高考化學二輪復習 考前三級大排查 專題14 化學與可持續(xù)發(fā)展

專題十四化學與可持續(xù)發(fā)展說明：下列敘述中，正確的在括號內打“√”，錯誤的在括號內打“×”。1．除了金、鉑等極少數(shù)金屬以游離態(tài)存在外，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)形式存在于自然界中。 ()2．金屬冶煉的實質是利用金屬活潑性的不同，采用不同的冶煉方法，將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來。 ()3．對一些不活潑的金屬，可直接用加熱分解的方法從其化合物中還原出來。如利用金屬氧化物冶煉汞、銀的化學方程式為2HgOeq\o(=,\s\up12(△))2Hg＋O2↑、2Ag2Oeq\o(=,\s\up12(△))4Ag＋O2↑。 ()4．大部分金屬的冶煉采用的是熱還原法。常用還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等，如Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up12(高溫))2Fe＋3CO2(高爐煉鐵)；一些活潑金屬也可以作還原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來，如Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up12(高溫))2Fe＋Al2O3(鋁熱法煉鐵)。 ()5．對一些非常活潑的金屬，采用一般的還原劑很難將它們從其化合物中還原出來，工業(yè)通常采用電解法冶煉，如2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up12(電解))2Na＋Cl2↑(原料為NaCl)。 ()6．海水水資源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水進行循環(huán)冷卻等。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。海水淡化與化工生產(chǎn)結合、與能源技術結合，成為海水綜合利用的重要方向。 ()7．海水中的化學元素有H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等80多種，它們都屬于微量元素。 ()8．從海水中制得的氯化鈉除食用外，還用作工業(yè)原料，如生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉以及氯氣、鹽酸、漂白粉等含氯化工產(chǎn)品。從海水中提取核能原料鈾和重水具有戰(zhàn)略意義。潮汐能、波浪能等新型能源的開發(fā)利用也越來越受到重視。 ()9．利用空氣吹出法海水提溴的過程：①濃縮。將海水濃縮并用硫酸酸化；②氧化。2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；③富集。利用溴的揮發(fā)性，向含溴單質的水溶液中通入熱空氣和水蒸氣，將溴單質吹入盛有SO2溶液的吸收塔內，發(fā)生反應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，海水提鎂有關反應的化學方程式為：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up12(HCl),\s\do12(加熱))MgCl2＋6H2O↑，MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up12(電解))Mg＋Cl2↑。()11．化石燃料包括煤、石油和天然氣。煤是由有機物和少量無機物組成的復雜物質，其組成以碳元素為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素；石油是由多種碳氫化合物組成的物質；天然氣的主要成分是甲烷。因此煤、石油和天然氣都是混合物。 ()12．煤的綜合利用主要包括煤的干餾、煤的液化、煤的氣化，這三種變化過程都屬于物理變化。 ()13．石油的綜合利用主要包括石油的分餾、石油的裂化和裂解、石油的催化重整，其中石油的分餾屬于物理變化，石油的裂化和裂解、石油的催化重整屬于化學變化。 ()14．石油裂化是將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油等。如C16H34eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do12(加熱、加壓))C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯；石油裂解是深度裂化，以獲得含碳原子數(shù)較少的氣態(tài)烴，如C4H10eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do12(加熱、加壓))C2H4＋C2H6丁烷乙烯乙烷。 ()15．三大合成材料包括塑料、合成橡膠和合成纖維，它們都主要是以石油、煤、天然氣為原料生產(chǎn)的。合成聚乙烯的化學方程式為：nCH2=CH2eq\o(→,\s\up12(一定條件))CH2—CH2，反應類型為加聚反應。 ()16．大氣污染物主要來自于化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。 ()17．綠色化學的核心就是利用化學原理治理污染。 ()自主核對1.√2.√3.√4.√5.√6.√7．×(正確為：海水中的化學元素有H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等13種元素超過總量的99%，其他為微量元素，總計含有80多種。)8.√9.√10.√11.√12.×(正確為：煤的綜合利用主要是包括煤的干餾、煤的液化和煤的氣化，這三種變化過程都屬于化學變化。)13.√14.√15.√16.√17.×(正確為：綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。)說明：下列問題的答案中有2個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正。