高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 4.5海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件.ppt

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第五節(jié)海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 考綱要求1 了解海水的綜合利用 2 了解常見元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響 3 了解科學(xué) 技術(shù) 社會的相互關(guān)系 如化學(xué)與生活 材料 能源 環(huán)境等 4 理解在化工生產(chǎn)中遵照 綠色化學(xué) 思想的重要性 一 海水水資源的利用1 利用方式海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行 2 海水的淡化 1 途徑 主要是從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去 考點(diǎn)一海水資源的開發(fā)利用 循環(huán)冷卻 2 方法和原理 二 海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1 氯堿工業(yè) 1 電解NaCl溶液 寫出化學(xué)方程式 下同 3 制漂白液 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 2 溴的提取 1 先將海水中的溴富集 再通過氧化還原反應(yīng)將溴提取出來 2 流程 3 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 2Br Cl2 2Cl Br2 3 碘的提取 1 工藝流程 2 主要反應(yīng) 2I H2O2 2H I2 2H2O 4 海水提鎂 1 生產(chǎn)流程 氯化氫 三 海水其他資源的開發(fā)利用 1 從海水中提取核能開發(fā)的重要原料 2 潮汐能 波浪能是有待開發(fā)的新型能源 鈾和重水 1 制取MgCl2時 應(yīng)在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2 6H2O 目的是防止MgCl2 6H2O在加熱脫水時水解產(chǎn)生Mg OH 2或Mg OH Cl 2 加碘食鹽中的碘元素是以KIO3的形式存在 而不是KI I2等 判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 從海帶中提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應(yīng) 2 海水的淡化發(fā)生的都是物理變化 3 工業(yè)上從海水中獲得Mg的一系列反應(yīng)中不包括置換反應(yīng) 4 海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化 5 從海水中可以得到NaCl 電解熔融NaCl可制備Cl2 答案 1 2 3 4 5 1 海藻中含有豐富的 以離子形式存在的碘元素 下圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程中的一部分 海水資源的開發(fā)利用 下列判斷正確的是 A 步驟 的操作分別是過濾 萃取B 可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟 的反應(yīng)是否進(jìn)行完全C 步驟 中加入的有機(jī)溶劑是裂化汽油或乙醇D 步驟 的操作是過濾解析 通過過濾除去海藻灰懸濁液中難溶性雜質(zhì)而得到含有I 的溶液 向該溶液中通入Cl2將I 氧化為I2 經(jīng)萃取后即得含碘有機(jī)溶液 A正確 淀粉只能檢驗(yàn)生成了I2 而不能說明I 已反應(yīng)完全 B錯誤 裂化汽油中含有不飽和烴 能與I2發(fā)生反應(yīng) 乙醇能與水互溶 C錯誤 步驟 的操作是蒸餾 D錯誤 答案 A 2 海洋中有大量的寶貴資源 被稱為 海洋元素 的溴 其工業(yè)制法為把海水濃縮得鹽鹵 然后加熱到363K 控制pH為3 5 通入氯氣把溴置換出來 然后用一種氣體X把溴吹出 再用純堿溶液吸收 這時 溴轉(zhuǎn)化為溴離子和溴酸根 最后用硫酸酸化 單質(zhì)溴可從溶液中析出 1 把溴吹出的氣體X 最可能用下面的 填序號 A 乙烯B 空氣C 氬氣D CO2 2 某同學(xué)對上述工藝提出改進(jìn)意見 認(rèn)為氧化后直接用有機(jī)溶劑萃取出溴即可 你認(rèn)為其建議是否合理 填 是 或 否 并說出理由 3 提取溴的工廠往往會因?yàn)殇宓膿]發(fā)而造成空氣污染 某實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備收集工廠的空氣測定溴的含量 提供乙醇溶液 蒸餾水 飽和Na2SO3溶液 飽和NaBr溶液 請你為他們設(shè)計(jì)收集一瓶工廠的空氣的方法 4 純堿溶液吸收溴的化學(xué)方程式為 硫酸酸化得到單質(zhì)溴的離子方程式為 3 海水綜合利用可以制備金屬鎂 其流程如下圖所示 1 海水中的鎂以Mg2 的形式存在 流程中將Mg2 轉(zhuǎn)化為Mg OH 2 然后又重新轉(zhuǎn)化為Mg2 的目的是 2 將MgCl2 6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2 一定條件 指的是 解析 1 海水中的鎂以Mg2 的形式存在 流程中將Mg2 轉(zhuǎn)化為Mg OH 2 然后又重新轉(zhuǎn)化為Mg2 可以提高M(jìn)g2 的濃度 起到富集的作用 2 在MgCl2 6H2O脫水變?yōu)镸gCl2時 由于存在MgCl2 2H2O Mg OH 2 2HCl水解平衡 所以需要在HCl氣流中進(jìn)行 以抑制MgCl2的水解 避免Mg OH 2的生成 答案 1 提高M(jìn)g2 的濃度 起到富集的作用 2 在HCl氣流中進(jìn)行 4 2014年高考新課標(biāo)全國卷 將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一 一般是先將海水淡化獲得淡水 再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品 回答下列問題 1 下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是 填序號 用混凝法獲取淡水 提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量 