高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)核心突破 4.5 海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)

【導(dǎo)學(xué)教程】（教師用書）屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)考點(diǎn)核心突破4.5海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)[熱點(diǎn)集訓(xùn)]1．海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，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NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析海水中的鉀元素以化合態(tài)形式存在，要使化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯(cuò)誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此D也不正確。答案C2．下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認(rèn)識(shí)不正確的是A．CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B．使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一C．節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟(jì)的要求D．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺解析本題考查與STSE相關(guān)的化學(xué)問題，引導(dǎo)考生關(guān)注生活中的化學(xué)問題。N2不屬于溫室氣體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；清潔能源使用中不會(huì)產(chǎn)生SO2、NOx等氣體，B項(xiàng)正確；可燃冰是一種能源，D項(xiàng)正確。答案A3．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(或物質(zhì))是①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸A．全部 B．只有①②③④C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤解析海水中得到NaCl以后，以NaCl為原料電解飽和食鹽水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑、2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑、Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl，以NaCl為原料可生產(chǎn)純堿。答案A4．從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程中，涉及下列操作，其中正確的是解析灼燒海帶應(yīng)用坩堝，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；過濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；苯的密度比水的小，萃取了I2的苯層在上層，應(yīng)從分液漏斗上口倒出，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D5．最近，國(guó)際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中A．對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理B．不排放任何有害物質(zhì)C．在化工廠及周圍種草、種樹、種花，使工廠成為花園式工廠D．以綠色植物為原料，以生物催化劑實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的化學(xué)解析“綠色化學(xué)”的核心是從源頭上杜絕有害物質(zhì)的排放。即化工生產(chǎn)中不排放有害物質(zhì)。答案B6．汽車已經(jīng)成為重要的交通工具，但其排放的尾氣是空氣的主要污染物之一。已知汽車尾氣中的主要污染物有：CmHn(烴)、SO2、NOx、CO和C等，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題。(1)若用CmHn表示汽油的主要組成，CmHn在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________，汽油燃燒產(chǎn)生能量為汽車提供了動(dòng)力，這一過程中能量的轉(zhuǎn)化是由________能轉(zhuǎn)化為________能，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；(2)通過車用燃油的精煉加工處理，可減少汽車尾氣中________(填化學(xué)式)的排放；(3)目前汽車尾氣多采用催化轉(zhuǎn)化的方法加以治理，寫出在催化劑作用下NOx與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(2)車用燃油的組成元素主要有C、H、O、S等，對(duì)燃油精煉加工有助于減少尾氣中SO2的排放。(3)NOx與CO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒氣體N2和CO2。答案(1)4CmHn＋(4m＋n)O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))4mCO2＋2nH2O化學(xué)熱(2)SO2(3)2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2＋2xCO2[能力提升][限時(shí)45分鐘滿分100分]一、選擇題(每小題5分，共60分)1．(·豫北名校聯(lián)考)下列氣體物質(zhì)的主要來源及對(duì)環(huán)境影響相對(duì)應(yīng)的是氣體物質(zhì)主要來源對(duì)環(huán)境的影響A二氧化碳化石燃料的燃燒酸雨B二氧化硫汽車尾氣的排放光化學(xué)煙霧C二氧化氮工業(yè)廢氣的排放溫室效應(yīng)D甲醛各類含酚醛樹脂膠的人造板裝飾材料室內(nèi)空氣污染解析CO2能造成溫室效應(yīng)，A錯(cuò)誤；SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，B錯(cuò)誤；NO2及碳?xì)浠衔锸窃斐晒饣瘜W(xué)煙霧的主要原因，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2．海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)。在開發(fā)利用海水資源過程中，下列說法不正確的是A．從海水提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了物理變化C．海水淡化的方法主要有蒸餾法、離子交換法和電滲透法等D．大海中含有鉀、溴、碘等元素，需經(jīng)過氧化還原反應(yīng)才可得到鉀、溴、碘的單質(zhì)解析從海水中獲取NaCl不需要化學(xué)變化(蒸發(fā)結(jié)晶)。答案A3．