归纳与整理设计意图

化学与自然资源的开发利用复习

【考纲说明】

1、

掌握金属冶炼的过程及方程式。

2、

了解海水的提取方法及过程。

3、

掌握资源合理利用方法。

4、

了解环境保护的原则与方法。

5、

本部分内容在高考中所占分值为2-3分。

【知识梳理】

1.金属冶炼的实质

使金属化合物中的金属离子

电子被

为金属单质的过程：

Mn＋ne===M。

＋－2.金属冶炼的一般步骤

3.金属冶炼是工业上将

从

中

出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：

等）将金属从其化合物中还原出来。例如：

Fe2O3

+

Al

（铝热反应）；

铝热反应：实验4－1（P89）

现象：

。

讨论：①这个实验说明了什么？

②思考：氧化镁能否与铝在高温下发生反应？为什么？

（特别提醒

在应用铝热反应解决问题时，要理解铝热反应的实质是置换反应，利用铝的活泼性置换出不活泼的金属，在判断铝热反应是否能发生时，应首先看金属的活动性。）

Fe2O3 +

CO

；

WO3 +

H2

高温

；

Fe + CuSO4

。（湿法炼铜) 高温

高温

(1)热还原法：在金属活动性顺序表中处于

位置的金属，通常是用还原剂（

、

、

、

1

(2)热分解法：对于

金属，可以直接用

方法将金属从其化合物中还原出来。

HgO

；

Ag2O

。

质疑：HgS与氧气在加热条件下生成什么？

【问题导思】除了在实验室，有多少人在现实生活中见过钾、钙、钠这些金属的真面目？

（自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3）中冶炼铝的技术，使得制铝成本大大下降，使铝走入千家万户。）

（3）电解法

活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：

2Na

+

Cl↑ ；

2NaCl（熔融）

电解

2

；

MgCl2（熔融）

电解

2Al2O3

（4）物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。

4、有效利用金属资源的途径：

提高金属矿物的

，减少金属的

，加强金属资源的

，使用代替金属材料。

5、金属的回收和资源的保护：

的矛盾。

【小结】常见金属的冶炼原理：

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

主要冶方法

【知能检测】基础练习（A) 填空题

1．冶炼铝的方法：

，相关化学方程式：

。

2．冶炼铁的方法（高炉）：

，相关化学方程式：

。

冶炼铁的方法（铝热法）：

，相关化学方程式：

。

3．冶炼铜的方法（火法）：

，相关化学方程式：

。

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

冰晶石

。

把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了

，防止了

污染，又缓解了

由_________→__________

由_________→__________

2

冶炼铜的方法（湿法）：

，相关化学方程式：

。

4．冶炼镁的方法：

，相关化学方程式：

。

冶炼汞：

。

冶炼银：

。

①

从海水中提取淡水——海水淡化

海水资源的开发利用

②海水提取食盐

③从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品

④海水提取镁

1.海水水资源的利用：海水中水的储量约占全球总水量的97％。海水中水资源的利用，主要包括 接利用海水进行 。

海水淡化的方法：主要有 、 、 法等。

海水蒸馏原理示意图

2.海水中的化学资源的开发利用：

I.

从海水中提取食盐的主要工艺流程：（粗盐提纯）必修一P5 Ⅱ.从海水中提取镁的主要工艺流程：镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

主要步骤如下：

海水（主要

含NaCl 试剂①

和MgSO4）

溶液

Mg(OH) 2

沉淀

Ⅲ. 从海水中提取溴的主要工艺流程

Ⅳ、从海带中提取碘

Mg 试剂②

溶液

MgCl

2

熔融

电解

MgCl2 无水

（1）反应原理：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（如绿色氧化剂H2O2)将其氧化成I2，再用有机溶剂将I2萃取出来。

用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是： 。

—实验时先将干海带灼烧去除有机物，剩余物再用H2O2、H2SO4处理，使得I被氧化成I2。

（2）操作步骤：

①

②

③

（3）提取I2干海流程：

1．煤的综合利用

灼烧

海带灰

溶解，过滤

含碘元素的溶液

残试含碘单质的溶液

含碘单质的有机溶液

-3

煤是由__________和少量__________组成的__________，主要含有____元素，还含有少量____、____、____、______等元素。

(1)煤的干馏

原理：把煤______________使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的______________变化过程。

(2)煤的气化

将煤中的____________转化为__________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为________________________。

(3)煤的液化

催化剂①__________液化

煤＋氢气――→液体燃料

高温催化剂高温② 液化

煤＋水――→水煤气――→甲醇等

高温2．天然气的综合利用

天然气的主要成分是________，它是一种________的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

