高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：考點(diǎn)35 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用

高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)35化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用考點(diǎn)聚焦1．了解石油綜合利用的目的、方法（常壓分餾、減壓分餾、催化裂化和裂解）、原理與產(chǎn)品。2．了解煤綜合利用的目的、方法（干餾、氣化和液化）、原理與產(chǎn)品。3．了解海水綜合利用的常見(jiàn)項(xiàng)目的基本原理和流程。4．了解廢舊塑料再生利用的幾種途徑、方法和意義。知識(shí)梳理一、石油1.石油的組成：主要含C、H兩種元素。由烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物，2.石油的煉制分餾：原理：利用各組分沸點(diǎn)的不同將復(fù)雜混合物分離的過(guò)程。方法：常壓分餾得到汽油、煤油、柴油、重油等產(chǎn)品。減壓分餾（2）石油的加工裂化：一定條件下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂成短鏈烴的過(guò)程。目的是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量裂解：深度的裂化。目的是獲得短鏈的不飽和氣態(tài)烴。二、煤1．煤的組成：主要含C元素。由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成復(fù)雜的混合物。2．煤的綜合利用：煤的干餾：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程。得到焦炭、粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等煤的氣化：把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性氣體(CO、H2)的過(guò)程煤的液化：把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性液體(如CH3OH)的過(guò)程三、天然氣的綜合利用天然氣既是一種清潔的能源，也是一種重要的化工原料，作為化工原料，它主要用于合成和生產(chǎn)。四、海水的綜合利用1.海水水資源的利用：（1）海水的淡化：海水淡化的方法主要有，。（2）直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。2.海水化學(xué)資源的利用：（1）海鹽的生產(chǎn)：海水制鹽具有悠久的歷史，從海水中制取，，是在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)上的發(fā)展。(2)Cl、Br、I的提取五、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)1．環(huán)境污染：包括，，和食品污染。2．綠色化學(xué)：核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。原子利用率為期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比。對(duì)于具體的化學(xué)反應(yīng)，原子利用率等于期望生成物的摩爾質(zhì)量與生成物的總摩爾質(zhì)量之比。原子利用率=。試題枚舉例1石油煉制過(guò)程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是（）A常壓分餾B減壓分餾C裂解D催化裂化[解析]選項(xiàng)中的四種方法都是石油煉制加工的方法，其目的不一樣，A項(xiàng)只能對(duì)石油進(jìn)行初步加工，各類烴的質(zhì)量?jī)H占石油總量的25%左右。B項(xiàng)操作不會(huì)得到汽油，C項(xiàng)中所得產(chǎn)物主要是乙烯、丙烯等小分子短鏈化合物。只有D項(xiàng)能得到質(zhì)量更高、產(chǎn)量更多的汽油。答案：D例2“綠色化學(xué)“要求從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)出可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為最不符合綠色化學(xué)概念的是（）A．除硫酸廠尾氣：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO4B．消除硝酸工業(yè)尾氣氮氧化物的污染：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2OC．制硫酸銅：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2OD．制硫酸銅：2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O解析：A、B的化學(xué)反應(yīng)是對(duì)有害氣體的吸收，符合“綠色化學(xué)“的要求，C、D的目的是制硫酸銅，C中產(chǎn)生有毒的氣體SO2，會(huì)造成大氣污染，對(duì)比分析會(huì)發(fā)現(xiàn)D比C要節(jié)約原料，又不會(huì)產(chǎn)生有害氣體。答案：C例3工業(yè)上從海水中提取單質(zhì)溴，其中有一種工藝采用如下方法：向海水中通入氯氣將海水中的溴化物氧化，其離子方程式為：向上述混合液中吹入熱空氣，將生成的溴吹出，用純堿溶液吸收，這時(shí)，溴就轉(zhuǎn)化成溴離子和溴酸根離子，其化學(xué)方程式為：。將（2）所得溶液用H2SO4酸化，又可得到單質(zhì)溴，再用有機(jī)溶液萃取溴后，還可以得到副產(chǎn)品Na2SO4。這一過(guò)程可用化學(xué)方程式表示為：。這樣得到的溴中還混有少量Cl2，這樣除去Cl2？寫出反應(yīng)的離子方程式：。解析：Cl2能將Br2從海水中置換出來(lái)，由于有：Br2+H2O=HBr+HBrO,大家往往會(huì)推測(cè)出Br2與純堿反應(yīng)生成的鹽是NaBr和NaBrO。這樣推測(cè)是沒(méi)有注意審題，題中說(shuō)Br2“轉(zhuǎn)化成溴離子和溴酸根離子”，所以生成的鹽是NaBr和NaBrO3。NaBr和NaBrO3的混合溶液用硫酸酸化，又可得到單質(zhì)溴，顯然是發(fā)生了價(jià)態(tài)歸中的氧化還原反應(yīng)。答案：（1）Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O(4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-例４根據(jù)以下敘述，回答1～2小題。1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧層被破壞問(wèn)題的三位環(huán)境化學(xué)家。大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光，保護(hù)地球上的生物。氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長(zhǎng)久的破壞作用（臭氧的分子式為O3）。有關(guān)反應(yīng)為：O3O2＋OCl＋O3→ClO＋O2CIO＋O→CI＋O2總反應(yīng)：2O3→3O21．在上述臭氧變成氧氣的反應(yīng)過(guò)程中，Cl是（）A．反應(yīng)物B．生成物C．中間產(chǎn)物D．催化劑2．O3和OZ是（）A．同分異構(gòu)體B．同系物C．氧的同素異形體D．氧的同位素【解析】本題以環(huán)保問(wèn)題為題材。信息內(nèi)容起點(diǎn)較高，但落點(diǎn)卻很低，只考查了中學(xué)化學(xué)中的幾個(gè)基本概念：催化劑和同素異形體等。因而只要把這些概念搞清楚，便很快選出正確答案。本題正確選項(xiàng)為1．D、2．C*【例5】1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇宙不守恒，并由吳健雄用Co放射源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，次年，李、楊二人為此獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)，Co衰變過(guò)程是：Co→Ni+e+c其中c是反中微子，它的電荷為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零。（1）Co與Fe同周期，它應(yīng)在周期表的第____________周期，Co的核外電子數(shù)為_(kāi)___________，在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)A是____________，核電荷數(shù)Z是____________。（2）在衰變前，Co核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物Ni和e的運(yùn)動(dòng)軌跡不在一條直線上，如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和e，那么衰變過(guò)程將違背____________守恒定律。（3）無(wú)水CoCl2為深藍(lán)色，吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物，水合物受熱后又變成無(wú)水CoCl2，故常在實(shí)驗(yàn)中用作吸濕劑和空氣濕度指示劑?，F(xiàn)有無(wú)水CoCl265g，吸水后變?yōu)镃oCl2·xH2O119g（4）Co放出的γ射線，可用于作物誘變育種，我國(guó)應(yīng)用該方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號(hào)”，年種植面積達(dá)到3000多萬(wàn)畝，在我國(guó)自己培育的棉花品種中栽培面積最大，γ射線處理作物后主要引起____________，從而產(chǎn)生可遺傳的變異，除γ射線外，用于人工誘變的其它理化因素還有____________、____________、____________和____________。【解析】本題以華裔科學(xué)家所獲諾貝爾獎(jiǎng)成果為背景命題，試題介紹了Co衰變方程，圍繞Co進(jìn)行了多角度、多層次的設(shè)問(wèn)，涉及到化學(xué)上的元素