通过植物的光合作用可获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。

高温

研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是__________________________________________________；

用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1g，炭粉的质量为m2g，钛铁

矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为________________________________________________________________________。

(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

自然资源开发利用的综合考查往往具有一个较新的命题情境，但在新情境下一般还是考查金属性质、金属冶炼原理、海水的开发利用等内容，故立足常见物质的基本性质，学会对新情境及新信息进行加工理解，便可应对此类考题。

变式3

含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量必须在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛”来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”是由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。鸭绒、飞丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是(

) A．通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的鸭绒或飞丝

B．将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能

C．鸭绒、飞丝、人造羊毛都有固定的熔、沸点

D．鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体

四、化工生产工艺流程图应用分析

例4

我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：

(1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：________________、________________________________________________________________________。

(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1℃时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为________；将盐卤加热到t2℃以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是________。

(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：

“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称是________。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为__________________________________________。

操作②的名称是________。该方法的优点为_________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。

甲：电解氯化镁溶液

乙：电解熔融的氯化镁

其中同学________(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100g卤水可制备镁________g。

化工生产工艺流程类试题解答方法

(1)抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。

(2)用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。

(3)明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备，首先明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，并结合基本概念和反应原理分析流程图试题中的元素及化合物知识，从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。“→”前是投料(反应物)，“→”后是生成物。

(4)看控制，找分离：物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价内容，从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。

变式4

(2017·兰州一中第二次模拟考试)以已经提取出氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水为主要原料，采用如图所示的工艺流程生产单质碘。

(1)写出乙、丁溶液中溶质的化学式：

乙________________，丁________________。

(2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是________(填字母)。

A．除去NO C．除去未反应的Fe B．除去未反应的I

D．除去碱性物质

－(3)第⑦步操作中提纯I2的步骤是________、________、________。

(4)实验室检验I2的方法是_________________________________________。

(5)甲物质见光易变黑，其原因是__________________________________________ __________________________________________________________(用化学方程式表示)。

参考答案：

例1答案

B 解析

虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化后使用是较合理的，B项错误，A、C项正确。D项，因反应C＋O2=====CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正确。

(1)根据煤、石油、天然气加工原理分析产品及其用途，特别要注意煤的气化、石油催化裂化的反应和目的。

(2)关于煤、石油和天然气化工的信息题目，首先要阅读信息，弄清原理，结合化工生产实际(如环境因素、价格因素、效益因素)进行比较分析，推出正确选项。

变式1答案

(1)通入足量的空气，将煤粉碎

(2)CO和H2

(3)C3H8＋5O2――→3CO2＋4H2O (4)减少了粉尘污染(答案合理即可) 解析

(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。

(2)C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)，即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。

(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：C3H8＋5O2――→3CO2＋4H2O。

点燃高温点燃点燃

(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。

例2 答案

(或等其他合理答案) 解析

将CH2===CHCN、C6H5—CH===CH2分子中的碳碳双键均打开一个键，分别成为和，而CH2===CH—CH===CH2在断开两个旧的碳碳双键的同时会生成一个新的碳碳双键，成为—CH2—CH===CH—CH2—，三者按一定顺序连接，就可得到加聚产物的结构简式。

变式2 答案

CH2===CH—CH===CH2

解析

由高聚物判断其单体常用的方法有两种。

方法一(二四分段法)：选定高聚物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到C===C键，一般可将以C===C键为中心的4个C分为一段，其余的每2个C分为一段，从各段的连接处断开，再将单键变成双键，双键变为单键，即可得到单体。

于是得到单体CH2==CH—CH==CH2、

方法二：从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移——箭尾处断开一键，箭头处形成一键，即可得到单体。

例3答案

(1)FeTiO3＋H2=====Fe＋TiO2＋H2O (2)无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大

(3)H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分

32m3% m1高温(4)H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用

解析

(1)根据从1kgFeTiO3中可获得约105.3gO2，结合提氧原理可确定反应方程式。

(2)因为是40微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大。

(3)测得的可提取氧的质量分数大于理论值，则可能是通入的H2未经干燥，U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气。因为生成CaCO3的质量为m3g，故CO2经光合作用可获得的O232m332m3的质量为g，所以钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为%。