3．石油的综合利用

(1)石油的成分

石油主要是由多种____________组成的混合物

(2)石油的分馏、裂化、裂解的比较

分馏：

，属于

变化

裂化：

，属于

变化

裂解：

，属于

变化

3、各种工业制气的主要成分

名称

水煤气

裂解气

焦炉气

天然气

来源

水煤气炉

裂解炉

炼焦炉

天然气田、油田

主要成分

CO、H2等

“三烯二烷”

H2、CH4、C2H4等

甲烷

用途

燃料、化工原料

石油化工原料

燃料、化工原料

燃料、化工原料

5.三大合成材料是指

、

、

【课堂练习】

1、某地区一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂生产的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物中可能含有（

）

A、ＦeO粉尘

B、P2O5粉尘

C、Fe3O4粉尘

D、SiO2粉尘

2、在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的一组金属是(

) A.Na、Mg、Al

B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag

D.Mg、Al、Zn、Fe

4

3、海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是(

) A.此法的优点之一是原料来源丰富

B.进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁

C.第④步电解时会产生氯气

D.以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和复分解反应

4、化学“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动。下列实验能利用家庭日常生活用品进行的实验是(

) ①证明马铃薯中含有淀粉；②除去热水瓶中的水垢；③检验自来水是否为硬水；④淀粉溶液具有丁达尔现象

A.①②③④ B. ①③④ C. ①②③ D. ①②④

5、已知在溶液中IO3-可和I-发生反应：的物质进行实验，证明在食盐中存在+5I-+6H+＝3I2+3H2O，根据此反应，可用试纸和一些生活中常见。可供选用的物质有：①自来水；②蓝色石蕊试纸；③碘化钾淀粉试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是( ) A.①③

B.③⑥

C.②④⑥

D.①②④⑤⑦

6、在炼铁和炼钢的过程中都有碳参加反应，下列有关碳参加反应的叙述错误的是（

）

A、两个过程中，碳原子都是被氧化，都只起着供热源的作用

B、炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生一氧化碳的作用

C、炼钢过程中，碳参加反应，从而达到降低含碳量的作用

D、炼钢过程中，碳作还原剂，被氧化

7、下列变化属于化学变化的是（

）

A、干馏

B、分馏

C、蒸馏

D、萃取

8、下列金属中，既可以用解法，又可以用电解法制取的是（

）

A、Na

B、Fe

C、Ag

D、Cu 9、甲、乙、丙三种溶液中各有一种X（X为ClBr或I）离子，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有（

）

A、BrICl

B、BrClI

C、IClBr

D、ClIBr

1．下列情况可引起大气污染的是

(

)

①煤的燃烧

②工业废气的任意排放

③燃放鞭炮

④飞机、汽车尾气排放

A.只有①②

B.只有②④

C.只有①②③

D.①②③④

2．下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是

(

)

A．WO3

B．MnO2

C．MgO

D．V2O5

3．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是

(

) 5

A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B. 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C. 将煤变为煤饼作燃料

D．将石油裂解制得乙烯等化工原料

4．人造光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁，可有下列步骤：

①过滤

②溶解

③加入适量Ca(OH)2

④蒸发

⑤用盐酸溶解

⑥电解熔融MgCl2

⑦在HCl气流中强热MgCl2·6H2O晶体正确的顺序是

(

)

A.⑤③①②④⑥⑦

B.②③①⑤④⑦⑥

C.②④①③⑦⑤⑥

D.⑤③①④②⑦⑥

5．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气。产生氮的氧化物的主要原因是

(

)

A．燃烧含氮的化合物燃料引起的

B．燃烧含铅汽油引起的

C．是由燃烧不充分引起的

D．是在汽缸中N2被氧化生成的

76．“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于10中S02、O2接触时，SO2部分转化

m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气为S03，使空气酸度增加，形成酸雨。飘尘所起的主要作用是

(

)

A.氧化剂

B．还原剂

C．吸附剂

D．催化剂

7．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4g，则这种铁的氧化物为

(

)

A．Fe3O4

B．Fe2O3

C．FeO

D．以上都不是

8.“酸雨”的形成主要是由于(

) A.森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡

B.工业上大量燃烧含硫燃料

C.大气中二氧化碳的含量增多

D.汽车排出大量尾气

9.为解决污染和能源上的重大问题，有些化学家提出一些反应步骤，

如：①CaBr2+H2O750

CCaO+2HBr②2HBr+Hg100

CHgBr2+H2↑

③HgBr2+CaO250

CHgO+CaBr2

④HgO500

CHg+1O2↑但这种设想如何进一步操作尚未解决，这种联合反应是为2了制备(

) A.HBr

B.H2

C.O2

D.Hg

10.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用如下图的工艺流程生产单质碘。完成下列问题：

6

(1)写出乙、丁中溶质的化学式：乙_________________，丁_________________。

(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是_________________ (填写字母编号)。

A.除去未反应的NO

B.除去未反应的I-

C.除去未反应的Fe

D.除去碱性物质

(3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是____________和_____________。(不要写具体步骤) (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)。

7