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(共43张PPT)
专题八　化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
复习目标 知识网络
1.了解金属冶炼的一般方法。
2．了解海水资源及开发利用的主要方式。
3．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。
考点一
PART
01
第一部分
考点1　金属矿物的开发利用

1．金属元素在自然界中的存在形式
2．金属的冶炼
(1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程。
(2)原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子______电子被______成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。
得到
还原
(3)冶炼方法
金属活泼性与冶炼方法的关系如下：
依据上述关系，填写冶炼下列金属的化学方程式：
热分
解法 分解HgO ___________________
分解Ag2O ____________________
电
解
法 冶炼钠 ___________________________
冶炼镁 __________________________
冶炼铝 ____________________________
其中热还原法常用的还原剂有______、______、_____、一些活泼金属等。
热还
原法 高炉炼铁 ____________________________
铝热法炼铁 ____________________________
其他
方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
火法炼铜 Cu2S＋O2===2Cu＋SO2
焦炭
CO
H2
高温
3．合理开发和利用金属矿物资源的主要途径
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)加强废旧金属的回收和再利用。
(5)使用其他材料代替金属材料。
√
　　(2022·广东1月学考)工业上从海水中提取镁的生产流程如下图所示。关于该流程说法不正确的是(　　)
A ．煅烧：贝壳高温分解生成Ca(OH)2
B．沉淀：海水与石灰乳反应获得Mg(OH)2
C．中和：Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2
D．电解：熔融MgCl2电解生成金属Mg和Cl2
[解析]　贝壳的主要成分是CaCO3，CaCO3在高温下分解生成CaO和CO2，A错误；海水中含有Mg2＋，Mg2＋和石灰乳反应得到Mg(OH)2，B正确；Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2，C正确；电解熔融MgCl2生成Mg和Cl2，D正确。
√
1．(2023·广东1月学考)春秋初年我国已掌握了冶铁技术，其部分原理是Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2。下列有关说法正确的是(　　)
A．该反应是置换反应
B．Fe2O3可用作外墙涂料
C．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2
D．Fe2O3常温下能与水反应生成Fe(OH)3
高温
√
2．自然界中只有极少数金属(如金和铂等)能以单质形式存在。它们应具备的性质是(　　)
A．不易被氧化
B．还原性较强
C．可与强酸反应放出氢气
D．可与空气中的氧气反应形成保护膜
√
4.(不定项)铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设
备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝
热反应，下列说法正确的是(　　)
A．该反应的实质是金属的置换反应
B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C．铝单质很活泼，通常表面附着一层致密的氧化铝薄膜
D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属
√
√
√
考点二
PART
02
第二部分
考点2　海水资源的开发利用

1．海水资源的特点
多样性 H、O(含量最多的两种元素)以及Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%；
微量元素：铀元素、碘元素等
分散性 虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低
2.海水水资源的利用
(1)利用途径：海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化的方法主要有________、__________和__________等。其中________的历史最久，技术和工艺也比较成熟。
蒸馏法
反渗透法
电渗析法
蒸馏法
3．海水中化学资源的开发利用
(1)海水制盐——氯化钠
(2)海水提镁
(3)“吹出法”海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
工艺
流程
基本
操作 浓缩 海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩
氧化 向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2
吹出 利用溴的挥发性，通入热空气，吹出溴蒸气
吸收 用SO2作为还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离
蒸馏 再用Cl2将氢溴酸氧化为Br2后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要反应的离子方程式：______________________________________________________________。
