高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件

第四章非金屬及其化合物第四章1第14講海水資源的綜合利用環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)

微考點?大突破微充電?大收獲第14講微考點?大突破微充電?大收獲2微考點?大突破

探微提能點點結(jié)合微考點?大突破探微提能點點結(jié)合31．海水水資源的利用微考點1海水資源的綜合利用基礎(chǔ)微回扣1．海水水資源的利用微考點1海水資源的綜合利用4

(2)海水淡化的方法和原理。淡化方法原理蒸餾法將海水加熱蒸發(fā)汽化，然后將蒸氣

___________________電滲析法利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的

_____________________________________________________________________________________________________________離子交換法用

__________________________________________________________________________________________冷凝而得到蒸餾水

選擇透過性，在外加直流電場作用，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的

陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子得到去離子水的方法

(2)海水淡化的方法和原理。淡化方法原理蒸餾法將海水加熱蒸52.海水化學(xué)資源的綜合利用(1)氯堿工業(yè)：電解食鹽水的化學(xué)方程式為

____________________________________________。(2)海水提鎂：先將海水中的鎂富集，再電解熔融氯化鎂。最后一步反應(yīng)：

_____________________________。(3)海水提溴：先將海水中的溴富集，再通過氧化還原反應(yīng)將溴提取出來。最后一步反應(yīng)：

_______________________。3．海水其他資源的開發(fā)利用(1)從海水中提取核能開發(fā)的重要原料：

____________。(2)潮汐能、波浪能是有待開發(fā)的新型能源。2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

鈾和重水

2.海水化學(xué)資源的綜合利用2Br－＋Cl2===2Cl－＋B6一個原理海水蒸餾原理一個原理7我的警示1．注意在海水中鈉、鎂、溴和碘都以化合態(tài)形式存在且含量較低，需要先富集再提取，提取過程中要通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)獲得它們的單質(zhì)。2．提取海水中NaCl、鎂、溴、碘的過程中要用到結(jié)晶、過濾、萃取和分液等實驗操作，要注意這些操作的使用條件和操作方法的規(guī)范性。3．海水中鈾和重水的提取，潮汐能、波浪能的開發(fā)對于新能源的開發(fā)具有重要意義。我的警示8判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。1．從海帶提取碘的過程中，可以用酸化的H2O2將溶液中的I－氧化成I2()警示：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，產(chǎn)物無污染、易分離。2．海水蒸餾裝置中冷卻水的流向高進(jìn)低出()警示：海水蒸餾裝置中冷卻水的流向是低進(jìn)高出，目的是保證冷凝管中充滿冷卻水，冷卻效果更好和冷凝水的利用效率更高。3．電解氯化鈉、氯化鎂的水溶液，可以制得鈉和鎂()警示：鈉、鎂的冶煉是通過電解熔融鹽(氯化物)來完成的?！獭痢?/p>

判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”?！獭痢?4．理想的原子經(jīng)濟(jì)性的合成反應(yīng)僅需要催化劑()警示：理想的原子經(jīng)濟(jì)性的合成反應(yīng)應(yīng)該是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，僅需要無損耗的催化劑。5．提取海水中的鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品需要解決物質(zhì)的富集問題()警示：海水中含有的各種元素的特點：種類多，總儲量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集問題?！?/p>

√

4．理想的原子經(jīng)濟(jì)性的合成反應(yīng)僅需要催化劑()√10一、氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程

方法微總結(jié)

一、氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程方法微總結(jié)11一、海水提鎂的方法1．海水提鎂生產(chǎn)流程一、海水提鎂的方法12高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件13三、從海水中提取溴的方法1．海水提溴生產(chǎn)流程三、從海水中提取溴的方法142．基本步驟及主要反應(yīng)(1)濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中Br－得到濃縮。(2)氧化：向濃縮的海水中通入Cl2，將Br－氧化為Br2，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(3)富集：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣或水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(4)提?。涸儆肅l2將HBr氧化得到產(chǎn)品溴。2．基本步驟及主要反應(yīng)15四、從海帶中提取碘的方法1．海帶中含有碘元素的檢驗(1)反應(yīng)原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O(2)實驗步驟及證明方法：四、從海帶中提取碘的方法162．海帶中提碘(1)工藝流程。(2)兩種原理。①主要的化學(xué)原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。②主要的物理原理：單質(zhì)用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸餾法將碘與有機(jī)溶劑分開。2．海帶中提碘17【微典通關(guān)1】在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采用所給的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘：(1)碘位于元素周期表中的第______周期第______族。ⅦA

