专题十化学与可持续发展.doc

专题十　化学与可持续发展

1．除了金、铂等极少数金属以游离态存在外，绝大多数金属以化合态形式存
在于自然界中。 (　　)
2．金属冶炼的实质是利用金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法，将金属
矿物中的金属从其化合物中还原出来。 (　　)
3．对一些不活泼的金属，可直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来。
如利用金属氧化物冶炼汞、银的化学方程式为2HgO2Hg＋O2↑、2Ag2O4Ag＋O2↑。 (　　)
4．大部分金属的冶炼采用的是热还原法。常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢
气等，如Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁)；一些活泼金属也可以作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来，如Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3(铝热法炼铁)。 (　　)
5．对一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原
出来，工业通常采用电解法冶炼，如2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑(原料为NaCl)。 (　　)
6．海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合，成为海水综合利用的重要方向。 (　　)
7．海水中的化学元素有H、O 、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、
Sr等80多种，它们都属于微量元素。 (　　)
8．从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、
金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中提取核能原料铀和重水具有战略意义。潮汐能、波浪能等新型能源的开发利用也越来越受到重视(　　)
9．利用空气吹出法海水提溴的过程：①浓缩。将海水浓缩并用硫酸酸化；②
氧化。2NaBr＋Cl2==Br2＋2NaCl；③富集。利用溴的挥发性，向含溴单质的水溶液中通入热空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有SO2溶液的吸收塔内，发生反应Br2＋SO2＋2H2O==2HBr＋H2SO4；④提取。2HBr＋Cl2==Br2＋2HCl，再萃取.(　　)
10．海水主要含有NaCl和MgSO4等，海水提镁有关反应的化学方程式为：
MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑， MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。(　　)
11．化石燃料包括煤、石油和天然气。煤是由有机物和少量无机物组成的复
杂物质，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素；石油是由多种碳氢化合物组成的物质；天然气的主要成分是甲烷。因此煤、石油和天然气都是混合物。 (　　)
12．煤的综合利用主要包括煤的干馏、煤的液化、煤的气化，这三种变化过
程都属于物理变化。 (　　)
13．石油的综合利用主要包括石油的分馏、石油的裂化和裂解、石油的催化
重整，其中石油的分馏属于物理变化，石油的裂化和裂解、石油的催化重整属于化学变化。 (　　)
14．石油裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点
较低的汽油等。
如C16H34C8H18＋C8H16
十六烷　　　　　辛烷　　辛烯；
石油裂解是深度裂化，以获得含碳原子数较少的气态烃，
如C4H10C2H4＋C2H6
　丁烷　　　　　　乙烯　乙烷。 (　　)
15．三大合成材料包括塑料、合成橡胶和合成纤维，它们都主要是以石油、
煤、天然气为原料生产的。合成聚乙烯的化学方程式为：nCH2===CH2CH2—CH2，反应类型为加聚反应。 (　　)
16．大气污染物主要来自于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。 (　　)
17．绿色化学的核心就是利用化学原理治理污染。 (　　)

1．在金属冶炼的过程中，被冶炼的金属元素发生了什么反应？

2．金属活动性顺序表中金属活动性顺序如何？有哪些应用规律？

3．在教科书上铝热反应的实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少
量的氯酸钾固体，且中间插一根用砂纸打磨过的镁条？

4．铝热反应有什么特点？怎么判断铝热反应能否发生？

5．从海带中提取碘的实验中，用H2O2将I－转化为I2有什么好处？怎样确认
碘单质的生成？

6．海水提镁的第一步为：MgCl2→Mg(OH)2，沉淀剂用NaOH溶液还是Ca(OH)2
溶液？为什么？

7．石油裂化得到的汽油和石油分馏得到的汽油都能作为从溴水中提取溴的萃
取剂吗？为什么？

8．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，这时的原子利用率为100%。符合“原子经济”的化学反应类型有哪些？

1．(2012·重庆－6B)钢铁厂冶炼铁常用什么方法？

2．(2012·浙江－7D)(1)石油催化裂化的主要目的是什么？(2)石油裂解的主要
目的是什么？

3．(2012·浙江－7A)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢，把光能转化为
化学能。此方法符合绿色化学吗？

4．(2011·福建－6D)可燃冰的成分是什么？合理开发利用可燃冰有助于缓解能
源紧缺吗？

5．(2011·江苏－1)①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；
③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。上述措施有利于节能减排、保护环境的是哪些？

