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化学与自然资源的开发利用第四章章末整合提升突破点一金属的冶炼【典例1】工业上常常采用下列几种方法冶炼金属：①热分解法；②热还原法；③电解法。这三种方法在工业上都有典型的应用实例：(1)氧化汞制汞；(2)铝热法炼铬；(3)从氯化镁中炼镁。其中金属冶炼方法与实例对应关系不正确的是()A．(1)①B．(2)①C．(2)②D．(3)③[思路点拨](1)切入点：金属离子得电子能力不同，因而不同金属有不同的冶炼方法。(2)关键点：掌握金属冶炼规律，采用适当的冶炼方法。[解析]常用的三种冶炼金属的方法分别具有如下规律：热分解法适用一些不活泼的金属，如Hg、Ag；热还原法适用一些较活泼的金属，如Fe、Zn、Cr等；而电解法则用于冶炼一些活泼金属，如Na、Mg、Al等，所以本题中(1)①、(2)②、(3)③的搭配是合理的，不正确的是B项。[答案]B金属冶炼规律：1K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属的阳离子的氧化性较弱，常采用电解法冶炼。2Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等活泼金属的阳离子有一定的得电子能力，常用还原法冶炼。3Hg、Ag等不活泼金属的阳离子，得电子能力较强，常用热分解法冶炼。4对不活泼的以游离态形式存在于地壳中的金属，常用物理方法制得。[针对训练1]金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中不正确的是()A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼[解析]合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A正确；因AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝时应采用冰晶石(Na3AlF6)作熔剂电解熔融Al2O3的方法，B错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，C正确；越活泼的金属，其金属阳离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。[答案]B突破点二海水资源的开发与利用【典例2】海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。A．酒精(沸点78℃)B．四氯化碳(沸点77℃)C．甘油(沸点290℃)D．苯(沸点80℃)(3)在操作②中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量(填序号)________溶液，反应的离子方程式为_______________。A．KIO3B．HClOC．KID．Br2(4)为使从含碘有机溶液中提取碘和回收溶剂顺利进行，采用水浴加热蒸馏(如下图所示)。请指出图中实验装置中错误之处(下列空白可不填满，也可补充)。①_______________________________________；②_______________________________________；③________________________________________；④________________________________________。[思路点拨](1)切入点：熟悉从海藻中提取碘的工业流程。(2)关键点：萃取剂选择时应注意与原溶剂互不相溶且物质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度；熟练掌握蒸馏时的注意事项。[解析]从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液。从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，蒸馏时，应垫石棉网加热，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝管中冷却水的流向是下口进，上口出。(3)在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的反应为ICl＋KI===I2＋KCl。[答案](1)萃取、分液分液漏斗(2)BD(3)CICl＋I－===I2＋Cl－(4)①没有垫石棉网②温度计的水银球不能插入溶液当中③冷凝管中冷却水的流向应是下口进，上口出④没有加碎瓷片或沸石(1)萃取剂选择时应注意与原溶剂互不相溶。(2)氧化还原反应中元素由高价态转化为低价态应选择适当的还原剂。(3)蒸馏实验的注意事项也是容易考查的错误之处，要仔细观察装置图将错误全部找出。[针对训练2]我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务。(1)海水中所含元素质量最大的是________，被称作海洋元素的是________。(填元素符号)(2)①从海水中提取粗盐采用的方法是________，粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质，精制时所用的试剂为A.盐酸、B.氯化钡溶液、C.氢氧化钠溶液、D.碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序为________。②工业上常以食盐为原料制备氯气，再用氯气制备漂白粉，用化学方程式表示工业上制漂白粉的原理：______________。(3)提取NaCl后剩余的海水(母液)，可用来提取Mg和Br2。①如用来提取Mg，请完成具体工业流程(注：()内填所需试剂，[]内填操作)。②根据上述提取镁的全过程，没有涉及的反应类型是________(填字母)。A．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应③若用来提取Br2，用离子方程式表示提取溴的原理：______________________________________________。④方法A：母液提取Mg后，再用来提取Br2；方法B：母液提取Br2后，再用来提取Mg。哪个更合适________(填“A”或“B”)，你的理由是________________________________________________。[解析](1)因海水中含有大量的水，水中质量最大的是氧元素；溴被称作海洋元素。(2)用蒸发结晶的方法可以从海水中获得食盐。镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子均可，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要在加入氯化钡之后，这样碳酸钠能除去反应剩余的氯化钡，过滤，加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以添加试剂的顺序为CBDA、BCDA或BDCA。(3)①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰并将石灰制成石灰乳，将石灰乳加入海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀，在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O，将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，电解熔融的氯化镁可得到Mg。②CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，分解反应；CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应；MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，复分解反应；Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，复分解反应；MgCl2·6H2O=====HCl△MgCl2＋6H2O↑，分解反应；置换反应没有涉及。④若先提取镁，海水中会残留大量Ca(OH)2，而氯气能与过量的石灰乳反应，用Cl2提取溴时会消耗大量Cl2，所以母液应先提取Br2后，再用来提取Mg。[答案](1)OBr(2)①蒸发结晶CBDA(或BCDA、BDCA)②2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)①盐酸电解②C③Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2④B若先提取镁，海水中会残留大量Ca(OH)2，再用Cl2提取溴时会消耗大量Cl2突破点三环境保护与绿色化学【典例3】下列有关燃料的说法错误的是()A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一[思路点拨](1)切入点：燃料燃烧产生的CO、SO2为有毒气体，会造成大气污染；产生的CO2无毒，但会导致温室效应。(2)关键点：燃料燃烧时耗氧量越大，越容易导致不完全燃烧，从而产生CO造成大气污染。[解析]A项中，燃料燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一，正确。B项中，化石燃料完全燃烧时产生的气体有CO2、SO2等，会造成大气污染，错误。C项中，液化石油气的主要成分是丙烷等含碳原子数目较少的烃，燃油的主要成分是含碳原子数目较多的烃，液化石油气燃烧更充分，可减少大气污染，正确。D项中，燃料不完全燃烧产生的CO是造成大气污染的主要污染物之一。[答案]B[针对训练3]大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是()A．燃烧煤炭供热B．利用风力发电C．增加植被面积D．节约用水用电[解析]燃烧煤炭供热会产生CO2，A正确；利用风力发电不会产生CO2，B错误；增加植被面积，会增加植物的光合作用，减少大气中CO2的含量，C错误；节水节电不会增加CO2的排放，D错误。[答案]A对于化石燃料高考中主要考查煤和石油的加工方式、产品及应用；对于绿色化学常以环境问题作为命题出发点，考查环境污染的成因、危害及其治理，以及与之有关的生产或工艺中的化学原理。一、金属矿物和海水资源的开发利用易错点1.对不同金属不能采用相应的冶炼方法。2．对于海水中物质的提取的流程和原理掌握不准确。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)金属阳离子被还原，一定会得到金属单质()(2)工业上电解MgCl2溶液制取Mg()(3)金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应()(4)铝热剂是纯净物()(5)通过铝热反应可以在野外焊接钢轨()(6)海带中含有碘，能使淀粉变蓝()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×二、煤、石油、天然气的综合利用和绿色化学易错点1.不能准确掌握煤、石油和天然气的综合利用，尤其是分馏和干馏容易混淆。2．不能准确理解绿色化学是从源头上消除污染，而不是产生污染后治理。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)煤的干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品，该过程属于物理变化()(2)石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化()(3)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源()(4)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏()(5)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一()(6)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√