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高一下学期化学必修2期末复习提纲（第四章）

第四章

化学与自然资源的开发利用

（一）开发利用金属矿物和海水资源

1．掌握金属冶炼的一般原理及了解不同金属的冶炼方法，了解金属冶炼与金属活动性之间关系。了解热分解法、热还原法、电解法分别适用于不同金属的冶炼方法，能书写相应的化学方程式。

一、金属矿物的开发利用

1. 金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2. 金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M（化合态）

得电子、被还原

M（游离态）。

3. 金属冶炼的方法

(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属，如K、Ca、Na、Mg、Al。

2NaCl（熔融）

2Al2O3（熔融）电解

+n0

2Na＋Cl2↑

MgCl2（熔融）电解

Mg＋Cl2↑

电解

4Al＋3O2↑

(2)热还原法：适用于较活泼金属，如Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu。

常用的还原剂：焦炭、CO、H2等，一些活泼的金属也可作还原剂，如Al

Fe2O3＋3CO

Cr2O3＋2Al高温

2Fe＋3CO2↑

Fe2O3＋2Al高温

2Fe＋Al2O3（铝热反应）

高温

2Cr＋Al2O3（铝热反应）

(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属，如Hg、Ag。

2HgO

△

2Hg＋O2↑

2Ag2OK、Ca、Na、

Mg、Al

△

4Ag＋O2↑

Hg、Ag Pt、Au 4. 总结：

金属的活动性顺序

金属原子失电子能力

金属离子得电子能力

主要冶炼方法

还原剂或

特殊措施

电解法

强大电流

提供电子

Zn、Fe、Sn、

Pb、(H)、Cu 强

弱

弱

强

热还原法

H2、CO、C、

Al等加热

热分解法

加热

富集法

物理方法或

化学方法

【练习】

1．下列各组物质中发生铝热反应的是（

）

A．铝粉和Fe2O3粉末

B．木炭粉和CuO粉末

C．铝粉和MgO粉末

D．铝粉和稀盐酸

2．工业上冶炼铝通常采用的方法是（

）

A．CO或氢气还原

B．铝热反应法

C．电解法

D．热分解法

3．利用金属活动性的不同，可以采取不同的冶炼方法冶炼金属。下列反应所描述的冶炼方法不可能实现的是（

）

．．．A．2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

B．Fe2O3＋2Al

1 高温

2Fe＋Al2O3

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C．Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu

D．MgCl2(水溶液)

Mg＋Cl2↑

电解

2．了解海水淡化、海水制盐等知识；知道海水提溴、海带提碘的原理，能书写相应化学方程式。学会应用氧化还原反应原理设计实验方案。

二、海水资源的开发利用

1．海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。

2．海水提溴

有关反应方程式：①2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaCl

②Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4

③2HBr＋Cl2＝2HCl＋Br2

3．海带提碘

－（1）原理：海带中的碘元素主要以I的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。

－＋如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I＋H2O2＋2H＝I2＋2H2O。

证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。

（2）流程：

灼烧海带――→

海带灰→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质

【练习】

4．海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如反渗透法、电渗析法、离子交换法等，下列方法中也是用来进行海水淡化的是（

）

A．过滤法

B．蒸馏法

C．分液法

D．萃取法

5．下列有关海水综合利用的说法正确的是（

）

A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水

B．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化

C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2

D．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质

6. 海带中含碘元素，从海带中提取碘有如下步骤：①在滤液中通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是（

）

A．①②③④⑤

B．②⑤①③④

C．①③⑤②④

D．②①③⑤④

7．广东是海洋资源大省，在开发利用海水资源过程中，下列说法不正确的是（

）

．．．A．海洋中有丰富的潮汐能、波浪能等新型能源

B．海水蒸发制海盐的过程是化学变化

C．海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等

D．大海中含有钾、溴、碘等元素，需经过氧化还原反应才可得到钾、溴、碘的单质

8．从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质。

（1）海水淡化的方法主要有

（填一种）；

（2）下列物质不需要经过化学变化就能从海水中获得的物质是______（填序号）；

A．液溴

B．食盐

C．氯气

D．淡水

2

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（3）从海水中提取溴和镁的流程如下：

①

写出下列步骤的离子方程式或化学方程式

步骤I的化学方程式：

；

步骤III的离子方程式：

；

步骤IV的化学方程式：

。

②操作A是

，操作B是

，从步骤II得到的溶液中提取溴还需要进行的操作有：萃取、

、蒸馏。

（二）资源综合利用、环境保护、“绿色化学”

