8.1自然資源的開發(fā)利用高一化學教學講義（人教版2019）

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用知識解讀·必須會知識解讀·必須會知識點一金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬元素在自然界的存在形態(tài)金屬元素?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(極少數(shù)：游離態(tài)形式存在，如金、鉑等,絕大多數(shù)：化合態(tài)形式存在)) 金屬元素2.常見金屬的冶煉（1）金屬冶煉的原理：利用氧化還原反應的原理，在一定條件下，用還原劑或者加熱、電解的方法把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)。（2）金屬冶煉的實質(zhì)：金屬離子eq\o(→,\s\up7(得到電子))金屬單質(zhì)，即Mn＋＋ne－=M。（3）常用金屬冶煉方法方法名稱舉例主要特點熱分解法2Ag2O4Ag＋O2↑2HgO2Hg＋O2↑適合冶煉活動性較差的金屬熱還原法CO作還原劑Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2冶煉的金屬為合金(含碳)，生產(chǎn)成本較低H2作還原劑WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))W＋3H2O冶煉金屬純度較高，成本較高Na、Mg、Al作還原劑Cr2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Cr＋Al2O34Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(高溫))4NaCl＋Ti冶煉難熔金屬，純度較高，成本較高C作還原劑2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Zn＋CO22CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))CO2＋2Cu冶煉金屬成本較低，易形成合金(含碳)電解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑金屬純度高，耗電量大，生產(chǎn)成本高3.鋁熱反應鋁與某些難熔金屬氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高溫條件下發(fā)生的置換反應稱為鋁熱反應。實驗原理Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將氧化物中的金屬置換出來實驗裝置實驗說明（1）鎂條：引燃劑（2）氯酸鉀：助燃劑（3）鋁熱劑：由鋁粉和金屬氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末組成的（4）細沙：既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人實驗現(xiàn)象（1）鎂條劇烈燃燒（2）氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈的反應（3）反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光（4）紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，冷卻后變?yōu)楹谏腆w。實驗結(jié)論在高溫下，鋁與Fe2O3發(fā)生反應，放出大量的熱，生成的鐵呈熔融態(tài)與固態(tài)分離。實驗原理Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up9(高溫))2Fe＋Al2O3應用（1）在冶金工業(yè)上常用這一原理制取熔點較高的金屬，如V、Cr、Mn等；（2）可用于焊接鋼軌等。4.金屬冶煉方法與金屬活動性的關(guān)系根據(jù)金屬活潑性的不同，采用不同的冶煉方法KCaNaMgAleqo\ac(—,\s\up11(|),\s\up22(),\s\do11(|),\s\do22())ZnFeSnPbCueqo\ac(—,\s\up11(|),\s\up22(),\s\do11(|),\s\do22())HgAgeqo\ac(—,\s\up11(|),\s\up22(),\s\do11(|),\s\do22())PtAu電解法熱還原法熱分解法富集金屬存在的形式和應用歷史與金屬的活動性有直接關(guān)系。少數(shù)很不活潑的金屬以游離態(tài)形式存在;金屬越不活潑，被人類開發(fā)利用得越早。5.金屬礦物的合理開發(fā)和利用（1）意義：節(jié)約礦物資源、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染（2）途徑：=1\*GB3①提高金屬礦物的利用率=2\*GB3②開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法=3\*GB3③防止金屬的腐蝕=4\*GB3④加強廢舊金屬的回收和再利用=5\*GB3⑤使用其他材料代替金屬材料知識點二海水資源的開發(fā)利用1.