五

【微典通關(guān)1】在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水18(2)步驟③加Fe的目的是_________________________________________________________。(3)寫出步驟④的化學(xué)方程式：__________________________________________________________。(4)上述生產(chǎn)流程中，可以利用的副產(chǎn)物是________，考慮原料循環(huán)利用，若將該副產(chǎn)物制成生產(chǎn)所需的試劑，先后還需加入_____________________來進(jìn)行處理。(5)甲物質(zhì)見光易變黑，其原因是(用化學(xué)方程式表示)：_________________________________。

(6)第⑤步操作可供提純I2的兩種方法是__________和________。稀硫酸、稀硝酸

使碘化銀轉(zhuǎn)化為碘化亞鐵(FeI2)和單質(zhì)銀2FeI2＋3Cl2===2I2＋2FeCl3

Ag

萃取升華(2)步驟③加Fe的目的是_________________19解析：由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化圖，逐一分析討論可知甲為AgI，乙是由鐵和碘化銀反應(yīng)生成的產(chǎn)物，由于鐵在該反應(yīng)中只能被氧化為＋2價，故乙是FeI2，而Cl2將FeI2氧化為I2和FeCl3：3Cl2＋2FeI2===2I2＋2FeCl3。上述生產(chǎn)流程中，可利用步驟③生成的Ag來制取AgNO3，以循環(huán)利用，但步驟③得到的Ag中含有過量的鐵，可先加稀H2SO4將鐵除去，再溶于稀HNO3制得AgNO3。AgI不穩(wěn)定，見光易分解生成單質(zhì)碘和銀，銀不是晶體而為粉末狀，顯黑色；由于I2單質(zhì)易升華，易溶于有機(jī)溶劑，提純I2可用升華法或萃取的方法。解析：由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化圖，逐一分析討論可知甲為AgI，乙是由鐵和20高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件21對點微練?海水資源的綜合利用1．從海帶中提取碘的實驗過程涉及下列操作，其中正確的是(

)A．海帶灼燒成灰 B．過濾得含I－溶液C．放出碘的苯溶液 D．分離碘并回收苯應(yīng)用微提升

對點微練?海水資源的綜合利用應(yīng)用微提升22解析：灼燒海帶應(yīng)用坩堝，A項錯誤；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，B項錯誤；苯的密度比水的小，萃取了單質(zhì)碘的苯在上層，應(yīng)從分液漏斗的上口倒出，C項錯誤。答案：D解析：灼燒海帶應(yīng)用坩堝，A項錯誤；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，B項23高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件24解析：A項，灼燒干海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，且用蓋子蓋上，不用攪拌，選項A錯誤。B項，雙氧水在酸性介質(zhì)中把I－氧化為I2,2I－＋H2O2＋2H＋===2H2O＋I(xiàn)2；C項，I2使淀粉變藍(lán)是I2的特征反應(yīng)；D項，I2在CCl4中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度，故CCl4能夠?qū)2從碘水中萃取出來。答案：A解析：A項，灼燒干海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，且用蓋子蓋上，不用攪拌253．《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》是我國第一個以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。海洋開發(fā)成為山東經(jīng)濟(jì)增長的新熱點。以海水為原料可制取Mg、氯氣、Br2、碘等。(1)寫出鎂在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式________________________________。(2)下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是________。A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C．從海水中可以得到MgCl2，電解熔融MgCl2可制備鎂D．從海帶中提取碘單質(zhì)的過程不涉及氧化還原反應(yīng)

C

3．《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》是我國第一個以海洋經(jīng)濟(jì)為主26(3)液溴呈________色，提取單質(zhì)溴時常將氯氣通入苦鹵(海水曬鹽后得到的母液)中，將其中的溴離子氧化，反應(yīng)的離子方程式為__________________________。(4)加碘食鹽中的含碘物質(zhì)是________，碘加熱時變成紫色的碘蒸氣，這一過程叫________。解析：海水中的元素都以化合態(tài)形式存在，由海水提取鉀、碘等是由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，故都需經(jīng)過氧化還原反應(yīng)。海水制鹽過程不發(fā)生化學(xué)變化，屬于物理變化。Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2

深紅棕

KIO3

升華

(3)液溴呈________色，提取單質(zhì)溴時常將氯氣通入苦鹵27高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件28BCDA(或CBDA)