√
[解析]　海水直接蒸发得到的是粗盐，A错误；海水经过滤得不到淡水，B错误；食盐水电解可制取烧碱，C错误；提取金属Mg，Mg的化合价发生变化，涉及氧化还原反应，D正确。
1．(2020·广东1月学考)水的硬度过高对工业生产有严重危害，可降低水硬度的方法是(　　)
A．过滤法 B．中和法
C．离子交换法 D．明矾净化法
2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
√
√
√
3．若将海水淡化作为饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏而淡化
C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水
D．将海水通过反渗透膜以除去所含离子
4．(不定项)下列有关海水工业生产的叙述正确的是(　　)
A．利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱
B．利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁
C．用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴
D．在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂
√
√
√
考点三
PART
03
第三部分
考点3　煤、石油和天然气的综合利用

一、煤的综合利用
1．煤的组成
2．煤的综合利用
(1)主要途径
(2)实际意义
①减少污染物的排放：减少煤燃烧产生的SO2、NOx、CO和粉尘等污染物的排放。
②提高煤燃烧的效率。
③获得重要的化工原料。
二、石油的综合利用
1．石油的组成
石油是由多种____________组成的混合物。
碳氢化合物
2．石油的综合利用
三、天然气的综合利用
　　　(2023·广东1月学考)下列关于煤和石油综合利用的说法，错误的是(　　)
A．煤的干馏是物理变化
B．水煤气可催化转化为甲醇
C．利用各组分沸点差异进行石油分馏
D．石化产品可为医药行业提供原料
[解析]　煤的干馏是化学变化，A错误。
√
√
　　　(2020·广东1月学考)石油是工业的“血液”，开发利用南海丰富的石油资源，对广东乃至全国的经济发展意义重大，关于石油的说法正确的是(　　)
A．石油的裂解属于物理变化
B．石油的裂解产物主要为饱和烃
C．石油的分馏属于化学变化
D．石油的主要成分是烃类物质
[解析]　石油的裂解属于化学变化，A错误；石油的裂解产物主要是不饱和烃，B错误；石油的分馏属于物理变化，C错误。
√
1．(2021·广东7月学考)“深海一号”能源站将用于开发我国首个1 500米水深大气田，气田投产后每年可为粤港琼等地提供30亿立方米天然气。下列说法不正确的是(　　)
A．天然气是化石燃料
B．天然气是清洁能源
C．天然气是重要的化工原料
D．天然气的主要成分是CO
√
2．下列说法不正确的是(　　)
A．煤的气化、液化和干馏都是物理变化
B．天然气的主要成分甲烷在高温下可分解为炭黑和氢气
C．沥青来自石油经减压分馏后的剩余物质
D．在催化剂作用下利用太阳能光解水可以制取氢气
3．石油炼制过程中，既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量的方法是(　　)
A．常压蒸馏
B．减压蒸馏
C．裂解
D．催化裂化
√
解析:A．常压蒸馏只能对石油进行初步加工，以原油为原料，使原油中各物质在不同温度下分离出来，主要产品为汽油、煤油、柴油、重油等，故A错；B．减压蒸馏以重油为原料，主要产品为柴油、润滑油、石蜡以及沥青等，故B错；C．裂解是高于裂化温度下的深度裂化，以石油分馏产品为原料，裂解所得的产物主要是乙烯、丙烯等小分子化合物，故C错；D．催化裂化将长链烃断裂为短链烃，从而提高汽油的产量和质量，故D对。
√
4．我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列叙述错误的是(　　)
A．煤的组成元素主要是碳，但煤是混合物
B．“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物
C．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油
D．煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理和化学变化才能实现合格演练测评(二十)
一、单项选择题
1．(2022·广东1月学考)能源是经济发展的动力。下列属于化石能源的是(　　)
A．太阳能 B．风能
C．潮汐能 D．煤炭
2．(2020·广东7月学考)海水蕴藏着丰富的化学资源。仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是(　　)
A．烧碱 B．金属镁
C．淡水 D．溴单质
3．下列变化不属于化学变化的是(　　)
A．煤的干馏 B．石油分馏
C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化
4．下列冶金方法中，可以制得相应金属的是(　　)
A．加热碳酸钙 B．氯化镁与铝粉共热
C．电解熔融氯化钾 D．电解氯化镁溶液
5．下列物质中，有固定熔、沸点的是(　　)
A．汽油 B．乙酸乙酯
C．煤 D．石蜡
6．下列关于化石燃料石油的说法正确的是(　　)
A．石油是全球使用量最大的化石燃料
B．石油是由有机物和无机物组成的混合物
C．石油的主要成分是结构最简单的有机物
D．在我国化石能源利用中，石油占主导地位
7．海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法不正确的是(　　)
A．电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气
B．采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C．通常用海水晒盐后的母液为原料提溴
D．氘能用于可控核聚变，能从海水中提取
8．下列叙述错误的是(　　)
A．炼铁时，CO将铁从铁矿中还原出来