海水資源的開發(fā)利用海水中含量最多的為O、H兩種元素，還有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過99%，其他為微量元素。2.海水水資源的利用海水資源的利用方法原理海水制冷直接利用海水進行循環(huán)冷卻等海水淡化蒸餾法將海水加熱蒸發(fā)汽化，然后蒸氣冷凝而得到蒸餾水電滲析法利用陰、陽離子交換膜對水中陰離子、陽離子的選擇透過性，在外加直流電場作用下，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達到除鹽目的離子交換法用陰(陽)離子交換樹脂除去海水中的陰(陽)離子得到去離子水提取物質(zhì)和元素海水制鹽、海水提溴、提碘、提鎂等3.海水化學資源的開發(fā)利用（1）海水制鹽（2）與食鹽相關(guān)的工業(yè)①氯堿工業(yè)：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②制取鈉：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。③制鹽酸：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl。④制漂白液：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。⑤制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。（3）海水提鎂過程：原理：①沉淀：Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓②溶解：Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O③脫水：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl),\s\do5(△))MgCl2＋6H2O④電解：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑（4）海水提溴工業(yè)上用一種叫“吹出法”的技術(shù)從海水中提取溴，其生產(chǎn)流程如下：eq\a(\s\do11(↓酸),\x(海水),\s\do11(ⅰ↑氯氣))eq\o(→)eq\a(\s\do11(白),\x(吹出塔),\s\do11(ⅱ↑熱空氣))eq\o(→)eq\a(\s\do11(↓水),\x(吸收塔),\s\do11(?！趸?)eq\o(→,\s\up7(溴化氫，溶液))eq\a(\s\do11(↓水蒸氣),\x(蒸餾塔),\s\do11(ⅳ↑氯氣))eq\o(→,\s\up7(溴蒸氣))eq\a(\s\do11(白),\x(冷凝器),\s\do11(ⅴ))eq\o(→)eq\x(液溴)=1\*GB3①寫出ⅰ、ⅲ、ⅳ過程中反應的化學方程式。ⅰ：Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl。ⅲ：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。ⅳ：Cl2＋2HBr=Br2＋2HCl。=2\*GB3②根據(jù)上述反應可判斷出SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是Cl2＞Br2＞SO2。=3\*GB3③過程ⅱ和ⅳ通入空氣、水蒸氣利用單質(zhì)溴的易揮發(fā)的性質(zhì)；=4\*GB3④在提溴過程中，兩次出現(xiàn)Br－eq\o(→,\s\up7(氧化,Cl2))Br2的過程，這樣設(shè)計的目的是使Br－濃縮（富集溴），提高Br2的提取效率。4.海水資源的綜合利用知識點三煤、石油和天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用（1）煤的組成eq煤\a(／\s\up6(\o(→,\s\up7(物質(zhì)組成))),＼\s\do6(\o(→,\s\up7(元素組成))))eq\o(\o\al(\s\up18(由有機物和少量無機物組成的復雜混合物；),\s\do19(以碳元素為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。)))（2）煤的干餾煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強熱使煤中的有機物分解的過程，是一個復雜的物理變化和化學變化過程，工業(yè)上也叫煤的焦化。煤的干餾可以得到煤焦油、焦炭、粗氨水、粗苯、焦爐氣。干餾產(chǎn)品主要成分主要用途出爐煤氣焦爐氣氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳氣體燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘類染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭炭冶金、合成氨造氣、電石、燃料（3）煤的氣化將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO(g)＋H2(g)（4）煤的液化把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程，分為直接液化和間接液化=1\*GB3①直接液化：在高溫、高壓和催化劑條件下，使煤與氫氣作用生成液態(tài)碳氫化合物。