2Cl－－2e－===Cl2↑

向電解液中通入一定量的HCl氣體

變大

HCl

BCDA(或CBDA)2Cl－－2e－===Cl2↑29(4)電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列______氣體中冷卻。A．H2

B．N2C．CO2 D．O2解析：(1)除去雜質(zhì)又不帶入其他雜質(zhì)離子，合理的加入順序是BCDA或者CBDA。(2)電解飽和食鹽水時，與正極相連的陽極發(fā)生的反應(yīng)是2Cl－－2e－===Cl2↑，與負(fù)極相連的陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H＋＋2e－===H2↑。不斷消耗，使得溶液中c(OH－)增大，pH變大。電解中逸出的是Cl2、H2，所以要確保原溶液濃度不變，只能向體系中通入一定量的HCl氣體。A(4)電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列______氣30

[真題微探](2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)(1)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：濃海水的主要成分如下：[真題微探]31該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為__________，1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為______g。(2)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；電解時，若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

Mg(OH)2

69.6

該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為________321．環(huán)境問題的含義主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的

_______________破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的

______________。微考點2環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)基礎(chǔ)微回扣生態(tài)環(huán)境

環(huán)境污染1．環(huán)境問題的含義微考點2環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)生態(tài)環(huán)境環(huán)332．常見的環(huán)境污染污染類型主要污染物污染物主要來源酸雨(pH<____)

________化石燃料的燃燒光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔?/p>

____________臭氧空洞

________________冰箱制冷劑溫室效應(yīng)

_____________化石燃料的燃燒白色污染

____________廢棄塑料制品5.6

SO2

汽車尾氣

NOx和氟氯烴

二氧化碳

廢舊塑料

2．常見的環(huán)境污染污染類型主要污染物污染物主要來源酸雨(pH34氮

磷

甲醛

氮磷甲醛35二氧化硫

二氧化氮和可吸入顆粒物

廢水、廢氣、廢渣

二氧化硫二氧化氮和可吸入顆粒物廢水、廢氣、廢渣36減少和消除

無毒、無害

減少和消除無毒、無害37①

全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物

①全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物38“綠色化學(xué)”的基本思想“綠色化學(xué)”的基本思想39“兩個理想”(1)我國酸雨主要是硫酸型，主要是由燃料燃燒產(chǎn)生SO2引起的，防止酸雨產(chǎn)生的根本途徑是減少人為污染物的排放。(2)綠色化學(xué)與傳統(tǒng)的治理工業(yè)“三廢”截然不同。治理工業(yè)“三廢”是先污染后治理，而綠色化學(xué)是從源頭上減少和清除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。“兩個理想”40判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。1．霧霾中含有大量超標(biāo)的主要物質(zhì)是二氧化硫()警示：霧霾中含有大量超標(biāo)的主要物質(zhì)是可吸入顆粒物。2．NO2或SO2都會導(dǎo)致酸雨的形成，CO2不會導(dǎo)致酸雨()警示：CO2不會導(dǎo)致酸雨，因CO2在水中溶解度較小且水溶液酸性較弱。3．空氣質(zhì)量目前受到廣泛關(guān)注，環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)AQI包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO26項指標(biāo)()警示：CO2不屬于空氣污染物。√××判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”?！獭痢?14．汽車尾氣污染是城市空氣污染的重要來源，如果將汽油標(biāo)準(zhǔn)由“國Ⅲ”提到“國Ⅳ”這意味著汽車不再排放氮氧化物()警示：汽車尾氣中的氮氧化物，主要是空氣中的N2與O2在汽缸中反應(yīng)生成的?！痢?2環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1．減少污染，保持環(huán)境的主要措施：(1)將煤與適量生石灰混合燃燒或處理煙道氣，可減少廢氣中SO2的排放。(2)推廣使用無鉛汽油、在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器、使用燃料電池、乙醇汽油作為汽油替代品、發(fā)展電動車等措施減少汽車等機(jī)動車尾氣污染。(3)停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用以保護(hù)臭氧層。(4)使用無磷洗衣粉以減少水華和赤潮的發(fā)生。方法微總結(jié)

