化學(xué)一輪教案 海水資源的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)(含解析)

第5節(jié)海水資源的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)考點(diǎn)海水資源的開(kāi)發(fā)利用判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。(1)海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、明礬凈化法等。()(2)從海水中可以得到NaCl，電解熔融的NaCl可制備金屬鈉。()(3)海水中提取鎂所涉及的化學(xué)反應(yīng)全都是氧化還原反應(yīng)。()(4)海水中含有鉀元素，只需要經(jīng)過(guò)物理變化就可以得到鉀單質(zhì)。()(5)從海水中提取碘的過(guò)程中，涉及化合反應(yīng)。()(6)氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)加熱失去結(jié)晶水生成MgCl2時(shí)，要在HCl的氣流中進(jìn)行。()(7)從海水提取溴的工藝流程中出現(xiàn)了兩次Br－Br2的過(guò)程，這樣設(shè)計(jì)的目的是把海水中的溴元素富集。()題組一鎂的工業(yè)制法1.下圖是某化工廠對(duì)海水資源綜合利用的示意圖：根據(jù)以上信息，判斷下列相關(guān)分析不正確的是()A．上述提取Mg的流程中，沒(méi)有涉及的反應(yīng)類型是置換反應(yīng)B．因氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，冷卻電解無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣時(shí)，可選擇氮?dú)釩．反應(yīng)⑥所用的氣態(tài)氧化劑可從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)利用或從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)利用D．從母液中提取Mg和Br2的先后順序：先提取Br2，后提取Mg題組二溴的工業(yè)制法2.某?；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)從濃縮的海水中提取溴。裝置示意圖和實(shí)驗(yàn)步驟如下(已知Br2的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒性)：實(shí)驗(yàn)步驟：①連接A與B，關(guān)閉活塞b、d，打開(kāi)活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束；②關(guān)閉活塞a、c，打開(kāi)活塞b、d，向A中鼓入足量熱空氣；③進(jìn)行步驟②的同時(shí)，向B中通入足量SO2；④關(guān)閉活塞b，打開(kāi)活塞a，再通過(guò)A向B中緩慢通入足量Cl2；⑤將B中所得液體進(jìn)行蒸餾，收集液溴?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室中用KMnO4和濃鹽酸制備氯氣的化學(xué)方程式為_(kāi)___。(2)步驟②中鼓入熱空氣的作用為_(kāi)________________________。(3)步驟③B中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________。(4)此實(shí)驗(yàn)中尾氣可用________(填字母序號(hào))吸收處理。a．水b．濃硫酸c．NaOH溶液 d．飽和NaCl溶液e．飽和Na2CO3溶液(5)步驟⑤中，用D裝置進(jìn)行蒸餾，收集液溴，將裝置圖中缺少的必要儀器補(bǔ)畫(huà)出來(lái)。(6)若直接連接A與C，進(jìn)行步驟①和②，充分反應(yīng)后，向錐形瓶中滴加稀硫酸，再經(jīng)步驟⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反應(yīng)生成了NaBrO3等，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。(7)與B裝置相比，采用C裝置的優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)_________________。題組三碘的工業(yè)制法3.從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下，下列關(guān)于海帶制碘的說(shuō)法，不正確的是()干海帶eq\o(→,\s\up15(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up15(沸水),\s\do15(浸泡))懸濁液eq\o(→,\s\up15(過(guò)濾))濾液eq\o(→,\s\up15(H＋),\s\do15(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up15(CCl4))I2的CCl4溶液eq\o(→,\s\up15(蒸餾))I2A．實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應(yīng)C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”4．[2015·寶雞模擬]海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：(1)步驟①的實(shí)驗(yàn)操作名稱是________；(2)現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品。完成該實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃儀器是____________________。(3)步驟③中能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是________；A．CCl4與水不互溶B．CCl4與I2發(fā)生取代反應(yīng)C．CCl4的密度比水大D．CCl4不易燃燒，可作滅火劑E．