即：煤＋H2液體燃料=2\*GB3②間接液化：煤炭在高溫下與水蒸氣作用氣化，產(chǎn)生合成氣CO、H2等，然后在催化劑作用下合成甲醇等。即：煤CO＋H2甲醇2.天然氣的綜合利用eq\a\vs4\al(天然氣)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(清潔的化石燃料：主要成分CH4,化工原料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(合成氨：CH4＋H2O\o(→,\s\up7(一定條件))CO＋3H2，3H2＋N2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do7(高溫、高壓))2NH3,生產(chǎn)甲醇等：合成含兩個或多個碳原子的其他有機化合物))))3.石油的綜合利用(1)石油的成分：多種碳氫化合物組成的混合物，所含元素以C、H為主。（2）石油的綜合利用分餾①原理：利用原油中各組分沸點的不同進行分離②產(chǎn)物：獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的輕質(zhì)油（直餾汽油）裂化①原理：將含碳原子數(shù)較多、沸點較高的烴斷裂為碳原子數(shù)較少、沸點較低的烴的過程。如C12H26C6H14+C6H12②產(chǎn)物：碳原子數(shù)較少、沸點較低的烴。裂解①原理：裂解就是深度裂化。C16H34C8H18＋C8H16C8H18C4H10＋C4H8C4H10CH4＋C3H6C4H10C2H6＋C2H4②產(chǎn)物：短鏈不飽和烴，如乙烯。催化重整①原理：在加熱和催化劑的作用下，通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴。②產(chǎn)物：環(huán)狀烴，如苯和甲苯等。熱點題型·學解題熱點題型·學解題【例1】下列說法錯誤的是()A.對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用B.提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步C.活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液D.熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等【答案】C【解析】活潑金屬的冶煉是電解其熔融鹽(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的,電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì),C錯誤?！咀兪?1】鐵元素在地殼中含量豐富，下列有關(guān)說法不正確的是A．不銹鋼屬于鐵合金 B．用KSCN溶液可檢驗溶液中的Fe3+C．鐵制品腐蝕過程中鐵被還原 D．鐵礦石煉鐵過程中涉及化學變化【答案】C【解析】A.不銹鋼是鐵合金，還含有抗腐蝕性很強的鉻和鎳，故A正確；B.為了檢驗某溶液中是否含有Fe3+，可加入KSCN溶液，如果溶液中含有Fe3+，溶液變?yōu)檠t色，故B正確；C.鋼鐵腐蝕就是鐵原子失去電子被氧化的過程，故C錯誤；D.鐵礦石煉鐵是利用還原劑一氧化碳還原金屬氧化物，有生成了新物質(zhì)，屬于化學變化，屬于化學變化，故D正確?！纠?】下列金屬冶煉原理對應的治煉方法，與工業(yè)上冶煉鋁相同的是（）A.2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑B.Fe+CuSO4=FeSO4+CuC.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.2Ag2O4Ag++O2↑【答案】A【解析】該反應是工業(yè)上用電解熔融的氯化鈉的方法冶煉金屬鈉，與冶煉金屬鋁的方法一致，故A正確；該反應是濕法煉銅，屬于置換反應，與冶煉鋁不一致，故B錯誤；該反應是工業(yè)上用熱還原法冶煉金屬鐵，與冶煉鋁不一致，故C錯誤；該反應是工業(yè)上用熱分解法冶煉金屬銀，與冶煉鋁不一致，故D錯誤?！咀兪?1】煉鐵過程中的還原劑是（）A．焦炭 B．空氣 C．石灰石 D．一氧化碳【答案】D【解析】在煉鐵高爐中，焦炭在空氣中燃燒生成二氧化碳，生成的二氧化碳在高溫條件下與焦炭發(fā)生反應生成一氧化碳，在高溫下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，一氧化碳是煉鐵過程中的還原劑，故選D。【例3】從本質(zhì)上講，工業(yè)上冶煉金屬的反應一定都屬于（）A.氧化還原反應B.置換反應C.分解反應D.復分解反應【答案】A【解析】金屬的治煉原理是將金屬的化合物通過還原的方法使金屬離子還原成金屬單質(zhì)，元素的化合價發(fā)生變化肯定是氧化還原反應，可以是分解反應，可以是置換反應，一定不是復分解反應?！