1．在金屬冶煉的過程中，被冶煉的金屬元素發(fā)生了什么反應？答案被冶煉的金屬元素發(fā)生了氧化反應。2．金屬活動性順序表中金屬活動性順序如何？有哪些應用規(guī)律？答案金屬活動性順序表為：eq\o(→,\s\up12(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do12(金屬活動性逐漸減弱))。其應用規(guī)律主要有：金屬活動性越強，其金屬單質的還原性就越強，金屬陽離子的氧化性就越弱；排在H前的金屬能與非氧化性酸(如稀硫酸)反應生成H2；位置靠前的金屬能將位置靠后的金屬從其鹽溶液中置換出來。3．在教科書上鋁熱反應的實驗中為什么要在鋁與氧化鐵混合粉末的上面加少量的氯酸鉀固體，且中間插一根用砂紙打磨過的鎂條？答案鎂條的作用：鎂條燃燒提供熱量，使KClO3發(fā)生分解。氯酸鉀的作用：KClO3分解放出O2，使鎂條劇烈燃燒，單位時間內放出更多的熱量，以引發(fā)Al與Fe2O3的反應。4．鋁熱反應有什么特點？怎么判斷鋁熱反應能否發(fā)生？答案鋁熱反應的特點：在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離。判斷鋁熱反應是否能發(fā)生，應首先看被置換金屬的活動性，只有不如鋁活潑的金屬才能被鋁通過鋁熱反應置換出來。5．從海帶中提取碘的實驗中，用H2O2將I－轉化為I2有什么好處？怎樣確認碘單質的生成？答案反應2KI＋H2O2＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O中，用H2O2氧化I－，顏色變化明顯，且H2O2被還原的產(chǎn)物為H2O，不帶入新的雜質，無污染，綠色環(huán)保。向反應后的溶液中滴加淀粉溶液進行檢驗，若溶液由無色變成藍色證明有單質碘生成。6．海水提鎂的第一步為：MgCl2→Mg(OH)2，沉淀劑用NaOH溶液還是Ca(OH)2溶液？為什么？答案用NaOH溶液，因為NaOH易溶于水，而Ca(OH)2微溶于水。7．石油裂化得到的汽油和石油分餾得到的汽油都能作為從溴水中提取溴的萃取劑嗎？為什么？答案石油分餾得到的汽油可以萃取溴水中的溴，而石油裂化得到的汽油不能。因為石油裂化得到的汽油中含有不飽和烴，能與溴水中的溴發(fā)生加成反應。8．按照綠色化學的原則，最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物，這時的原子利用率為100%。符合“原子經(jīng)濟”的化學反應類型有哪些？答案化合反應、加成反應、加聚反應等。題號錯因改正(閱讀分析，體驗真題)1．(2012·重慶－6B)鋼鐵廠冶煉鐵常用什么方法？解析常用熱還原法。Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up12(高溫))2Fe＋3CO2。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？解析(1)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質油的產(chǎn)量與質量。(2)石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。3．(2012·浙江－7A)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫，把光能轉化為化學能。此方法符合綠色化學嗎？解析符合綠色化學無污染等原則。4．(2011·福建－6D)可燃冰的成分是什么？合理開發(fā)利用可燃冰有助于緩解能源緊缺嗎？解析可燃冰的成分是固態(tài)甲烷水合物(CH4·nH2O)。甲烷是一種清潔燃料，合理開發(fā)利用可燃冰有助于緩解能源緊缺。5．(2011·江蘇－1)①加快化石燃料的開采與使用；②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥；③應用高效潔凈的能源轉化技術；④田間焚燒秸稈；⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料。上述措施有利于節(jié)能減排、保護環(huán)境的是哪些？解析①不符合可持續(xù)發(fā)展的理念；④浪費能源，加劇CO2的排放破壞土壤結構。②③⑤符合題目要求。答案題號錯因改正1混淆了氧化反應和還原反應的概念。被冶煉的金屬元素發(fā)生了還原反應。6忽略了工業(yè)生產(chǎn)要考慮經(jīng)濟效益。用Ca(OH)2溶液。因為以就近取材且豐富的貝殼為原料，CaCO3→CaO→Ca(OH)2。說明：閱讀思考1～6題及答案，并完成7～8題。1．金屬的活動性與金屬的冶煉方法、人類開發(fā)使用金屬的先后有什么聯(lián)系？答案金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，金屬陽離子的氧化性越強，越容易被還原，用一般的還原方法就能使金屬離子還原，人們開發(fā)利用的時間就較早。同理，金屬的位置越靠前，就越難冶煉，人們開發(fā)利用的時間就較晚。2．由于溴具有揮發(fā)性，碘易升華，所以從海水中提取溴和從海帶中提取碘都只需經(jīng)過物理變化即可。此說法正確嗎？答案不正確。海水中的溴元素以Br－形式存在的，海帶中的碘元素以I－形式存在的，因此需通過氧化還原反應將Br－和I－分別氧化為Br2和I2。3．從石油常壓分餾塔中獲得的各種餾分是純凈物還是混合物？獲得各種餾分的先后順序與其所含碳原子數(shù)有什么關系？答案從常壓分餾塔中獲得的各種餾分是混合物。獲得的各種餾分從上到下混合物的沸點范圍越來越高，分子內所含碳原子數(shù)逐漸增多。4．從化石燃料中獲得芳香烴的方法有哪些？答案從煤的干餾所得的煤焦油中可獲得芳香烴(如苯或甲苯)；石油在加熱和催化劑作用下通過結構重新調整(即催化重整)也可獲得芳香烴(如苯或甲苯)。5．聚乙烯塑料的結構簡式為CH2—CH2，其單體、鏈節(jié)、聚合度各是什么？答案聚乙烯的單體為CH2=CH2，鏈節(jié)為—CH2—CH2—，聚合度為n。6．臭氧空洞、溫室效應、白色污染、光化學煙霧、水華等現(xiàn)象中，哪些與CO2過量排放有關？答案溫室效應。7．