新人教版《化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用》例題分析

第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用章末總結(jié)本章測試目標(biāo)1.以金屬礦物的開發(fā)和利用為例，認(rèn)識化學(xué)方法在實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，體會保護(hù)金屬資源的重要性。2.了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。3.認(rèn)識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義。4.以聚乙烯為例，了解高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來的環(huán)境問題。5.認(rèn)識化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用，樹立綠色化學(xué)的觀念。內(nèi)容結(jié)構(gòu)考題回顧【例1】關(guān)于金屬元素在自然界存在的情況的敘述中，正確的是A、金屬元素僅存在于礦物中。B、金屬元素存在于礦物和動物體內(nèi)，但植物體內(nèi)不含。C、少數(shù)金屬元素以游離態(tài)存在，大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在。D、金屬元素不僅存在礦物中，動物和植物體內(nèi)也存在少量金屬元素。解析：金屬在自然界的分布很廣，無論是礦物，還是動植物體內(nèi)，或多或少地都含有金屬元素。這些金屬元素除了少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑以游離態(tài)存在外，大多數(shù)化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬，在自然界以化合態(tài)存在。故選C、D?！纠?】下列化學(xué)方程式，能用于工業(yè)上冶煉金屬鎂的是A、2Na+MgCl2====2NaCl+MgB、MgCl2(熔化)MgO+Cl2C、2MgO2Mg+O2D、MgO+CMgO+C解析：工業(yè)上冶煉鎂不能用比鎂還昂貴的鈉作原料去還原MgCl2，可采用電解MgCl2(熔化)的方法。若用氧化鎂為原料，也不能采用高溫分解法，因為鎂屬于活潑金屬，其氧化物熔點很高（2800℃）。可用焦炭在高溫下去還原氧化鎂而得到鎂。故選B、D。【例3】1991年我國首創(chuàng)以鋁－空氣－海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光，則電源負(fù)極材料為：___________，正極材料為：___________。正、負(fù)極反應(yīng)分別為：_______________________、_______________________。解析：根據(jù)原電池構(gòu)成的條件，活潑金屬作負(fù)極（失去電子），發(fā)生氧化反應(yīng)；惰性材料作正極（得到電子），發(fā)生還原反應(yīng)。答案：負(fù)極材料為：Al；正極材料為：石墨等能導(dǎo)電的惰性材料或活潑性比鋁弱的金屬材料。負(fù)極反應(yīng)：3Al－12e-＝3Al3+、正極反應(yīng)：3O2＋6H2O＋12e-＝12OH-【例4】（2022廣東20）海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：（1）若在空氣中加熱MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________；用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的氯化氫氣流中加熱MgCl2·6H2O時，能得到無水氯化鎂，其原因是________

________。

（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實驗步驟。__________________________________________________________________________（3）實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明這三種情況下使用玻璃棒的目的：溶解時：_________________________________________________________；過濾時：_________________________________________________________；蒸發(fā)時：_________________________________________________________。解析:因為MgCl2·6H2O在空氣中加熱時易發(fā)生水解，我們要得到MgCl2，根據(jù)抑制水解的條件，只要加對應(yīng)的酸，也就是只要加熱時在干燥的HCl氣流中。為使母液Mg2＋完全沉淀，往往加入過量的石灰乳，要除去過量的Ca(OH)2，而在不引進(jìn)新的雜質(zhì)前提下，我們只加入足量的MgCl2。玻璃棒在實驗中通常有以下作用：攪拌（加速溶解或防止液體局部過熱）、引流（使液體沿玻璃棒轉(zhuǎn)移到相應(yīng)容器）。結(jié)合題意，我們不難得出有關(guān)答案。答案：（1）MgCl2?6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑

MgCl2?6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)ClMgO+HCl↑

在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2?6H2O受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無水MgCl2（2）加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，沉淀用水洗滌（3）攪拌，加速溶解

使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑

攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺【例5】根據(jù)CO還原鐵的氧化物的實驗裝置圖（如下圖所示），回答下列問題：（1）怎樣知道硬質(zhì)玻璃管中Fe2O3已開始反應(yīng)？______________________________________。（2）在A處點燃，可觀察到什么現(xiàn)象?為什么要點燃?_____________________________。（3）實驗結(jié)束時應(yīng)注意的操作是___________________。

①先停止通入CO

②先熄滅酒精燈，并繼續(xù)通入CO

③熄滅酒精燈，同時停止通入CO

④先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入CO至被還原的鐵粉冷卻,并點燃排出的CO氣體解析:（1）當(dāng)硬玻管中紅色物質(zhì)開始變黑時，B中澄清石灰水開始變混濁，說明開始發(fā)生反應(yīng)；（2）可見淺藍(lán)色的火焰，因CO有毒，為防止CO污染空氣，必須點燃或用其它方法處理未反應(yīng)的CO;（3）④【例6】下列說法正確的是A．煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的

B．煤是由無機物和有機物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳和氫兩種元素C．石油主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的。解析：煤、石油、天然氣三大礦物燃料在地球上的蘊藏量是有限的，不是取之不盡的，A錯；煤主要含有碳元素，而不是碳和氫兩種元素，B錯；C正確；石油是由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過非常復(fù)雜的變化形成的，D不確切。答案：C?！纠?】汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。(1)寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是＿＿＿＿＿＿＿。(3)控制城市空氣污染源的方法可以有＿＿＿＿＿＿＿＿。A.開發(fā)氫能源B.使用電動車C.植樹造林D.戴上呼吸面具解析：提示信息：CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使SO2的轉(zhuǎn)化。聯(lián)想：CO和NO反應(yīng)，生成的無毒氣體