咀兪?1】下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是（）A．釩、錳：用金屬鐵作還原劑與釩、錳的氧化物在高溫下反應B．鐵：用在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C．鈉：以海水為原料制得精鹽，再電解純凈的飽和溶液D．鎂、鋁：分別用電解熔融氧化鎂、熔融氯化鋁的方法制備【答案】B【解析】A．工業(yè)上常用鋁熱反應(鋁作還原劑)冶煉釩、錳等金屬，故A錯誤；B．用CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物得到Fe，故B正確；C．電解熔融的NaCl才能得到鈉，故C錯誤；D．AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)下不導電，工業(yè)上分別用電解熔融MgCl2、熔融Al2O3的方法制鎂、鋁，故D錯誤?！纠?】下列金屬冶煉的反應原理或離子方程式，錯誤的是（）A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑BMgO+H2Mg+H2OC.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2D.2HgO2Hg+O2↑【答案】B【解析】Na、Mg、Al等活潑金屬采用電解法冶煉制備，電解熔融氯化鎂可以制得金屬鎂，故A正確；Na、Mg、A1等活潑金屬采用電解法冶煉制備，鎂是活潑金屬，應采用電解熔融氯化鎂的方法制取，故B鐠誤；金屬鐵的冶煉通常是用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將鐵從其化合物中還原出來，故C正確；汞的活潑性較差，可以用加熱分解氧化汞的方法冶煉全屬汞，故D正確?！咀兪?1】冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(或H2或CO)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)鋁熱法煉鉻,(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① B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④【答案】B【解析】對于(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)發(fā)生的反應分別是(Ⅰ):Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O、C+2CuO2Cu+CO2↑,符合①;(Ⅱ):Fe+CuSO4FeSO4+Cu,符合③;(Ⅲ):Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3,符合③;(Ⅳ):先從光鹵石中提取MgCl2,再電解熔融的MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,符合④?！纠?】下列說法不正確的是()A.海洋是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學資源寶庫B.海水中金元素的儲存量很大，但它的富集程度卻很低C.從海水中可以提取鈾和重水等核原料D.海水中的溴、氟等元素均為微量元素，但仍有提取的價值【答案】D【解析】海洋中的水資源和其他化學資源具有十分巨大的開發(fā)潛力，A項正確；海水中金元素的總儲量約為5×106t,但1t海水中金元素的含量僅為4×106g,故它的富集程度很低，B項正確；可從海水中提取鈾和重水等核原料，C項正確；海水中的溴、氟元素為常量元素，D項錯誤。【變式51】下列關(guān)于海水資源綜合利用的說法中，正確的是()A.可用海水曬鹽的方法提取海水中的淡水資源B.只通過物理變化即可提取海水中的溴C.從海水中可以提取NaCl,可電解NaCl溶液制備NaD利用海水、鋁、空氣發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】海水曬鹽是從海水中提取食鹽，此過程中水分蒸發(fā)散失，故A錯誤；海水中的溴以溴離子形式存在，將海水中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)的過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，故B錯誤；從海水中可提取NaCl,但不能用電解NaCl溶液的方法制備Na,而應用電解熔融NaCl的方法制備Na,故C錯誤；鋁一空氣一海水構(gòu)成原電池，可將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確?！纠?】NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì),除食用外,它還是一種工業(yè)原料,下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(物質(zhì))是()①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸A.