100m1变式3答案

B 解析

鸭绒和飞丝都属于蛋白质，在灼烧过程中都能释放出烧焦羽毛的味道，故不能用灼烧的方法鉴别；人造羊毛属于合成纤维，优点在于强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等，其缺点在于织物燥身、不透气、不吸汗等，所以把它和棉花混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点；高分子化合物都属于混合物，混合物没有固定的熔、沸点；鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中会释放出如CO、氮氧化物等有毒气体。

例4答案

(1)NaCl

MgCl2

(2)M＝N

MgSO4

(3)过滤

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

蒸发、结晶

就地取材，节约资源，降低成本

(4)乙

4.8 解析

(1)从甲图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g。由此可见，含量最多的是NaCl、MgCl2。

(2)在t1℃时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交；t2℃以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时首先析出的是MgSO4。

(3)分离固体与液体混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。

(4)制备金属镁应该电解熔融的MgCl2，如果电解氯化镁溶液则得到的不是镁，而是氢气；142.52460.0根据卤水中镁元素守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100g××＋100g×100095100024×＝3.6g＋1.2g＝4.8g。

120变式4答案

(1)FeI2

FeCl3

(2)C (3)萃取

分液

蒸馏

(4)将其加入淀粉溶液中，溶液显蓝色

(5)2AgI=====2Ag＋I2

解析

题述流程中的反应过程如下所示：

光照

四、精选考题

精炼深思

触类旁通

1．(2018·郑州高三期末)2018年4月22日是第49个世界地球日。今年地球日活动周主题为“珍惜自然资源呵护美丽国土”。下列有关说法或做法正确的是(

) A．推广使用煤、石油、天然气，有利于缓解温室效应

B．普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃

C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”

D．将高耗能、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高贫穷地区居民收入

2．(2018·太原高一期末)绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列工业生产不属于绿色化学的是(

) A．用苯作为溶剂

B．提高能源利用率

C．生产可降解的塑料

D．用可再生资源作为反应物

3．(2018·铜仁一中期中)下列对能源的看法不合理的是(

) A．生物质能是一种可再生能源，有广泛的前景

B．太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源

C．我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会

D．我国化石能源丰富且属于可再生能源，想用多少就用多少

4．(2018·铜仁一中期中)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是(

) A．光催化水制氢比电解水制氢更节能环保

B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C．开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用

D．改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放

5．(2018·太原高一期末)与石油资源相比，我国的煤炭资源相对比较丰富，加快“煤制油”的发展，对我国社会经济可持续发展有着深远的意义。下图是煤间接液化的典型流程示意图。

请根据上图信息回答下列问题。

(1)煤气化反应的化学方程式是____________________________________________，

该反应是吸热反应，说明反应物总能量________生成物总能量(填“＞”“＜”或“＝”)。

(2)如图中由石油获得相应产品的方法是________。

(3)丁烷是液化石油气的成分之一，它的结构有________种，其中一种的结构简式是________。

考题精选参考答案：

1、答案

C 2、答案

A 3、答案

D 4、答案

B 解析

电解水制氢需要消耗大量的电能，所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保，故A项正确；聚乙烯塑料在自然界中很难降解，而聚乳酸塑料在自然界中能降解，所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染，故B项错误；开发利用可再生能源，可减少传统燃料如化石燃料的使用，故C项正确；改进汽车尾气净化技术，能把有毒气体转化为无毒气体，可减少大气污染物的排放，故D项正确。

高温5、答案

(1)C＋H2O(g)=====CO＋H2

＜

(2)分馏

(3)2

(或CH3CH2CH2CH3) 五、专题训练

对点突破

强化提升

题组

化工流程图的分析应用

1．目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法，其部分流程图如下：

含Br2的海水―――――→含Br2的空气――――→吸收液――→溴水混合物―――――→液溴

以下推断不合理的是(

) A．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质

B．SO2吸收溴的反应方程式：SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr C．流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等

①空气吹出②SO2吸收③氯化④萃取、蒸馏

D．没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能

2．(2017·杭州余杭区校级期末考试)如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是(

)

A．因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素

B．碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀

C．在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等

D．在实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗

3．从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：

下列说法不正确的是(

) A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富

B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气

C．步骤⑤要将晶体置于HCl气体氛围中脱水

D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应

4．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水的综合利用如图所示。

下列有关说法正确的是(

) A．含氮、磷的大量废水排入海洋，易引发赤潮

B．第③步中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸发

C．在第④⑤⑥步中溴元素均被氧化

223D．在第①步中除去粗盐中的SO24、Ca、Mg、Fe等杂质，加入药品的顺序为Na2CO3－＋＋＋溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