從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：下列說法不正確的是A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)解析海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富，選項(xiàng)A正確；電解熔融的MgCl2時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生金屬鎂，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因MgCl2能水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，所以將MgCl2·6H2O晶體在HCl氣體氛圍中加熱脫水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，選項(xiàng)C正確；步驟①涉及CaCO3的分解反應(yīng)得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到Ca(OH)2，步驟⑥是電解涉及分解反應(yīng)，步驟③涉及MgCl2與Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到Mg(OH)2和CaCl2。答案B4．在空氣吹出法的工藝中，有選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的，也有選用SO2作溴蒸氣吸收劑的，下列有關(guān)說法正確的是A．兩種吸收過程中，Br2只作氧化劑B．兩種吸收過程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．用純堿溶液作吸收劑時(shí)，純堿作還原劑D．用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)解析①純堿溶液作吸收劑的反應(yīng)為：3Na2CO3＋3Br2=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收劑的反應(yīng)為：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。分析以上兩個(gè)反應(yīng)可知：①中Br2既作氧化劑，又作還原劑，②中Br2只作氧化劑。答案B5．下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認(rèn)識(shí)不正確的是A．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺的狀況B．為防止電池中的重金屬等污染土壤或水體，應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)C．為防止紙張被酸腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑D．海水提鎂的主要步驟為：海水eq\o(→,\s\up7(CaCO3（s）))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(l)＋Cl2(g)解析可燃冰是一種有開發(fā)前景的能源，合理開發(fā)利用有助于緩解能源緊缺；碳酸鈣易跟酸性物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)纖維素起保護(hù)作用；海水提鎂的流程中有兩處錯(cuò)誤，一是向海水中加入CaCO3固體，應(yīng)該加入石灰乳；二是電解MgCl2溶液制鎂，應(yīng)該電解熔融的氯化鎂。其他說法都正確。答案D6．(·蚌埠模擬)“低碳生活”是指生活作息時(shí)所耗用能量要減少，從而降低碳特別是二氧化碳的排放。下列行為不利于低碳生活的是A．處理廢棄塑料制品較為合理的方法是使用化學(xué)方法加工成防水涂料或汽油B．開發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料C．實(shí)現(xiàn)資源的“3R”，即：減少消耗(Reduce)、增加重復(fù)使用(Reuse)、重復(fù)再生(Recycle)D．逐步推廣天然氣，代替石油和煤的使用解析天然氣的主要成分為CH4，燃燒生成CO2，代替石油和煤使用不能降低CO2的排放量。答案D7．從海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入氯氣后用升華方法將置換出來的碘提純。但向浸取液中通入氯氣時(shí)會(huì)生成少量性質(zhì)類似于Cl2的ICl和IBr。為了消除這兩種雜質(zhì)，使其中的碘完全游離出來，需要加入適量的A．CaOC．H2O D．酒精解析由于ICl和IBr類似于Cl2的性質(zhì)，故除去碘中的這兩種物質(zhì)可加入還原劑KI，發(fā)生反應(yīng)：ICl＋KI=I2＋KCl，IBr＋KI=I2＋KBr。答案B8．“綠色化學(xué)”又稱環(huán)境無公害化學(xué)。下列敘述符合“綠色化學(xué)”原則的是A．綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進(jìn)行治理B．用聚苯乙烯等塑料代替木材生產(chǎn)包裝盒、快餐盒等，以減少木材使用C．研制新型殺蟲劑，使它只對(duì)目標(biāo)昆蟲有毒殺作用而對(duì)其他昆蟲無害D．現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，將乙烯直接氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷符合“原子經(jīng)濟(jì)”解析綠色化學(xué)是從源頭上杜絕或減少污染，而不是先污染再治理，A錯(cuò)誤；聚苯乙烯等塑料會(huì)造成白色污染，不符合“綠色化學(xué)”原則，B錯(cuò)誤；殺蟲劑都是有毒的化學(xué)試劑，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染或毒害，C錯(cuò)誤；乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，沒有副產(chǎn)物，原子利用率為100%，D正確。答案D9．(·漳州模擬)我們要樹立“科學(xué)發(fā)展觀”，絕不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)來發(fā)展經(jīng)濟(jì)。下面有關(guān)環(huán)境污染的說法中，不正確的是A．在采礦廠、制陶廠、耐火材料生產(chǎn)等場(chǎng)所長(zhǎng)期工作的人員，若不采取勞動(dòng)保護(hù)措施，則容易患上硅肺病B．氮的氧化物可以造成光化學(xué)污染，也可以破壞臭氧層，同時(shí)還可以形成酸雨C．工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥、化肥、含磷的洗滌劑等都可以對(duì)水體造成污染D．植樹造林既可以緩解溫室效應(yīng)，又可以降低酸雨的危害解析植被面積越大，光合作用吸收的CO2就越多，可緩解溫室效應(yīng)，但不能減少酸雨，因?yàn)樗嵊晔怯蒘O2、NO2大量進(jìn)入空氣造成的。答案D10．下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)/℃2852714沸點(diǎn)/℃36001412請(qǐng)參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是A．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg答案D11．某研究小組研究某地硫酸型酸雨的形成，有人提出以下猜想：猜想一：eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(SO3)eq\o(→,\s\up7(雨水))eq\x(H2SO4)猜想二：eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(雨水))eq\x(H2SO3)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(H2SO4)猜想三：以上兩過程同時(shí)存在有關(guān)上述猜想，收集一定該地區(qū)剛下的雨水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列判斷錯(cuò)誤的是A．若猜想一或猜想三正確，該雨水加入鹽酸后，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成B．