1．了解石油、煤、天然气、乙烯、氯乙烯、苯等物质在化工生产及生活中的重要作用。

2．了解煤的成分，了解煤的干馏可得到多种化工产品，了解苯是煤的干馏的重要产物之一。

3．了解石油的成分；了解石油炼制的主要方法有分馏、裂化和裂解。

4．了解加聚反应，能写出乙烯合成聚乙烯、氯乙烯合成聚氯乙烯、丙烯合成聚丙烯的化学方程式。

5．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性，了解“原子经济”的概念。

一、煤和石油

1．煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2．煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化，三者都属于化学变化。

（1）煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程，也叫煤的焦化。苯是煤的干馏的重要产物之一。

（2）煤的气化是将其中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程，主要反应为

高温C(s)＋H2O(g)===== CO(g)＋H2(g) （3）煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化。

3．石油的组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，没有固定的沸点。

4．石油的加工：石油的分馏、裂化和裂解、催化重整。

（1）石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程，属于物理变化。

（2）裂化和裂解：在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程，属于化学变化。

（3）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转换为环状烃，如苯或甲苯等。

5．完成下列化学方程式：

①乙烯合成聚乙烯____________________________________________ ②氯乙烯合成聚氯乙烯_________________________________________ 3

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③丙烯合成聚丙烯_____________________________________________ 二、环境保护和绿色化学

1．环境污染的热点问题：

（1）形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。

（2）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。

（3）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。

（4）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）

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。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。原子利用率为100%的反应有：化合反应、加成反应、加聚反应。

【练习】

9．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

) 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．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

10．下列变化中，属于物理变化的是(

) A．煤的干馏

B．石油的分馏

C．石蜡油的裂化

D．铝热反应

11．下列说法正确的是(

) A．聚氯乙烯的单体是CH2＝CHCl B．通过加聚反应得到的聚乙烯属于天然高分子化合物

C．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程

D．石油分馏的目的是生产乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

12．（双选）下列说法正确的是(

) A．天然气和沼气的主要成分是乙烯，它们都属于不可再生能源

B．煤是复杂的混合物，含有苯、甲苯、二甲苯等一系列重要的化工原料

C．石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等都有混合物，没有固定的熔沸点

D．石油炼制的目的是为了获得轻质油和重要化工原料（乙烯、丙烯等）

13．乙烯的生产是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。聚乙烯是以乙烯为原料合成的一种人们常用的高分子材料。下列有关聚乙烯的叙述中正确的是(

)

A．乙烯合成聚乙烯的变化属于化合反应

B．乙烯合成聚乙烯的化学方程式是

C．聚乙烯在自然界中很难降解,容易导致“白色污染”

D．聚乙烯是纯净物

14．（双选）“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．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料

