第二节　资源综合利用　环境保护课件配套优秀

化学与自然资源的开发利用

金属矿物和海水资源的开发利用

1.(2012江苏单科,1,2分)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(

) A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放

B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用

C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”

D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展

2.(2012山东基本能力,21,1分)地球上97%以上的水是海水,海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是

(

) ①在海水中加入硝酸银,滤掉生成的沉淀

②蒸馏海水,将蒸汽冷凝

③将海水加压,使水分子通过半透膜以滤去盐分

④将海水暴晒,滤掉析出的盐

A.①②

B.②③

C.①④

D.③④

3.(2013课标Ⅰ,27,15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe未给出)。

+- LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件

回答下列问题: (1)LiCoO2中,Co元素的化合价为

。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式

。

(3)“酸浸”一般在80 ℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式

;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是

。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式

。

(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式

。

(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是

。

在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有

(填化学式)。

煤、石油、天然气的综合利用和绿色化学

1.(2013课标Ⅱ,7,6分)在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:

1

+3R'OH

动植物油脂

短链醇

+

生物柴油

甘油

下列叙述错误的是(

) ．．A.生物柴油由可再生资源制得

B.生物柴油是不同酯组成的混合物

C.动植物油脂是高分子化合物

D.“地沟油”可用于制备生物柴油

2.(2013山东理综,7,4分)化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是(

) A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应

B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料

C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料

D.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程

3.(2012上海单科,2,2分)下列关于化石燃料的加工说法正确的是(

) A.石油裂化主要得到乙烯

B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油

C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气

D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径

题组一

金属矿物和海水资源的开发利用

1.D 过度开采矿物资源与社会可持续发展理念相违背。

2.B ①中加入硝酸银虽然将Cl除去,但同时生成NaNO3,达不到海水淡化的目的。②是一种

2 -

使用最早、最广泛的海水淡化方法。③中使用了新型高分子材料半透膜,是一种新的海水淡化方法。④中将海水暴晒,并不能除尽海水中的盐分,滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液,不能将海水淡化。

3.答案

(1)+3 (2)2Al+2OH+6H2O- 2Al(OH+3H2↑

Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O2 2H2O+O2↑

有氯气生成,污染(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2较大

(4)CoSO4+2NH4HCO3(5)Li1-xCoO2+LixC6+ CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑

LiCoO2+6C (6)Li从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中

Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4

解析

(1)LiCoO2中,Li为+1价,O为-2价,根据化合物中化合价代数和为零可计算出Co的化合价为+3价。(2)“正极碱浸”时,其中的铝箔可与NaOH溶液反应,离子方程式为2Al+2OH+6H2O- 2Al(OH+3H2↑或2Al+2OH+2H2O- 2Al+3H2↑。(3)从工艺流程图知,“酸浸”后LiCoO2中+3价的Co转化为CoSO4,化合价降低,可推知H2O2中氧元素化合价升高,转化为O2,故可写出反应的化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O2+4H2O,H2O2不稳定,会发生分解反应:2H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑ 2H2O+O2↑;LiCoO2能将H2O2氧化生成O2,说明LiCoO2的氧化性比H2O2还强,故用盐酸代替混合液时,LiCoO2会将HCl中-1价的氯氧化生成Cl2,污染空气。(4)观察工艺流程图可写出“沉钴”过程中反应的化学方程式:CoSO4+2NH4HCO3 CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。(5)依题意可写出充电时,电池正极的电-极反应式为LiCoO2-xe应:LiCoO2+6C Li1-xCoO2+xLi,与题给负极反应式相加即得充电时总反++ LixC6+Li1-xCoO2,其逆反应就是电池放电的总反应。(6)电池放电时,Li从负极中脱出,经由电解质向正极移动生成正极材料LiCoO2,故“放电处理”有利于锂在正极的回收;观察整个回收工艺流程图,可知可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3和Li2SO4。

题组二

煤、石油、天然气的综合利用和绿色化学

1.C 动植物油脂和短链醇都属于可再生资源,A项正确;生物柴油是由含有不同烃基的酯分子组成的,故生物柴油是不同酯组成的混合物,B项正确;动植物油脂不属于高分子化合物,C项错误;“地沟油”属于动植物油脂,可用于制备生物柴油,D项正确。

2.D 聚乙烯的结构简式是CH2—CH2,分子中无不饱和键,不能发生加成反应,A项错误;煤的气化和液化均是化学变化,B项错误;碳纤维的主要成分是碳,不属于有机高分子材料,C项错误;粮食的主要成分是淀粉,先发生水解得到葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶的作用下转化为乙醇,D项正确。

3.C A项,石油裂化是将相对分子质量较大、熔沸点较高的烃转变为相对分子质量较小、熔沸点较低的烃的过程,主要产物是相对分子质量较小的烃的混合物;B项,石油分馏是物理变

3

化,是根据沸点不同,分离出汽油、煤油等;D项,煤制煤气是化学变化,是通过煤的干馏、液化、气化得到的。

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