優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種 改進(jìn)鉀 溴 鎂等的提取工藝 2 采用 空氣吹出法 從濃海水吹出Br2 并用純堿吸收 純堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2 Na2CO3 H2O NaBr NaBrO3 NaHCO3 吸收1molBr2時 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol 3 海水提鎂的一段工藝流程如下圖 濃海水的主要成分如下 該工藝過程中 脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為 產(chǎn)品2的化學(xué)式為 1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為 g 4 采用石墨陽極 不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 電解時 若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 海水資源綜合利用的幾個易錯點(diǎn) 1 鈉 鎂 溴和碘均以化合態(tài)形式存在且含量較低 需先富集再提取 提取過程中涉及氧化還原反應(yīng) 2 提取溴的過程中要用硫酸酸化海水 防止溴單質(zhì)與堿 因?yàn)楹Ｋ嗜鯄A性 反應(yīng)而消耗 3 提取海水中NaCl 鎂 溴 碘的過程中要用到結(jié)晶 過濾 萃取和分液等實(shí)驗(yàn)操作 要注意這些操作的使用條件和操作方法的規(guī)范性 4 海水中鈾和重水的提取 潮汐能 波浪能的開發(fā)對于新能源的開發(fā)具有重要意義 5 直接加熱MgCl2 6H2O不能得到無水MgCl2 最終得到MgO 6 Mg蒸氣應(yīng)在H2或稀有氣體中冷卻 不能在空氣中冷卻 一 環(huán)境保護(hù)1 環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的 的破壞 以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的 考點(diǎn)二環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 生態(tài)環(huán)境 環(huán)境污染 2 常見環(huán)境污染問題 3 環(huán)境保護(hù) 1 空氣質(zhì)量日報(bào) 主要包括 空氣污染指數(shù) 空氣質(zhì)量級別 首要污染物 目前計(jì)入的污染物主要是 和可吸入顆粒物 2 三廢 主要是指 和廢渣 3 大氣污染物的來源 的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢氣及其攜帶的顆粒物 4 環(huán)境保護(hù)的措施 1 工業(yè)廢氣和所攜帶顆粒物的回收利用 2 工業(yè) 生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放 限制使用含 洗滌劑 3 回收 限制廢棄塑料 研制塑料 SO2 NO2 廢水 廢氣 煤 磷 氮 可降解 二 綠色化學(xué)1 核心綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從對環(huán)境的污染 又稱為 環(huán)境友好化學(xué) 清潔化學(xué) 2 原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)要求反應(yīng)物的原子 原子的利用率達(dá)到 也就是說在化學(xué)反應(yīng)中不產(chǎn)生任何廢物 源頭上減少和消除 全部轉(zhuǎn)化為期望的產(chǎn)物 100 1 1 電視中常說的PM2 5 你認(rèn)為屬于何種污染 2 符合 綠色化學(xué) 要求的化學(xué)反應(yīng)是什么樣的反應(yīng) 說說你的看法 提示 1 PM2 5屬于可吸入顆粒物 2 如化合反應(yīng) 加成反應(yīng)和加聚反應(yīng) 2 判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 CO2屬于大氣污染物 2 酸雨是pH小于7的雨水 3 CO2 NO2或SO2都會導(dǎo)致酸雨的形成 4 大氣中CO2含量的增加會導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇 答案 1 2 3 4 1 下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是 A 燃煤時加入適量石灰石 可減少廢氣中SO2的量B 臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過10 4 的空氣有利于人體健康C CO NO NO2都是大氣污染氣體 在空氣中都能穩(wěn)定存在D 含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解 故不會導(dǎo)致水體污染 環(huán)境問題 答案 A 2 2014年齊齊哈爾模擬 化學(xué)已經(jīng)滲透到人類生活的各個方面 下列說法正確的是 A 綠色化學(xué)的核心是對環(huán)境污染進(jìn)行綜合治理B 煙 云 霧在陽光照射下可觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象C 溫室效應(yīng) 酸雨 的形成都與氮氧化合物有關(guān)D 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會 斷路 解析 綠色化學(xué)的核心指利用化學(xué)原理從源頭上消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染 A項(xiàng)錯 溫室效應(yīng) 的形成與CO2有關(guān) C項(xiàng)錯 制作光導(dǎo)纖維的原料是SiO2 D項(xiàng)錯 答案 B 主要的大氣污染物及其危害 綠色化學(xué) 答案 A 答案 C 5 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 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 再清洗玻璃儀器解析 品紅溶液可以用來檢驗(yàn)SO2氣體 但不能用來吸收尾氣 A錯誤 CO還原Fe2O3后的尾氣中含有少量CO氣體 直接排放到空氣中會造成污染 