①②③④⑤B.只有①②③④C.只有①②③⑤D.只有①②④⑤【答案】A【解析】電解NaCl的水溶液可制得NaOH、H2、Cl2;H2、Cl2可合成HCl;NaCl溶液又可與CO2、NH3反應來制取NaHCO3;NaHCO3受熱分解可得Na2CO3,電解熔融的NaCl可制備金屬鈉。【變式61】海水提鎂是鎂的重要來源,其步驟是MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2·6H2O→MgCl2→Mg。其中沒有發(fā)生的反應類型是()A.氧化還原反應B.化合反應C.中和反應D.分解反應【答案】B【解析】MgCl2→Mg(OH)2的反應需要加入堿,是復分解反應;Mg(OH)2→MgCl2·6H2O的反應中需要加入酸,是中和反應;MgCl2·6H2O→MgCl2的反應是在加熱條件下的分解反應;MgCl2→Mg的反應是通電條件下的分解反應,同時也是氧化還原反應?！纠?】從海水中提取的溴約占世界溴年產(chǎn)量的，從海水中提取溴的主要步驟可表示為（）A.氧化→亠吸收→吹出B.氧化→吹出→吸收C.吹出→氧化→吸收D.吹出→吸收→氧化【答案】B【解析】從海水中提取溴，先用氧化劑將溴離子氧化為溴單質(zhì)，再用熱空氣吹出后吸收。【變式71】從海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯氣，除去氯氣應該采用的方法是（）A.加適量的KI溶液B.通入溴蒸氣C.加入適量的NaOH溶液D.加入適量的NaBr溶液【答案】D【解析】A項，Cl2和Br2均能與KI反應生成I2;B項，Cl2與Br2不發(fā)生反應；C項，Cl2和Br2均與NaOH發(fā)生反應；D項，Cl2與NaBr發(fā)生反應Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。【例8】煤、石油、天然氣是重要的化石能源，下列有關(guān)說法正確的是()A．甲烷與足量的氯氣發(fā)生取代反應，產(chǎn)物只有四氯化碳和氯化氫B．焦爐氣是煤于餾的產(chǎn)物之一C．汽油、煤油等都是石油裂化的產(chǎn)品D．沼氣的主要成分是甲烷，它是不可再生能源【答案】B【解析】A項，甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，HCl，A錯誤；B項，煤干餾后能獲得焦炭、煤焦油、焦爐氣和粗氨水等，B正確；C項，汽油有裂化汽油還有分餾汽油，煤油主要是石油的分餾產(chǎn)物，C錯誤；D項，沼氣的主要成分是甲烷，自然界可以循環(huán)再生，為可再生能源，D錯誤；故選B?！咀兪?1】下列說法不正確的是()A．廚余垃圾中蘊藏著豐富的生物質(zhì)能B．天然氣的主要成分甲烷是高效、較潔凈的燃料C．石油的分餾、煤的氣化和液化都是物理變化D．石油的裂化主要是為了得到更多的輕質(zhì)油【答案】C【解析】A項，生物質(zhì)能是自然界中有生命的植物提供的能量，這些植物以生物質(zhì)作為媒介儲存太陽能，而廚余垃圾主要是植物，故A正確；B項，天然氣的主要成分甲烷，燃燒后生成二氧化碳和水，是高效、較潔凈的燃料，故B正確；C項，石油的分餾屬于物理變化，煤的氣化和液化屬于化學變化，故C錯誤；D項，石油的裂化主要是長鏈烴變?yōu)槎替湡N，從而獲得更多的輕質(zhì)油，故D正確；故選C?！纠?】化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法不正確的是（）A.煤的干餾、石油的裂解都是化學變化B.用CO2合成聚碳酸酯等可降解塑料，減少白色污染C.石油的分餾、煤的氣化、煤的液化都是物理變化D.石油分餾、裂解以及煤的干餾得到的產(chǎn)物都是混合物【答案】C【解析】煤的干餾是指煤在隔絕空氣的條件下加強熱，生成煤焦油、焦炭、出爐煤氣等物質(zhì)的過程，屬于化學變化。石油的裂解是指在高溫下，將石油產(chǎn)品中的長鏈烴斷裂為各種短鏈的氣態(tài)烴和液態(tài)烴的過程，是化學變化，A說法正確；利用CO2合成聚碳酸酯類可降解塑料，避免了傳統(tǒng)塑料降解緩慢，難以處理的情況，減少了白色污染，B說法正確；石油的分餾是物理變化，煤的氣化、煤的液化都是化學變化，C說法錯誤；石油分餾可以獲得汽油、煤油、柴油等，石油裂解生成乙烯、丙烯、丁二烯等，煤的干餾得到焦炭、焦爐氣、煤焦油等，即石油分餾、裂解以及煤的干餾得到的產(chǎn)物都是混合物D說法正確?！咀兪?1】下列關(guān)于煤的說法正確的是（）A.煤中含有碳，可看作是無機化合物B.煤中的有機物除含有碳、氫元素外，還含有氧、氮、硫等元素C.加高燃煤用的煙囪，可減少煤燃燒時產(chǎn)生的有害氣體D.燃煤能造成環(huán)境污染，因此應禁止涉及燃煤的相關(guān)產(chǎn)業(yè)【答案】B【解析】A項，煤是由有機物和無機物組成的復雜混合物，所以錯誤；B項，煤中主要含C、H元素，還含有少量的O、S、N等元素，所以正確；C項，加高煙囪無法減少硫的氧化物和氮的氧化物的排放量，所以錯誤；D項，煤作為重要的能源，不能禁止使用，所禁止的是直接將散煤用作燃料，所以錯誤?！纠?0】下列說法不正確的是（）A.石油裂解氣能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色B.