1．金属的活动性与金属的冶炼方法、人类开发使用金属的先后有什么联系？

2．由于溴具有挥发性，碘易升华，所以从海水中提取溴和从海带中提取碘都
只需经过物理变化即可。此说法正确吗？

3．从石油常压分馏塔中获得的各种馏分是纯净物还是混合物？获得各种馏分
的先后顺序与其所含碳原子数有什么关系？

4．从化石燃料中获得芳香烃的方法有哪些？

5．聚乙烯塑料的结构简式为CH2—CH2，其单体、链节、聚合度各是什
么？

6．臭氧空洞、温室效应、白色污染、光化学烟雾、水华等现象中，哪些与
CO2过量排放有关？

7．冶炼Mg的原理为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，而不能电解MgO；冶炼
Al的原理为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，而不能电解AlCl3，为什么？

8．海水提镁的过程中发生反应MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑，此过程是
将MgCl2·6H2O 晶体在氯化氢的气流中加热，氯化氢的作用是什么？

(1)常见的污染及成因
①酸雨：与SO2及NOx有关；
②温室效应：与CO2有关；
③光化学烟雾：与NOx及碳氢化合物有关；
④臭氧层破坏：与NOx及氟氯代烃有关；
⑤赤潮、水华：与含氮、磷的大量污水有关。
⑥白色污染：与聚乙烯等难降解的塑料制品有关。
(2)合成有机高分子化合物的方法——聚合反应(包括加聚反应和缩聚反应)。

(时间：30分钟　满分：70分)小题满分练
(包括7小题，每小题4分；每小题只有一个选项符合题意，共28分，限时10分钟)
1．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中发挥着
积极的作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 (　　)。
A．过度开发矿物资源，促进地方经济发展
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．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
2．金属冶炼中不会涉及到的反应类型是 (　　)。
A．氧化还原反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
3．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)
法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热冶炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是 (　　)。
A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④
4．我国最后一个待开发的大河三角洲——黄河三角洲发展方向定位为“高效
生态经济区”。 下列有关海水开发的说法不正确的是 (　　)。
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
5．煤、石油、天然气是重要的能源和化工原料，下列说法正确的是 (　　)。
A．石油裂解得到的汽油与溴水不反应 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态燃料 D．天然气是清洁燃料
6．下列变化中，属于物理变化的是 (　　)。
①石油的分馏　②煤的干馏　③石油的裂化　④铝热反应　⑤由乙烯变为聚乙烯　⑥氧气转变为臭氧　⑦乙烯催熟果实　⑧苯遇溴水　⑨海水蒸馏法制取淡水
A．①②③④ B．①②⑤⑦ C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨
7．下列符合化学实验“绿色化”的有 (　　)。
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水　
②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝　
③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
大题争分练(包括3小题，共42分，限时20分钟)
8．(针对练，15分) 如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一
起，使四周都有四层。把内层滤纸取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置一盛沙的蒸发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。

通过以上实验信息，回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：_________________________________，
该反应称为______________反应。
(2)选出该实验的实验现象(将序号填在横线上)________。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3)写出下列操作或物质的作用：
内层纸漏斗底部剪一个孔：_______________________________；
蒸发皿盛沙：_________________________________________________；
镁条：____________________________________________________；
氯酸钾：_______________________________________________________。
9．(针对练，10 分)海水中镁的总储量约为2.1×1015 t，目前世界上60%的镁
来自海水。工业上从海水中提取镁的步骤为：
①将海水中大量存在的贝壳煅烧成石灰；②将石灰制成石灰乳；③将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀；④在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O；⑤将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；⑥电解熔融的MgCl2可得到镁。
试回答下列问题：
(1)请写出海水提取镁的过程中①、⑥反应的化学方程式：
①________________；⑥________________。
(2)步骤⑤中的“一定条件”指的是____________________，
目的是________________________________________________。
(3)上述提取镁的流程中，可以在降低成本，减少污染方面做出一些工作，请写出其中一点_________________________________________________。
10．(综合练，17分)海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中
提取食盐和溴的过程如下：

(1)请写出一种海水淡化的方法：________________________________。
(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到产品H2、NaClO。阴极的电极反应式为________________；NaClO溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)________________________，其溶液中离子浓度的大小顺序为_______________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为_______________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ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_______________________________________________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________。