5．(2017·重庆巴蜀中学期中考试)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(

)

A．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程

B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物

C．②是放热的过程

D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100% 6．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。

下列有关该方法的叙述中正确的是(

) ①能耗小是该方法的一大优点

②整个过程中，有两种物质可以循环利用

③“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶

④该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品

A．①③

C．③④

B．②④

D．①④

[综合强化]

7．(2017·江西宜春奉新一中期末)海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：

－

请回答下列问题。

(1)将海水浓缩的方法是_________________________________________________。

(2)步骤①反应的离子方程式是_____________________________________________，

1molCl2参加反应，转移电子________mol。

(3)步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的________。(填字母) A．氧化性

B．还原性

C．挥发性

D．腐蚀性

(4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是________，在工业生产中此步骤应解决的问题是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

8．碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。

已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。

请回答下列问题：

(1)分液漏斗使用前需要检漏，检漏方法为_____________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是

________________________________________________________________________。

(3)下列有关步骤Y的说法中正确的是________(填字母)。

A．应控制NaOH溶液的浓度和体积

B．将碘单质转化成碘离子进入水层

C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质

D．NaOH溶液可以用乙醇代替

(4)向“上层”中加入H2SO4溶液，发生反应的化学方程式为____________________，操作Z的名称为________。

(5)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_______________________________________。

9．合成聚丙烯腈纤维的方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程的化学反应方程式如下：

CH≡CH＋HCN―――――→CH2===CHCN――→聚丙烯腈

80～90℃△

①

②

(1)反应①的反应类型为________。

(2)写出反应②的化学方程式：______________________________________________，

其反应类型为________。

(3)1mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与________molH2加成。

CuCl2/NH4Cl引发剂(4)CH2===CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料，该塑

料的结构简式为________________________。

10．某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：

另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1。

请回答如下问题：

(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图______，写出气体甲的电子式______________。

(2)X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为________________________________________________________________________。

(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是__________________________________(用化学反应方程式表示)。

(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式__________________________________，并设计实验方案验证该反应的产物________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

专题训练参考答案：

1、考点

化工流程图的分析应用

题点

从海水中提取溴

答案

C 解析

溴易挥发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。

2、考点

化工流程图的分析应用

题点

从海产品中提取碘

答案

A 解析

A项，工业上提取碘元素主要通过海生植物海带，不可以直接用海水来提取碘元素，

错误；B项，由从海带中提取碘元素的工业流程可知，海带浸泡后加碱进行碱化，过滤得到有机物沉淀，正确；C项，提取海带中碘元素时，为保证I完全氧化为I2，当加入的氧化剂为H2O2时，被还原后的产物为水，不引入杂质，当加入的氧化剂为新制氯水时，氯气可将碘离子氧化为碘单质，正确；D项，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，正确。

3、考点

化工流程图的分析应用

题点

从海水中提取镁

答案

B 解析

电解熔融氯化镁时，阳极产生氯气，阴极产生金属镁。

4、考点

化工流程图的分析应用

题点

海水资源开发利用的综合

答案

A 解析

废水中含有大量的氮、磷等元素，排入海洋，能引起赤潮，A项正确；MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl2·6H2O，得到的是Mg(OH)2，B项错误；第⑤步中反应为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溴元素被还原，C项错误；粗盐提纯的过程中要注意两点，一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入，二是盐酸最后加入，D项错误。

5、考点

化工流程图的分析应用

题点

化石燃料的开发利用

答案

D 解析

A项，煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，错误；B项，煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，错误；C项，反应②是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，错误；D项，甲醇(CH4O)可写为(H2)2·CO，乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2，原子利用率均达到100%，正确。

6、考点

化工流程图的分析应用

题点

相关知识的综合

答案

B 解析

根据题中信息可知，基本过程中有两个反应：①二氧化碳与氢氧化钠溶液反应；②碳酸钙的高温分解，循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质，捕捉室中的反应为二氧化碳与氢氧化钠反应，得到的Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3，由此可分析判断。碳酸钙高温分解需要消耗大量的能源，①不正确；氧化钙与氢氧化钠可以循环使用，②正确；碳酸钙不溶于水，所以“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤，③不正确；工业上可以用CO2合成甲醇，④正确。