B．活泼金属Na只能用电解法冶炼制得
C．汞的冶炼只能用热还原法
D．铝的冶炼只能用电解法
9．下列关于物质工业制备原理错误的是(　　)
A．工业制备金属钠： 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．工业生产铁： Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
C．湿法炼铜： Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
D．工业生产镁： MgCl2＋FeFeCl2＋Mg
10．下列说法错误的是(　　)
A．通过煤的干馏可以获得出炉煤气、煤焦油、焦炭等
B．通过石油的裂化可以提高汽油等轻质油的产量
C．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来
D．石油经过脱水、脱盐处理后再分馏可得到汽油、煤油等混合物
11．工业上利用下述反应在真空中炼铷：2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb。这一反应能进行的原因是(　　)
A．在高温下镁的金属活动性比铷强
B．铷的沸点比镁低，以气体形式被抽去
C．铷的熔点比镁低，以液体形式被抽去
D．MgCl2的稳定性比RbCl的强
12．煤被誉为“工业的粮食”。下列关于煤的说法正确的是　(　　)
A．煤干馏的主要产品沥青可用作筑路材料、碳素电极、燃料等
B．煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤
C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用
D．向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的排放
13．下列说法不正确的是(　　)
A．石油主要是由烃组成的混合物
B．①主要发生物理变化
C．②是石油的裂解
D．③属于取代反应
14．工业上制备下列物质的生产流程合理的是(　　)
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白液：饱和食盐水Cl2漂白液
D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4
15．以海水等为原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "BTW14.TIF"
A．Cl2、漂白粉和SO2均可以漂白有色物质，且漂白原理相同
B．MgCl2·6H2O在HCl氛围中加热脱水可得到无水MgCl2
C．海水的母液中加入生石灰可得到Mg(OH)2
D．步骤①中已经获得Br2，步骤②中又将获得的Br2还原为Br－，其目的是富集溴，提高Br2的浓度
二、不定项选择题
海洋是生命的摇篮，储存着丰富的资源，海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物(水产)资源和海洋动力资源等四项资源。海洋矿物资源主要有石油、煤、铁、铝矾土、锰、铜、石英岩等，海水化学资源主要有氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。
结合上述材料，回答16～20题。
16．下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠和氯气
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
17．海洋资源开发是一项高投资、高技术难度、高风险的工程，原因不正确的是(　　)
A．海水的腐蚀性强，破坏性大
B．人类活动在近海及海洋表面要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动
C．人类在深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境
D．海洋中资源不仅数量小，而且资源密集程度低
18．NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料。下列工业产品的获得以NaCl为原料的产品(或物质)是(　　)
A．烧碱 B．氢气
C．金属钠 D．盐酸
19．海水提镁的主要流程如下：
INCLUDEPICTURE "AHX15.TIF"
下列说法不正确的是(　　)
A．流程中的反应只有一步是氧化还原反应
B．操作b只是过滤
C．用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2　
D．电解熔融的MgCl2比电解熔融的MgO制取金属镁更节约能量
20．从海水中获得单质溴的方法是①将氯气通入富含溴离子的海水中，使溴置换出来；②用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收将溴元素转化为BrO和Br－；③最后用硫酸酸化即可得到溴单质。下列说法不正确的是(　　)
A．第①步的离子反应方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
B．第②步中氧化剂和还原剂都是Br2
C．第③步的硫酸做氧化剂
D．第③步氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5　
参考答案
合格演练测评(二十)
1．D　2.C　3.B　4.C　5.B　6.A　7.A
8．C　9.D　10.C　11.B　12.C　13.D　14.C　15.A　16.BC　17.D
18．ABCD　电解熔融的NaCl可以得到金属钠和氯气，电解NaCl溶液可以得到氢气、氯气和氢氧化钠，氢气与氯气可以制盐酸。
19．B　操作b应是蒸发、结晶、过滤，B项错误。
20．C　第②步中Br2的化合价一部分升高一部分降低，既是氧化剂又是还原剂，B项正确。第③步的反应为BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O，C项错误，D项正确。
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