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多(4)步驟③中還可選擇________作萃取劑；(5)步驟②中反應(yīng)的離子方程式是________________；(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘：_____________________________________________。考點(diǎn)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。(1)使用無(wú)磷洗衣粉，可徹底解決水體富營(yíng)養(yǎng)化。()(2)將廢電池深埋，可以避免其中的重金屬污染。()(3)CO2、NO2和SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成。()(4)CO2、CH4、N2都是造成溫室效應(yīng)的氣體。()(5)酸雨是pH<7的雨水。()(6)田間焚燒秸稈可減少土壤廢棄物污染。()(7)潮汐是由于地球與月球之間的引力變化造成的。()(8)大脖子病是由于缺碘造成的，與環(huán)境污染無(wú)關(guān)。()題組一環(huán)境問(wèn)題和解決措施1.[2015·云南昆明統(tǒng)考]化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說(shuō)法正確的是()A．汽車的排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”，使有毒的CO和NO反應(yīng)生成N2和CO2B．向煤中加入適量石灰石，使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO3，可減少對(duì)大氣的污染C．高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維D．大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含CO2、SO2，從而使雨水的pH＝5.6形成酸雨2．Ⅰ.酸雨(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是________。A．未經(jīng)處理的工業(yè)廢水的任意排放B．大氣中二氧化碳含量增多C．工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料和金屬礦石的冶煉D．汽車排放的尾氣和燃料不完全燃燒產(chǎn)生的氣體(2)SO2主要來(lái)自于硫酸工廠廢氣和含硫礦物的燃燒。①若用Na2SO3溶液來(lái)吸收工廠的SO2尾氣，加熱吸收液可獲得高濃度的NaHSO3，變廢為寶。你能寫(xiě)出主要的化學(xué)方程式嗎？②為除去燃料中的硫，可采用如圖脫硫工藝。你能寫(xiě)出主要的化學(xué)方程式嗎？Ⅱ.光化學(xué)煙霧大氣污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳?xì)浠衔镌谔?yáng)光的照射下，在低空大氣中發(fā)生復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)(大氣中的氧氣也參加了反應(yīng))，形成白色或淺藍(lán)色有特殊氣味的光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧中主要含二次污染物，如醛類、酮類、臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯等。光化學(xué)煙霧嚴(yán)重危害人體健康，損害植物及橡膠制品等。汽車尾氣污染：汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。(1)寫(xiě)出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________。(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點(diǎn)是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是_____________________________。(3)控制城市空氣污染源的方法可以有________(填字母序號(hào))。A．開(kāi)發(fā)氫能源B．使用電動(dòng)車C．植樹(shù)造林D．戴上呼吸面具Ⅲ.臭氧層空洞大氣平流層中O2吸收紫外線可變成臭氧(O3)，而冰箱中的制冷劑氟里昂在紫外線作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，從而破壞平流層中的臭氧層。同樣超音速飛機(jī)的尾氣及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NO也能加快O3的分解，反應(yīng)式如下：NO＋O3=NO2＋2O；NO2＋O=NO＋O2。請(qǐng)你寫(xiě)出總的反應(yīng)式：________________；其中NO的作用是________和________。Ⅳ.水體富營(yíng)養(yǎng)化(1)工、農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含磷。家用洗滌劑是污水中磷的一個(gè)重要來(lái)源(洗滌劑中含有磷酸鈉)。關(guān)于處理污水時(shí)要不要除去磷的說(shuō)法正確的是________。A．磷是生物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，不必除去B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去C．含磷污水排到自然水中引起藻類增殖，使水變質(zhì)，必須除去D．磷對(duì)人無(wú)毒，除去與否都無(wú)關(guān)緊要(2)赤潮我國(guó)沿海出現(xiàn)了大面積赤潮，赤潮是紅藻、藍(lán)藻等在較短時(shí)間內(nèi)大量繁殖形成的，它造成的嚴(yán)重后果是________。赤潮是水體富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果，主要是因?yàn)開(kāi)_______等，使水中含有大量的________元素對(duì)應(yīng)的離子。為了防止水污染，我國(guó)許多地區(qū)已經(jīng)對(duì)洗衣粉的成分加以限制，不得再銷售含有________(從下述選項(xiàng)中選)的洗衣粉。A．硅酸鈉B．烷基苯磺酸鈉C．三聚磷酸鈉 D．蛋白質(zhì)題組二綠色化學(xué)3.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)要符合綠色化學(xué)思想，如減少污染，防止浪費(fèi)等。