水煤氣可用來合成液態(tài)烴及甲醇等含氧有機物C.天然氣除了作燃料之外，還可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇D.適用于管道煤氣的灶具在改為用于天然氣時，應將進風口改小【答案】D【解析】石油裂解氣中含有CH2=CH2、CH3CH=CH2等不飽和烴；水煤氣的成分是CO和H2,可以合成液態(tài)烴和CH3OH等有機物；CH4和H2O在一定條件下反應可以轉(zhuǎn)化為CO和H2,H2用于合成氨，CO和H2可合成甲醇；由2CO+O22CO2、2H2+O22H2O、CH4+2O2CO2+2H2O可知，燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，天然氣消耗的氧氣體積較大，所以，燃燒管道煤氣的灶具改燒天然氣時，應將進風口改大，否則，天然氣不能充分燃燒?！咀兪?01】下列氣體主要成分是CH4的是（）A.水煤氣B.裂解氣C.焦爐氣D.天然氣【答案】D【解析】水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，A錯誤；裂解氣的主要成分是甲烷及碳原子數(shù)為2~5的烯烴和烷烴，B錯誤；焦爐氣又稱焦爐煤氣，是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過高溫干餾后，產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品，焦爐氣中含量最高的氣體是氫氣，C錯誤；天然氣的主要成分是甲烷，D正確。課后提升課后提升·練到位1．下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法正確的是（）A．制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦（）溶液中的鈦B．煉鐵：用在高溫下還原鐵礦石中的鐵C．制鈉：以海水為原料制得精鹽，再電解純凈的溶液D．煉銅：電解精煉黃銅礦得到純度為99.9％的銅【答案】B【解析】A．將金屬鈉投入到氯化鈦溶液中，鈉先與水反應，故應用金屬鈉與熔融的氯化鈦反應來制取金屬鈦，故A錯誤；B．工業(yè)制鐵是CO還原鐵礦石：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故B正確；C．工業(yè)制鈉是電解熔融NaCl：2NaCl2Na+Cl2↑，而電解純凈的NaCl溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，得不到鈉，故C錯誤；D．黃銅礦(主要成分為CuFeS2)經(jīng)過冶煉后得到粗銅，粗銅進行電解經(jīng)電解精煉得到99.9%的銅，故D錯誤；

2．下列關(guān)于金屬冶煉的說法正確的是A．由于Al的活潑性強，故工業(yè)上采用電解熔融AlCl3的方法生產(chǎn)AlB．可以用鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂C．煉鐵高爐中所發(fā)生的反應都是放熱的，故無需加熱D．金屬冶煉的本質(zhì)是將化合態(tài)金屬還原為游離態(tài)，冶煉方法由金屬的活潑性決定【答案】D【解析】A．由于Al的活潑性強，工業(yè)上采用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁，AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)下不導電，所以不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁，故A錯誤；B．鈉是很活潑金屬，將Na加入氯化鎂溶液中，Na先和水反應生成NaOH，NaOH再和氯化鎂發(fā)生復分解反應，所以得不到Mg單質(zhì)，可以采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉Mg，故B錯誤；C．煉鐵高爐中所發(fā)生的反應有的是放熱有的是吸熱，有些放熱反應在加熱條件下發(fā)生，故C錯誤；D．金屬冶煉的本質(zhì)是將化合態(tài)金屬還原為游離態(tài)，活潑金屬采用電解法冶煉，不活潑的金屬采用直接加熱法冶煉，大部分金屬的冶煉都是在高溫下采用氧化還原反應法，故D正確；答案為D。3．2015年12月12日，參加巴黎氣候大會的近200個締約方的代表們通過了一份旨在限制溫室氣體排放的國際會議，中國為推動達成該協(xié)議作出了建設(shè)性貢獻。下列工業(yè)生產(chǎn)中涉及到的化學反應不直接產(chǎn)生溫室氣體的是（）A．用焦炭在電爐中還原二氧化硅制取硅單質(zhì)B．用煤炭作燃料發(fā)電C．用鐵礦石煉鐵D．用純堿制玻璃【答案】A【解析】A．用焦炭在電爐中還原二氧化硅制取硅單質(zhì)，同時產(chǎn)生CO，CO不會導致溫室效應，正確；B．用煤炭作燃料發(fā)電，煤燃燒產(chǎn)生大量的熱，同時會產(chǎn)生大量的CO2，會導致溫室效應，錯誤；C．用鐵礦石煉鐵，用焦炭作還原劑，會發(fā)生反應產(chǎn)生大量的CO2，會導致溫室效應，錯誤；D．