B錯誤 溴易揮發(fā) 而碘不易揮發(fā) C正確 鋅與稀硫酸制氫氣后的廢液倒入水槽會污染環(huán)境 D錯誤 答案 C 6 直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題 將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫 最終生成硫酸鈣 硫酸鈣可在下圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng) 氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳 從而有利于二氧化碳的回收利用 達(dá)到減少碳排放的目的 請回答下列問題 1 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中 引發(fā)的主要環(huán)境問題有 填寫字母編號 A 溫室效應(yīng)B 酸雨C 粉塵污染D 水體富營養(yǎng)化 2 在煙氣脫硫的過程中 所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前 需通一段時間的二氧化碳 以增加其脫硫效率 脫硫時控制漿液的pH 此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣 二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為 亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為 解析 1 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有的粉塵會造成粉塵污染 含有的二氧化硫 與空氣接觸可產(chǎn)生三氧化硫 會造成酸雨 二氧化碳可以造成溫室效應(yīng) 故應(yīng)選A B C 2 因CO2 CaCO3 H2O Ca HCO3 2 故二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為Ca HCO3 2 1molCa HSO3 2被氧氣氧化肯定生成1molCaSO4 根據(jù)S元素守恒 還要有H2SO4生成 故反應(yīng)方程式為Ca HSO3 2 O2 CaSO4 H2SO4 答案 1 ABC 2 Ca HCO3 2 或碳酸氫鈣 Ca HSO3 2 O2 CaSO4 H2SO4 有關(guān)實(shí)驗(yàn)題的答題流程及規(guī)范表述一 氣體的檢驗(yàn)典例1 2013年高考廣東卷 化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識 形成化學(xué)觀念 提高探究與創(chuàng)新能力 提升科學(xué)素養(yǎng) 在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較Cl2和Br2的氧化性 操作與現(xiàn)象是 取少量新制氯水和CCl4于試管中 抽樣評析 踩點(diǎn)得分解答此類題目的得分點(diǎn)是 操作 試劑 現(xiàn)象 結(jié)論 1 操作 要規(guī)范準(zhǔn)確 要有明顯的動詞 如 加入 滴加 通入 等 倒入 不正確 2 現(xiàn)象 描述要準(zhǔn)確完整 如顏色變化 溶液分層 有氣泡或 色沉淀生成等 3 結(jié)論 需要根據(jù)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出明確的結(jié)論或判斷 答題模板將氣體 通入或加入 操作 溶液 試劑 現(xiàn)象 說明 結(jié)論 即時訓(xùn)練1 聚合硫酸鐵又稱聚鐵 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 廣泛用于污水處理 實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣 主要成分為鐵的氧化物及少量FeS SiO2等 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 過程如下 驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是 答案將氣體通入少量品紅溶液 溶液褪色 加熱后又恢復(fù)原色 二 試紙的使用典例2聚合硫酸鐵又稱聚鐵 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 廣泛用于污水處理 實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣 主要成分為鐵的氧化物及少量FeS SiO2等 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 過程如下 溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 用pH試紙測定溶液pH的操作方法為 抽樣評析 踩點(diǎn)得分解答此類題目的得分點(diǎn)是 取試紙 蘸液點(diǎn)樣 對比讀數(shù) 1 取試紙 取一小塊pH試紙放在表面皿或玻璃片上 2 蘸液點(diǎn)樣 用潔凈的玻璃棒蘸取待測液 3 對比讀數(shù) 與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照 確定溶液的pH 答題模板 1 定量試紙 如pH試紙 取一小片 試紙放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待測液 點(diǎn)在 試紙上 待試紙變色后再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照 得出測量數(shù)據(jù) 2 定性試紙 如紅色石蕊試紙 藍(lán)色石蕊試紙 淀粉 KI試紙等 檢驗(yàn)溶液 將 試紙放在表面皿上 用潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液點(diǎn)在試紙的中部 試紙由 色變?yōu)?色 即證明 溶液具有 性質(zhì) 檢驗(yàn)氣體 取一小片 試紙用蒸餾水潤濕 沾在玻璃棒的一端 靠近盛有待測氣體容器口 如試管的管口 附近 試紙由 色變?yōu)?色 即證明該氣體是 即時訓(xùn)練2 實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置 夾持固定裝置略去 制備并收集氣體甲 1 寫出試管a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 檢驗(yàn)b試管中收集滿甲氣體的方法是