冶煉Mg的原理為MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up12(電解))Mg＋Cl2↑，而不能電解MgO；冶煉Al的原理為2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up12(電解),\s\do12(冰晶石))4Al＋3O2↑，而不能電解AlCl3，為什么？________________________________________________________________。答案因為MgO熔點遠遠高于MgCl2的熔點。Al2O3是離子化合物，熔融態(tài)能發(fā)生電離；而AlCl3是共價化合物，熔融態(tài)不發(fā)生電離8．海水提鎂的過程中發(fā)生反應MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up12(HCl),\s\do12(加熱))MgCl2＋6H2O↑，此過程是將MgCl2·6H2O晶體在氯化氫的氣流中加熱，氯化氫的作用是什么？________________________________________________________________。答案抑制MgCl2的水解，得到較純凈的MgCl2(1)常見的污染及成因①酸雨：與SO2及NOx有關；②溫室效應：與CO2有關；③光化學煙霧：與NOx及碳氫化合物有關；④臭氧層破壞：與NOx及氟氯代烴有關；⑤赤潮、水華：與含氮、磷的大量污水有關。⑥白色污染：與聚乙烯等難降解的塑料制品有關。(2)合成有機高分子化合物的方法——聚合反應(包括加聚反應和縮聚反應)。(時間：30分鐘滿分：70分)小題滿分練(包括7小題，每小題4分；每小題只有一個選項符合題意，共28分，限時10分鐘)1．化學在資源利用、環(huán)境保護等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關的領域中發(fā)揮著積極的作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是 ()。A．過度開發(fā)礦物資源，促進地方經(jīng)濟發(fā)展B．開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用C．研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染”D．改進汽車尾氣凈化技術，減少大氣污染物的排放解析A中，適度開發(fā)礦物資源，能促進地方經(jīng)濟發(fā)展；過度開發(fā)礦物資源，不利于地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，甚至浪費資源，污染環(huán)境。B中，開發(fā)利用太陽能、風能、潮汐能、地熱能等可再生能源，可以減少化石燃料的使用，減輕溫室效應，有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。C中，“白色污染”在土壤和水體中長期富集可影響農(nóng)作物的生長、海洋漁業(yè)等，研發(fā)可降解高分子材料，可減少“白色污染”。D中，汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開技術的進步，改進汽車尾氣凈化技術，減少大氣污染物的排放是汽車工業(yè)發(fā)展的必然要求。答案A2．金屬冶煉中不會涉及到的反應類型是 ()。A．氧化還原反應 B．置換反應C．分解反應 D．復分解反應解析金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子，即發(fā)生的反應一定是氧化還原反應。可能是置換反應，如熱還原法；也可能是分解反應，如加熱分解法；但一定不會涉及復分解反應。答案D3．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應用。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅，(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱冶煉鉻，(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是 ()。A．(Ⅰ)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④解析火燒孔雀石煉銅是采用焦炭還原的方法；濕法煉銅是活潑金屬置換法；鋁熱冶煉鉻是采用鋁熱反應將鉻從其化合物中置換出來；光鹵石煉鎂則采用電解的方法，故B不正確。答案B4．我國最后一個待開發(fā)的大河三角洲——黃河三角洲發(fā)展方向定位為“高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)”。下列有關海水開發(fā)的說法不正確的是 ()。A．從海帶中提取碘單質的過程涉及氧化還原反應B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海產(chǎn)品的長途運輸C．赤潮主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活廢水引起沿海水域的富營養(yǎng)化而造成的D．海洋經(jīng)濟專屬區(qū)的資源開發(fā)可獲得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金屬解析海帶中含的是碘離子(I－)，要從海帶中提取碘單質(I2)必然會涉及到元素化合價的升降，所以一定涉及氧化還原反應；赤潮主要是由生活污水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢水任意排放引起水中N、P元素含量增加，造成水體富營養(yǎng)化；B元素不是金屬元素，故D不正確。答案D5．煤、石油、天然氣是重要的能源和化工原料，下列說法正確的是 ()。A．石油裂解得到的汽油與溴水不反應B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應C．水煤氣是通過煤的液化得到的氣態(tài)燃料D．天然氣是清潔燃料解析汽油是一種碳原子數(shù)為5～8的烴組成的混合物，石油產(chǎn)品中只有含有不飽和鍵的烴才能用于聚合反應，A、B均錯誤；水煤氣是通過煤的氣化得到的氣體燃料，C錯誤。