用純堿制玻璃，發(fā)生反應產(chǎn)生硅酸鈉、二氧化碳，會導致溫室效應，錯誤；4．下列關(guān)于鋼鐵冶煉的說法錯誤的是()①焦炭在煉鐵中的作用是產(chǎn)生還原劑和熱量②煉鋼中用純氧代替空氣做氧化劑，是為了防止產(chǎn)生污染③煉鐵高爐有兩個進口、三個出口④用含硫較多的生鐵煉鋼，應加入較多的生石灰⑤煉鐵、煉鋼過程中都發(fā)生CaO＋SiO2CaSiO3⑥盡管鐵的熔點是1535℃，但高爐中的鐵在1200℃左右就呈液態(tài)⑦生鐵煉鋼的主要目的調(diào)節(jié)硅錳等的含量、除去硫磷A．①⑥B．②⑦C．③⑤D．④⑥【答案】B【解析】①焦炭與氧氣生成一氧化碳，同時放出大量熱，一氧化碳與鐵礦石反應生成鐵單質(zhì)，故正確；②煉鋼的確是用純氧的，因為空氣中的氮氣會帶走很多熱量，并且會對鋼的性能產(chǎn)生影響，故錯誤；

③煉鐵高爐有兩個進口：爐口和風口、三個出口：渣口、鐵口和煙囪，故正確；

④生石灰在高溫下與二氧化硫反應，生成亞硫酸鈣，再與氧氣生成硫酸鈣，故正確；

⑤煉鐵、煉鋼含有二氧化硅，所以煉鐵、煉鋼過程中都發(fā)生CaO+SiO2

CaSiO3，故正確；⑥高爐中是鐵的合金，熔點比純金屬低，故正確；

⑦生鐵煉鋼的主要目的降低碳的含量，調(diào)節(jié)硅錳等的含量、除去硫磷，故錯誤；所以說法錯誤的是：②⑦；故選B。5.下列冶煉方法中,不能將化合物中的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的是()A.加熱Al2O3B.加熱HgOC.電解熔融NaClD.鋁粉和Fe2O3共熱【答案】A【解析】A項中Al2O3熔點高,難以分解;B項中汞可由加熱HgO制取;C項中金屬鈉是活潑金屬,用電解法制取;D項中鋁粉和Fe2O3組成鋁熱劑,Al可將Fe2O3中的鐵元素還原成單質(zhì)。6.從石器、青銅器到鐵器時代,金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限,之所以有先后,主要取決于()A.金屬的化合價高低B.金屬的活動性強弱C.金屬的導電性強弱D.金屬在地殼中的含量多少【答案】B【解析】金屬開發(fā)利用的先后順序與金屬冶煉的難易程度有關(guān),而金屬冶煉的難易程度取決于金屬的活動性強弱。7．下列應用不涉及氧化還原反應的是（）A．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備AlC．工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮D．實驗室用NH4Cl和Ca（OH）2制備NH3【答案】D【解析】A．發(fā)生的反應：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；反應中過氧化鈉中氧元素（1價）化合價有升降，所以屬于氧化還原反應，故A錯誤；B．2Al2O34Al+3O2↑中鋁元素、氧元素化合價有變化，所以屬于氧化還原反應，故B錯誤；C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)中，N元素、氫元素化合價有變化，屬于氧化還原反應，故C錯誤；D．實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O；該反應中沒有元素化合價升降，所以不屬于氧化還原反應，故D正確。8.已知MgO、MgCl2的熔點分別為2800℃、712℃,將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解,都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2,工業(yè)上從海水中提取鎂,正確的方法是()A.海水Mg(OH)2MgB.海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC.海水Mg(OH)2MgOMgD.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg【答案】D【解析】工業(yè)生產(chǎn)除需要理論上可行外,還要考慮設(shè)備、原料、成本等問題。從理論上看A項方法使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一種不溶性堿,加熱熔融時會發(fā)生分解,因此不可行;B項方法中得不到MgCl2;C項方法中電解MgO時,由于MgO的熔點很高,耗能大,所以經(jīng)濟效益差。9.海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收【答案】C【解析】工業(yè)上沉淀海水中的Mg2+常采用Ca(OH)2,不用NaOH,因為NaOH的價格較高,C錯誤。10.海洋是一座巨大的化學資源寶庫,如圖所示為從海水中提取若干種化學物質(zhì)的流程圖,則下列說法正確的是()A.除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),①中加入試劑的順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2B.②中包含制取MgCl2溶液、無水MgCl2及電解熔融狀態(tài)的MgCl2幾個階段C.