下列符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的是()A．用銅與濃硫酸反應(yīng)制取CuSO4，并用少量品紅溶液吸收尾氣B．將CO還原Fe2O3后的尾氣直接排入空氣中C．用CCl4進(jìn)行萃取操作練習(xí)時(shí)，將溴水改成碘水D．將Zn和稀硫酸制H2后的廢液倒入水槽后，再清洗玻璃儀器4．在“綠色化學(xué)工藝”中，理想狀態(tài)是原子利用率為100%。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的過(guò)程中，欲使原子利用率達(dá)到最高，還需要其他的反應(yīng)物有()A．CO和CH3OHB．CO2和H2OC．H2和CO2 D．CH3OH和H2考點(diǎn)無(wú)機(jī)框圖推斷題中的“題眼”1．甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，一定條件下它們有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物已略去)：下列有關(guān)物質(zhì)的推斷正確的是()A．若丁為KOH溶液，則甲可能為AlB．若丁為Fe，則丙可能為Fe(NO3)2溶液C．若丁為O2，則甲可能為非金屬單質(zhì)硫D．若甲、乙、丙均為焰色反應(yīng)呈黃色的化合物，則丁一定為CO22．[2015·河南八市聯(lián)考]X、Y、Z是中學(xué)化學(xué)中三種常見(jiàn)元素的單質(zhì)，甲、乙是兩種常見(jiàn)的化合物，相互間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(未注明反應(yīng)條件)，下列說(shuō)法不正確的是()A．若X為金屬單質(zhì)，Y為非金屬固體單質(zhì)，則Z為O2B．若X、Y均為金屬單質(zhì)，則甲不可能為黑色固體C．若X為金屬單質(zhì)，Y為非金屬氣體單質(zhì)，則乙可能為黑色固體D．若X、Y均為非金屬固體單質(zhì)，則Z可能為O23．[2015·鄭州模擬]已知化合物A、B、M、N含有同一種元素，且A與B，M與N的元素組成相同，A與B在常溫下均呈液態(tài)。D為固體單質(zhì)，與X的濃溶液在常溫下作用無(wú)明顯現(xiàn)象，加熱時(shí)有大量氣體產(chǎn)生(相關(guān)轉(zhuǎn)化中所有反應(yīng)物與生成物均已標(biāo)出)。(1)若D與E溶液能夠發(fā)生化合反應(yīng)。且溶液在反應(yīng)前后顏色有變化。①A的電子式為_(kāi)_______。D的化學(xué)式為_(kāi)_______。②M與E溶液可發(fā)生反應(yīng)生成X，其離子方程式為_(kāi)________。(2)若D為常見(jiàn)的紅色金屬單質(zhì)。用惰性電極電解100mL0.05mol·L－1E溶液，導(dǎo)線中通過(guò)0.08mol電子，陽(yáng)極析出的氣體體積為_(kāi)_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假設(shè)溶液體積不變，則所得溶液pH＝________。(3)若D為短周期元素形成的黑色固體單質(zhì)。反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。(4)已知下列幾種試劑：a．無(wú)水CuSO4b．品紅溶液c．酸性KMnO4溶液d．澄清石灰水e．飽和NaOH溶液為了檢驗(yàn)(3)中D與X生成的混合氣體的成分，某學(xué)生用上述試劑(或部分試劑)設(shè)計(jì)了幾種實(shí)驗(yàn)方案，下列試劑使用順序最合理的是________(填序號(hào))。A．a(chǎn)bebdB．AdebC．a(chǎn)bcbdD．a(chǎn)bd教材實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新考查：蒸餾[2014·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號(hào))。[遷移發(fā)散]一、高考還可能這樣考1．可用蒸餾法分離的混合物應(yīng)具有什么性質(zhì)？2．蒸餾裝置中，溫度計(jì)水銀球的位置為什么要放在蒸餾燒瓶的支管口處？3．蒸餾裝置中冷凝管冷卻水的進(jìn)出水方向是如何選擇的？[考題集訓(xùn)][2015·黃岡調(diào)研]查閱資料知：Br2的沸點(diǎn)為58.78℃，密度為3.119g·cm－3，微溶于水，有毒。Ⅰ.(1)常溫下，單質(zhì)溴通常呈________態(tài)，保存時(shí)通常在盛溴的試劑瓶中加入少量________。Ⅱ.工業(yè)生產(chǎn)中，海水提溴常用空氣吹出法。其生產(chǎn)流程可用下圖表示：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up15(通入Cl2))eq\x(\a\al(低濃度,溴水))eq\o(→,\s\up15(通入空氣吹出Br2),\s\do15(用X吸收))eq\x(\a\al(含Br－,的溶液))eq\o(→,\s\up15(通入Cl2))eq\x(\a\al(Br2的,濃溶液))→eq\x(液溴)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬該法設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去)從濃縮的海水中提取溴。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①關(guān)閉活塞b、d，打開(kāi)活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束；②關(guān)閉a、c，打開(kāi)活塞b、d，向A中鼓入足量熱空氣；③關(guān)閉b，打開(kāi)a，再通過(guò)A向B中通入足量的Cl2；④取B中所得液體進(jìn)行蒸餾，收集液溴。(2)當(dāng)觀察到A中液面上方出現(xiàn)________(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)即可判斷步驟①中反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。(3)X試劑可以是________(填序號(hào))，尾氣處理選用________(填序號(hào))。a．H2O b．飽和食鹽水c．氫氧化鈉溶液 d．飽和Na2SO3溶液B中X試劑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________