環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)方法微總結(jié)43(5)使用合格環(huán)保型建筑材料和裝飾材料降低居室裝修污染。(6)禁止在公共場所吸煙。(7)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、倡導(dǎo)低碳生活、增大植被面積等以減少二氧化碳的排放量，減輕溫室效應(yīng)。(8)開發(fā)使用可降解塑料和適當(dāng)減少塑料的使用量以減少白色污染。(9)對垃圾進(jìn)行分類回收和無害化處理。(10)回收利用廢舊電池，防止土壤污染和水污染。(5)使用合格環(huán)保型建筑材料和裝飾材料降低居室裝修污染。442．綠色化學(xué)的基本原則：(1)防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染。(2)原子經(jīng)濟(jì)性(設(shè)計的合成方法應(yīng)將反應(yīng)過程中所用的材料盡可能全部轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中)即原子的利用率達(dá)到100%。(3)應(yīng)考慮到能源消耗對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，并應(yīng)盡量少地使用能源(在常溫、常壓下進(jìn)行)。2．綠色化學(xué)的基本原則：45【微典通關(guān)2】下列化工生產(chǎn)中體現(xiàn)綠色化學(xué)內(nèi)涵的是(

)①減少“三廢”排放量②考慮催化劑和載體的再生使用③回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑④考慮有關(guān)原材料的再生利用⑤拒絕使用無法替代、無法回收、污染作用明顯的原料A．①②③ B．①③④⑤C．①②③⑤ D．①②③④⑤【微典通關(guān)2】下列化工生產(chǎn)中體現(xiàn)綠色化學(xué)內(nèi)涵的是()46解析：減少“三廢”排放量以及拒絕使用無法替代、無法回收、污染作用明顯的原料，從源頭上減少了對環(huán)境的污染，符合綠色化學(xué)的理念，①⑤均正確?？紤]催化劑、載體、原材料的再生利用，回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑，減少了廢物的排放，符合綠色化學(xué)的理念，②③④均正確。答案：D解析：減少“三廢”排放量以及拒絕使用無法替代、無法回收、污染47高考化學(xué)總復(fù)習(xí)-第四章-14-海水資源的綜合利用-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件48對點微練?環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)5．化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是(

)A．改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù)，減少大氣污染的排放B．開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用C．研發(fā)降解高分子材料，減少“白色污染”D．過度開采礦物資源，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)用微提升

對點微練?環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)應(yīng)用微提升49解析：A項，汽車尾氣中含有氮氧化物等有害氣體，改進(jìn)凈化技術(shù)，可以減少污染物的排放，有利于社會可持續(xù)發(fā)展；B項，化石燃料是不可再生資源，且化石燃料使用過程中易產(chǎn)生污染，減少化石燃料的使用有利于社會可持續(xù)發(fā)展；C項，“白色污染”是聚乙烯等難以降解的塑料產(chǎn)生的污染，研發(fā)使用可降解塑料有利于保護(hù)環(huán)境，有利于可持續(xù)發(fā)展；D項，礦物資源大多為不可再生資源，且礦物資源開采使用過程中易導(dǎo)致污染，不利于社會可持續(xù)發(fā)展。答案：D解析：A項，汽車尾氣中含有氮氧化物等有害氣體，改進(jìn)凈化技術(shù)，506．垃圾分類有利于資源回收利用。下列垃圾歸類不合理的是(

)6．垃圾分類有利于資源回收利用。下列垃圾歸類不合理的是(51解析：廢易拉罐為金屬鋁制品或鐵制品，可加工回收金屬鋁或鐵，為可回收物，A正確；廢塑料瓶目前大部分是聚對苯二甲酸乙二酯(聚酯)(PET)或聚乙烯(PE)制品，回收可用于再生造粒、重新制造PET瓶或紡絲制造纖維等，故廢塑料瓶為可回收物，B錯誤；廢熒光燈管中含有微量汞，散入大氣危害人們的健康，因此屬于有害垃圾，C正確；廢紙的主要成分為纖維素，不可再生，廢紙是可燃垃圾，D正確。答案：B解析：廢易拉罐為金屬鋁制品或鐵制品，可加工回收金屬鋁或鐵，為52

[真題微探]1．(2014·天津理綜)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，下列敘述錯誤的是(

)A．鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C．大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D．含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析：鐵上鍍鋅，形成一層保護(hù)膜，可以保護(hù)鐵，A項正確；聚乙烯不易降解，易導(dǎo)致白色污染，B項錯誤；C、D項正確。答案：B[真題微探]解析：鐵上鍍鋅，形成一層保護(hù)膜，可以保護(hù)鐵，A532．(2013·江蘇化學(xué))燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是(

)A．甲醇 B．天然氣C．液化石油氣 D．氫氣解析：氫氣燃燒的產(chǎn)物