③④⑤中溴元素均被氧化D.蒸餾法是技術(shù)最成熟也是最具有發(fā)展前景的海水淡化方法【答案】B【解析】A項中加入試劑的順序會導致Ba2+無法除盡,A項錯誤;單質(zhì)鎂是通過電解熔融MgCl2的方法制取的,B項正確;流程圖中的第④步中溴元素被還原,C項錯誤;蒸餾法會消耗大量的能源,不是最具有發(fā)展前景的海水淡化方法,D項錯誤。11.下列關(guān)于煤干餾的說法正確的是（）A.通過煤的干餾可將煤中的無機物和有機物分開B.在空氣中加強熱使煤分解的過程叫干餾C.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物D.焦炭是煤的干餾的一種重要產(chǎn)品【答案】D【解析】A項，煤的干餾是化學變化，因此不能將有機物和無機物進行簡單的分離，所以錯誤；B項，干餾時應隔絕空氣，所以錯誤；C項，干餾過程中發(fā)生復雜的物理、化學變化，生成苯、甲苯、二甲苯等，因此煤中并不含有苯、甲苯和二甲苯等有機化合物，所以錯誤；D項，煤干餾可得到焦炭，所以正確。12.下列說法正確的是（）A.石油是混合物，汽油是純凈物B.分餾汽油和裂化汽油成分相同C.沸點：汽油>煤油>柴油>潤滑油D.石油的分餾是物理過程，而裂化是化學過程【答案】D【解析】A項，汽油和石油都是混合物，所以錯誤；B項，分餾汽油主要成分是飽和烴，裂化汽油中含有不飽和烴，所以錯誤；C項，汽油的沸點最低，潤滑油的沸點最高，所以錯誤；D項，分餾是物理過程，裂化涉及物質(zhì)的變化，因此屬于化學過程，所以正確。13.下列屬于物理變化的是（）①石油的分餾②煤的干餾③石油的裂化④鋁熱反應⑤由乙烯制備聚乙烯⑥將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧⑦乙烯催熟果實⑧將苯加入溴水中⑨海水蒸餾制取淡水A.①②③④B.①②⑤⑦C.①⑧⑨D.①②⑥⑨【答案】C【解析】蒸餾和分餾的原理相同，都是利用沸點不同分離物質(zhì)，將苯加入溴水中不發(fā)生化學反應，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均屬于物貍變化，其余各項均發(fā)生了化學變化。14.我國在“煤變油”技術(shù)上已取得了重大突破，達到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.煤的組成元素主要是C,還含有少量的H、N、S、O等元素B.“煤變油”的方法之一是使煤與H2作用生成液態(tài)有機物C.煤之所以能變“油”,是因為煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D.煤變成成品油需要經(jīng)過一系列工藝流程，發(fā)生復雜的物理、化學變化才能實現(xiàn)【答案】C【解析】本題考查煤的組成及綜合利用。煤中不含有汽油、柴油和煤焦油。15.下列有關(guān)石油的煉制工藝中，屬于獲得汽油的主要途徑的是（）A.裂化B.裂解C.常壓分餾D.減壓分餾【答案】A【解析】石油的催化裂化的目的是獲得輕質(zhì)油，提高汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油的質(zhì)量和產(chǎn)量，屬于獲得汽油的主要途徑，裂解是采取比裂化更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的過程，答案選A。16.下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是（）A.石油裂化得到的汽油是純凈物B.石油產(chǎn)品都可用于聚合反應C.天然氣是一種清潔的化石燃料D.煤就是碳，屬于單質(zhì)【答案】C【解析】汽油屬于混合物，故A錯誤；石油分餾產(chǎn)品中含有的烷烴，不能發(fā)生聚合反應，故B錯誤；天然氣燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水，天然氣是一種清潔的能源，故C正確；煤是有機物和無機物組成的混合物，故D錯誤。17.鐵是地殼中含量非常豐富的元素，金屬鐵是在高爐中冶煉的，在冶金工業(yè)中，常用焦炭來冶煉鐵。（1）寫出焦炭在高爐中所參加的兩個反應的化學方：、（2）寫出赤鐵礦被CO還原成鐵的化學方程式（3）實驗室中可用CO還原Fe2O3,在加熱Fe2O3前應先，否則可能發(fā)生現(xiàn)象；未反應完的CO(填“能”或“不能”)排放到大氣中，應做處理。【答案】(1)C+O2CO2C+CO22CO(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)驗純爆炸不能點燃【解析】(1)在冶煉鐵的過程中，為提高C的利用率，先發(fā)生反應C+O2CO2,再發(fā)生反應C+CO22CO。(3)加熱Fe2O3之前應先檢驗CO的純度，否則可能發(fā)生爆炸；由于CO有毒，故未反應完的CO應點燃，以防污染環(huán)境。18．工業(yè)上用鋁土礦主要成分為，還有少量的，等雜質(zhì)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：（1）和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是：____________