答案D6．下列變化中，屬于物理變化的是 ()。①石油的分餾②煤的干餾③石油的裂化④鋁熱反應⑤由乙烯變?yōu)榫垡蚁扪鯕廪D變?yōu)槌粞酡咭蚁┐呤旃麑崲啾接鲣逅岷Ｋ麴s法制取淡水A．①②③④B．①②⑤⑦C．①⑧⑨D．①②⑥⑨解析蒸餾和分餾原理相同，均是利用互溶液體沸點不同分離物質的方法；苯遇溴水未發(fā)生化學反應，而是萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均屬于物理變化，其余各項均發(fā)生了化學變化。答案C7．下列符合化學實驗“綠色化”的有 ()。①在萃取操作的演示實驗中，將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水②在銅與濃硝酸反應的實驗中，將銅片改為可調節(jié)高度的銅絲③將實驗室的廢酸液與廢堿液中和后再排放A．①②B．①③C．②③D．①②③解析化學實驗“綠色化”的含義是指節(jié)約試劑、操作簡便、安全實用、減少或避免有害物質排放等，因此①②③都符合。答案D大題爭分練(包括3小題，共42分，限時20分鐘)8．(針對練，15分)如圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內層濾紙取出，在底部剪一個小孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置一盛沙的蒸發(fā)皿。把5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。通過以上實驗信息，回答下列問題：(1)寫出該反應的化學方程式：_________________________________，該反應稱為______________反應。(2)選出該實驗的實驗現(xiàn)象(將序號填在橫線上)________。①鎂條劇烈燃燒；②放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射；③紙漏斗的下部被燒穿；④有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內的細沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。(3)寫出下列操作或物質的作用：內層紙漏斗底部剪一個孔：_______________________________；蒸發(fā)皿盛沙：_________________________________________________；鎂條：____________________________________________________；氯酸鉀：_______________________________________________________。解析(1)鋁熱反應為典型置換反應，條件為高溫，化學方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up12(高溫))2Fe＋Al2O3。(2)①②③④均為該鋁熱反應的現(xiàn)象。(3)①為使熔融物易落下通常在內層紙漏斗底部剪一個孔；②為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿，蒸發(fā)皿內盛沙子；③鎂條燃燒提供熱量，使KClO3發(fā)生分解；④KClO3分解放出O2，使鎂條劇烈燃燒，單位時間內放出更多的熱量，以引發(fā)Al與Fe2O3的反應。答案(1)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up12(高溫))Al2O3＋2Fe(2分)鋁熱(1分)(2)①②③④(4分)(3)使熔融物易于落下(2分)防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿(2分)鎂條燃燒提供熱量，使KClO3發(fā)生分解(2分)KClO3分解放出O2，使鎂條劇烈燃燒，單位時間內放出更多的熱量，以引發(fā)Al與Fe2O3的反應(2分)9．(針對練，10分)海水中鎂的總儲量約為2.1×1015t，目前世界上60%的鎂來自海水。工業(yè)上從海水中提取鎂的步驟為：①將海水中大量存在的貝殼煅燒成石灰；②將石灰制成石灰乳；③將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀；④在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結晶得到MgCl2·6H2O；⑤將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2；⑥電解熔融的MgCl2可得到鎂。試回答下列問題：(1)請寫出海水提取鎂的過程中①、⑥反應的化學方程式：①________________；⑥________________。(2)步驟⑤中的“一定條件”指的是____________________，目的是________________________________________________。(3)上述提取鎂的流程中，可以在降低成本，減少污染方面做出一些工作，請寫出其中一點_________________________________________________。解析實際生產(chǎn)鎂的過程中將貝殼煅燒成石灰，因貝殼的主要成分是CaCO3，利用其高溫分解生成CaO，溶于水得Ca(OH)2，可將鎂離子從海水中沉淀出來。MgCl2·6H2O高溫加熱易發(fā)生水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，而HCl易揮發(fā)，促使水解不斷進行，最終得到的是MgO，而不是MgCl2，在HCl氣流中加熱可抑制其水解。答案(1)CaCO3eq\o(=,\s\up12(高溫))CaO＋CO2↑(2分)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up12(電解))Mg＋Cl2↑(2分)(2)在氯化氫氣流中(2分)抑制氯化鎂水解生成氫氧化鎂(2分)(3)電解產(chǎn)生的氯氣用于制取氯化氫氣體，以實現(xiàn)氯元素的循環(huán)(2分)10．(綜合練，17分)海水是巨大的資源寶庫，可以進行綜合利用。從海水中提取食鹽和