B．甲烷与氯气制备一氯甲烷

C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜

D．用乙烯水化得乙醇

4

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【能力达标】

一、选择题

1．工业上冶炼金属镁采用的方法是（

）

A．电解法

B．热分解法

C．热还原法

D．热氧化法

2．下列各种金属冶炼方法中,不能制得相应金属的是(

) ．．A．加热氧化汞

B．高温煅烧碳酸钙

C．电解熔融氯化钠

D．氧化铁和铝粉在高温下共热

3．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到普遍应用的是(

) ．．A．2NaCl(熔融)C．Fe2O3+3CO2Na+Cl2↑

B．Al2O3+3C2Fe+3CO2

D．2Ag2O2Al+3CO↑

4Ag+O2↑

4．下表中金属的冶炼原理与方法不匹配的是(

) ．．．

冶炼原理

2Hg+O2

↑

4Al+3O2↑

方法

热分解法

电解法

热分解法

热还原法

A 2HgOB 2AlO(熔融)23C Cu2S+O2D Fe2O3+2Al2Cu+SO2

2Fe+Al2O3

5．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法不正确的是（

）

．．．

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

6．关于证明海带中存在碘元素的实验，以下操作正确的是（

）

A．海带中的碘可以直接用四氯化碳萃取

B．在蒸发皿中灼烧海带使之变为海带灰

C．将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝

D．为了将I-氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2溶液

7．下列说法正确的是（

）

A．用直接加热氧化铝的方法冶炼得到铝

B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质

C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2

D．高炉炼铁的过程是通过置换反应得到铁

5

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8．海水提镁的主要流程如下：

下列说法正确的是（

）

①试剂M是盐酸

②流程中的反应全部都是非氧化还原反应

③操作b只是过滤

④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2

⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量

A．①②③④⑤

B．②③

C．④⑤

D．①④⑤

9．下列有关说法正确的是（

）

A. 煤的干馏和石油的分馏均属化学变化

B. 液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷

C. 石油裂解、裂化和重整都是有机高分子生成小分子的过程

D. 煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠

10．在下列化石燃料的加工和综合利用的变化中: ①煤的干馏；②石油常压分馏; ③石油减压分馏；④重油裂化；⑤轻质油裂解；⑥煤的液化和气化，属于化学变化的有(

) A．④⑤⑥

B．②③④⑤

C．①④⑤

D．①④⑤⑥

11．下列说法中不正确的是(

) ．．．A．与煤油、柴油相比较，天然气是一种比较清洁的化石燃料

B．乙醇是一种可再生能源，作为燃料的优点的是完全燃烧的产物不污染环境

C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能有效改善空气的质量

D．煤的气化和液化可以获得清洁燃料，但不利于运输

12．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是(

) A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程

B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等其液态物质的过程

C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程

D．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

13．环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数，下列词语与环境污染无关的是(

) ①温室效应

②赤潮

③酸雨

④光化学污染

⑤臭氧空洞

⑥水俣病

⑦潮汐

⑧大脖子病

⑨水华

A．①③④⑨

B．⑦⑧

C．⑥⑦⑧

D．②⑤⑦

14．下列说法正确的是(

) A．2CH2=CH2+O2

是理想的原子经济，原子利用率为100% B．含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染

C．CO2的大量排放能破坏臭氧层，形成“臭氧空洞”

D．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨

15．下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是(

)

．．．A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物

B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气

C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理

6

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D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的

16．(双选)化学与工农业生产、人类生活都有密切相关，下列说法中正确的是（

）

A．CO2和CH4都是造成温室效应的气体

B．石油裂解、煤的气化、海水制镁等过程中都包含化学变化

C．铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝

D．海水中含有钾、钠元素，只需经过物理变化就可以得到钾和钠单质

17．(双选)下列关于石油的说法正确的是(

) A．只含有碳、氢两种元素，所以石油属于烃

B．主要是烃类混合物，所以有固定的沸点

C．主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物

D．石油分馏得到的汽油是混合物

二、填空题

18．(10分)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：

(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写空白处)。

A．烧杯

B．坩埚

C．表面皿

D．泥三角

E．酒精灯

F．干燥器械

(2)步骤③的实验操作名称是________；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。

(3)步骤④反应的离子方程式是_____________________________________________。

(4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________________________________________________________。

(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_________ ________________________________________________________________________。

19．下图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图：

海水操作A

粗盐精盐MgCl2溶液一定条件苦卤操作BMg(OH)2通Cl2MgCl2Mg溴水蒸馏操作CHBr通Cl2Br2(水)Br2SO2、H2O吸收水蒸汽吹出

回答下列问题：

（1）操作A是过滤和___________（填实验基本操作名称）。

（2）操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是______（选填编号）。

a．氢氧化钠溶液

b．澄清石灰水

c．石灰乳

d．碳酸钠溶液

（3）向苦卤中通入Cl2，发生反应的离子方程式是________________________________，

用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_______________。

（4）工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为__________________________________。

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高一下学期化学必修2期末复习提纲（第四章）

20．空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如下：

(1)步骤③的离子方程式：_________________________________。

(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。

(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________________________。

(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_______________________。

(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：

______________________________。

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第四章参考答案

复习提纲

1-5

ACDBC

6-7

BB 8．（1）蒸馏法（1分）

（2）BD（2分）

（3）① SO2 + Br2 + H2O=2HBr + H2SO4 （2分）

Mg（OH）2 + 2H+ =Mg2+ + 2H2O （2分）

MgCl2（熔融）电解

Mg + Cl2↑（2分）②过滤；冷却结晶；分液

（3分，各1分）

【解析】（1）海水淡化的常用方法为：电渗析法、蒸馏法、离子交换法等；

（2）A．通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气，是化学变化，通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质，是化学变化，A错误；B．把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，把海水用太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，BD正确；C．通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气，是化学变化，C错误。

（3）②从溶液中分离出到氢氧化镁的操作是过滤；从溶液中获得氯化镁晶体的操作是冷却结晶；溴易溶在有机溶剂，从步骤II得到的溶液中提取溴还需要进行的操作有：萃取、分液、蒸馏。

9-11

CBA

12.CD

13.C

14.AD 9．解析：汽油是含有C5～C11的混合烃，属于混合物，A不正确；石油产品中烯烃、炔烃可以发生加聚反应，而烷烃不发生聚合反应，B不正确；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料，D不正确。

【能力达标】

1-5 ABBCC

6-10 DCDDD

11-15 DCBAC

16 AB

17 CD 18.

(1)B、D、E

(2)过滤

蒸馏

－＋＋(3)2I＋MnO2＋4H===Mn2＋I2＋2H2O (4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大

(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明还有单质碘，反之则没有单质碘

19．（1）蒸发结晶；（2）c；

－

－＋－－（3）Cl2 + 2Br=Br2 + 2Cl，Br2＋SO2＋2H2O===4H＋SO24＋2Br；

通电电解催化剂== =======

=======

========

（4）MgCl2（熔融）

Mg＋Cl2↑。

△点燃20．(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋2Br＋SO42

－(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br的盐类物质) (4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低

(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本

＋－－9