7、考点

化工流程图的分析应用

题点

从海水中提取溴

－

答案

(1)蒸发

(2)Cl2＋2Br===2Cl＋Br2

2 (3)C

(4)Br2

吸收尾气，防止污染空气

解析

(1)海水通过蒸发得到浓缩海水。(2)步骤①是氯气氧化溴离子得到溴单质，反应的离子方程式是Cl2＋2Br===2Cl＋Br2，依据元素化合价变化计算，1molCl2参加反应，转移电子的物质的量为2mol。(3)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性，故C项正确。(4)用SO2的水溶液吸收Br2，氧化剂为溴单质；二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中，应进行尾气吸收。

8、考点

化工流程图的分析应用

题点

从海产品中提取碘

答案

(1)向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞处是否漏水

(2)液体分上下两层，下层呈紫红色

(3)AB

(4)5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2↓＋3H2O

过滤

(5)碘易升华，会导致碘的损失

解析

(2)碘水中加入CCl4萃取的现象是液体分上下两层，下层呈紫红色。(3)步骤Y是用NaOH溶液反萃取，为了将CCl4中溶解的I2全部转化成易溶于水的离子，要使用稍过量的NaOH溶液，故“应控制NaOH溶液的浓度和体积”，选项AB正确。(4)“上层”溶液中的溶质是NaI和NaIO3，加入H2SO4溶液后发生归中反应生成固体碘：5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2↓＋3H2O；过滤分离出粗碘。(5)碘易升华，会导致碘的损失。

9、考点

化工流程图的分析应用

题点

高分子化合物的合成

答案

(1)加成反应

－－－－(2)nCH2===CHCN――→△(3)3 引发剂

加聚反应

(4)或

解析

(1)CH≡CH与HCN发生加成反应生成CH2===CHCN。

(2)CH2===CHCN在引发剂作用下发生加聚反应生成聚丙烯腈：nCH2===CHCN――→△引发剂

(3)合成聚丙烯腈的单体为CH2===CHCN，该分子中的“”和“—C≡N”都属于不

饱和键，在一定条件下能与H2发生加成反应，1mol“”可与1molH2发生加成反应，1mol“—C≡N”可与2molH2发生加成反应，故1molCH2===CHCN最多消耗3molH2。

(4)CH2===CHCN与均含有“”，故可以发生加聚反应生成或10、考点

化工流程图的分析应用

题点

矿物的开发利用

答案

(1)

··········O·C·O·

···(2)CaFe(CO3)2

CaFe(CO3)2=====CaO＋FeO＋2CO2↑

(3)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

(4)2FeO＋CO2=====Fe2O3＋CO 检测Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入KSCN溶液若显红色，表明产物中有Fe3

＋△△检测CO：将气体通过灼热的CuO，黑色固体变为红色

解析

因X与盐酸反应生成气体甲，则X应为弱酸盐，又因X受热分解可生成气体甲和固体1，可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质，且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解，可推知固体1中含有CaO，气体甲为CO2。根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀，可知X中含有Fe2。

＋(1)白色沉淀1为CaCO3，钙原子的结构示意图为··········间以共价键结合，其电子式为·O·C·O·。

··；CO2为共价化合物，C、O原子(2)10.80 g X完全分解生成CO2的质量为10.80 g－6.40 g＝4.40 g，其物质的量为0.10 mol，根据CaCO3=====CaO＋CO2↑、FeCO3=====FeO＋CO2↑可得：n(FeO)＋n(CaO)＝0.1 mol,56 g·mol1×n(CaO)＋72 g·mol1×n(FeO)＝6.40 g，解以上两式可得：n(FeO)＝n(CaO)－－△△＝0.050 mol，则X的化学式为CaFe(CO3)2。X在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为CaFe(CO3)2=====CaO＋FeO＋2CO2↑。

(3)Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋△

O2===4Fe(OH)3。

(4)CO2具有氧化性，而FeO具有还原性，两者可发生氧化还原反应，可能的化学方程式为CO2＋2FeO=====Fe2O3＋CO。根据Fe3与KSCN溶液的特征反应检验产物中的Fe2O3；利＋△用CO的还原性检验产物中的CO。