若存在猜想二的過程，該雨水可以使品紅溶液褪色C．若存在猜想一的過程，該雨水的pH隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大D．上述任意一個(gè)猜想正確，該地區(qū)雨水的pH＜5.6解析酸雨放置過程中，無論是猜想一(SO2→SO3→H2SO4)還是猜想二(SO2→H2SO3→H2SO4)，c(H＋)都會(huì)變大，pH都會(huì)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤。酸雨的pH＜5.6，含有H2SO4會(huì)與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀，含有SO2或H2SO3會(huì)使品紅溶液褪色。答案C12．不僅化工生產(chǎn)應(yīng)遵循綠色化學(xué)的原則，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也應(yīng)遵循綠色化學(xué)的原則，實(shí)現(xiàn)原料和過程的綠色化。下列實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)過程遵循綠色化學(xué)原則的是①在萃取操作的演示實(shí)驗(yàn)中，將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水②在銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲③將實(shí)驗(yàn)室的廢酸液和廢堿液中和后再排放④用雙氧水代替高錳酸鉀制氧氣⑤將用銅粉與濃硫酸反應(yīng)制取硫酸銅的實(shí)驗(yàn)方案改為先將銅粉在空氣中充分加熱制得氧化銅，再將氧化銅溶解在稀硫酸中A．①② B．②③C．③④ D．①②③④⑤解析①溴水易揮發(fā)出有毒的溴蒸氣，改用碘水可減少有毒氣體的揮發(fā)；②銅與濃硝酸劇烈反應(yīng)產(chǎn)生有毒的NO2氣體，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲可及時(shí)終止反應(yīng)，減少NO2氣體的排放量；③將實(shí)驗(yàn)室的廢酸液和廢堿液中和后再排放可以減少對(duì)水的污染；④用雙氧水制氧氣副產(chǎn)物為水，不產(chǎn)生污染；⑤既杜絕了產(chǎn)生SO2而導(dǎo)致的污染，又提高了硫原子的利用率。以上過程均做到了從源頭上減少或杜絕污染，符合綠色化學(xué)的思想。答案D二、非選擇題(共40分)13．(12分)海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫(kù)，海洋資源的綜合利用具有非常廣闊的前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)媒體報(bào)道，挪威和荷蘭正在開發(fā)一種新能源——鹽能。當(dāng)海水和淡水混合時(shí)，溫度將升高0.1℃，世界所有入海口的這種能源相當(dāng)于電力需求的20%。海水和淡水混合時(shí)，溫度升高最可能的原因是________。A．發(fā)生了鹽分解反應(yīng)B．發(fā)生了水分解反應(yīng)C．由于濃度差產(chǎn)生放熱D．鹽的溶解度增大(2)蒸餾法是人類最早使用的淡化海水的方法。你認(rèn)為蒸餾法淡化海水最理想的能源是________。(3)從海水中可得到多種化工原料和產(chǎn)品，下圖是利用海水資源的流程圖。①反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為_______________________________________________；從反應(yīng)Ⅲ后的溶液中得到純凈的單質(zhì)溴的實(shí)驗(yàn)操作方法是________。②在母液苦鹵中含有較多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物質(zhì)。用沉淀法測(cè)定苦鹵中Mg元素的含量(g·L－1)，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)測(cè)定的數(shù)據(jù)有__________________________________。解析(1)海水與淡水混合時(shí)，不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高可以使鹽的溶解度增大，而鹽的溶解度增大不可能使溫度升高，所以D選項(xiàng)也錯(cuò)誤。(2)蒸餾法淡化海水最理想的能源是太陽(yáng)能。(3)①根據(jù)題目中流程圖知反應(yīng)Ⅱ?yàn)镾O2與Br2的反應(yīng)，離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)；②用沉淀法測(cè)定鎂元素的含量時(shí)，需要知道苦鹵樣品的體積及生成的Mg(OH)2的質(zhì)量。答案(1)C(2)太陽(yáng)能(3)①SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)蒸餾②苦鹵樣品的體積、Mg(OH)2沉淀的質(zhì)量14．(14分)(·上海)溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備的Br2的操作步驟為：①一定條件下，將Cl2通入濃縮的海水中，生成Br2；②利用熱空氣將Br2吹出，并用濃Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步驟②得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br－應(yīng)在________條件下進(jìn)行，目的是為了避免________。(2)Br2可用熱空氣吹出，其原因是_________________________________________。(3)寫出步驟③所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是_________________________________________。步驟②的產(chǎn)品有時(shí)運(yùn)輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因?yàn)開_______________________(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中________。a．通入HBr b．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液解析Cl2、Br2都是污染氣體，應(yīng)該在通風(fēng)櫥進(jìn)行操作；步驟③所發(fā)生反應(yīng)是歸中反應(yīng)，鹽酸有還原性，NaBrO3有氧化性，二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)；利用NaBr溶液與Cl2反應(yīng)，然后分液可除去Cl2。答案(1)通風(fēng)櫥污染環(huán)境(2)Br2易揮發(fā)(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3=3Na2SO4＋3Br2＋3H2O用鹽酸酸化，則鹽酸被NaBrO3氧化原因是Br2易揮發(fā)，對(duì)大氣有污染(4)c15．(14分)煤是一種常用的燃料。由于煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此需要對(duì)煤進(jìn)行加工后再燃燒，或?qū)U氣凈化后再排放。(1)將煤直接進(jìn)行燃燒，造成環(huán)境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①寫出有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式___________________________________。②以下是對(duì)硝酸型酸雨的評(píng)價(jià)，其中正確的是________(用序號(hào)填空)。