（人教通用版）2015届高考化学一轮总复习讲义 第五节 海水资源的开发利用及环境保护.doc

第五节海水资源的开发利用及环境保护明考纲要求理主干脉络1.了解海水的综合利用。2.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境等)。4.理解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。海水资源的综合利用1水资源的利用 2化学资源的开发利用(1)氯碱工业。电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；产物制盐酸：H2Cl22HCl；制漂白液：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(2)海水提镁。海水Mg(OH)2MgCl2(溶液)MgCl2·6H2OMgCl2Mg1 / 16(3)海水提溴。海水(酸化)Br2HBrBr2(液)(4)海带中提碘。海带海带灰含I的溶液I2I2的有机溶液I21.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“×”)。(1)(2013·福建高考)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。()(2)(2013·浙江高考)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样灼烧溶解过滤萃取。()(3)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。()(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应。()(5)蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2海水是巨大的资源宝库，以下是海水资源的利用：海水的淡化海水中提取食盐海水中提取金属镁海水中提取碘海水中提取溴上述化工生产中涉及氧化还原反应的有_。答案：3从海水提取溴的工艺流程中出现了两次BrBr2的过程，这样设计的目的是什么？提示：把海水中的溴元素富集。4氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)加热失去结晶水生成MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？提示：MgCl2易发生水解反应，在HCl的气流中可抑制MgCl2的水解。一、从海水中提取镁的方法(1)工艺流程： (2)基本步骤及主要反应：制熟石灰：CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2。沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2。酸化：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O。蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。电解：电解熔融氯化镁制得镁。二、从海水中提取溴的方法1工艺流程2基本步骤及主要反应(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br得到浓缩。(2)氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br氧化为Br2，反应的离子方程式为：Cl22Br=Br22Cl。(3)富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。(4)提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。三、海带中碘元素的检验和从海带中提取碘的方法1海带中含有碘元素的检验(1)反应原理：2H2IH2O2=I22H2O(2)实验步骤及证明方法2海带中提碘(1)工艺流程。(2)两种原理。主要的化学原理：Cl22KI=2KClI2。主要物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。1.(2014·泰安模拟)从海水中提取镁，正确的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2晶体MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2·6H2OMgCl2(熔融)Mg2从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应3.从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以使溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是()ASO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性BSO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性C从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取DSO2是形成酸雨的唯一原因4海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是_。(2)步骤反应的化学方程式是_。从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是_。ANaOHBFeCl2CNa2SO3DH2O(3)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在8090。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_5.从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作，其中正确的是()6(2014·南京模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案专区1.解析：从海水中提取镁时，首先用石灰乳将海水中的Mg2沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到MgCl2溶液，从MgCl2溶液中冷却结晶得到MgCl2·6H2O，在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，最后电解熔融MgCl2得到单质Mg。答案：D2.解析：电解熔融MgCl2时阳极上得到Cl2，阴极上得到Mg。答案：B4.解析：(1)(2)离子方程式和化学方程式分别为：2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能用水吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。答案：(1)2BrCl2=Br22Cl(2)SO2Br22H2O=H2SO42HBrABC(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低3.解析：因为SO2具有较强的还原性，而溴单质具有较强的氧化性，将SO2气体通入溴水时，发生反应SO2Br22H2O=H2SO42HBr而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶，故不能作萃取剂(从溴水中提取溴)。酸雨有硫酸酸雨(主要由SO2导致)和硝酸酸雨(主要由NO和NO2导致)两种。答案：B5.解析：灼烧海带应用坩锅，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。答案：D6.解析：灼烧干海带应在坩埚中进行，而不应在蒸发皿中灼烧海带。答案：A环境保护与绿色化学1环境污染(1)环境问题：主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。(2)“三废”：主要指废气、废水、废渣的污染。(3)大气污染物的来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。2绿色化学(1)绿色化学：其核心指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染。(2)原子经济性：环氧乙烷的生成，其特点为：反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100%。经典方法：CH2=CH2Ca(OH)2Cl2CaCl2H2O。现代化工生成方法：2CH2=CH2O2 。上述两反应的原子经济性为100%的是。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“×”)。(1)(2013·广东高考)用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2和Hg2。()(2)(2012·江苏高考)改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放。()(3)(2011·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体。()(4)(2011·天津高考)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题。()(5)(2011·福建高考)使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一。()答案：(1)(2)(3)×(4)×(5)2环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染无关的是_。温室效应赤潮酸雨光化学烟雾臭氧层空洞潮汐大脖子病水华答案：、3“绿色化学”要求从技术上，经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的副作用，设计由铜、浓H2SO4等制取CuSO4的实验方案，要求设计方案符合“绿色化学”的要求。提示：常见的环境污染与防治方法1常见的环境污染成因(1)酸雨SO2及NOx的排放。(2)光化学烟雾主要是NOx、碳氢化合物造成的。(3)臭氧空洞氟氯代烃、NOx的排放。(4)温室效应大气中CO2、CH4含量的增加造成的。(5)白色污染聚乙烯等难降解的塑料制品。(6)水华、赤潮含磷洗衣粉的大量使用、工农业及城市污水的任意排放造成水体富营养化。2环境污染的类型及防治措施主要污染物及来源主要危害防法措施大气污染污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒来源：化石燃料的燃烧，工业烟尘危害人体健康破坏建筑物影响动、植物生长改变气候开发新能源，减少化石燃料的燃烧对工业尾气进行处理立法管理水污染污染物：重金属盐、耗氧有机物，氮、磷化合物等来源：工业废水、生活废水、实验室和医院废水污染饮用水、影响人畜健康影响植物生长形成水华、赤潮，影响水中生物生长对废水进行无害化处理后排放立法管理土壤污染污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、各种废水使土壤板结、硬化水肥流失对垃圾回收和分类处理，综合利用控制各种污水排放1.(2012·海南高考)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是()ACO2属于大气污染物B酸雨是pH小于7的雨水CCO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧2.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：(1)排空物质的主要成分为_。(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是_。(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为_。.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：各室中发生的反应如下：氧化室：在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。清除室：NONO2=N2O3；N2O32H2SO4=2NOHSO4H2O分解室：4NOHSO4O22H2O=4H2SO44NO2回答下列问题：(1)物质和分别为(写化学式)_、_。(2)写出氧化室中发生反应的化学方程式_。答案专区1.解析：SO2及氮的氧化物是导致酸雨形成的主要物质，而CO2是造成温室效应的主要物质。C错误；CO2无毒，不属于大气污染物；酸雨是pH小于5.6的降水。答案：D.(1)根据各室中的反应，物质、分别为分解室中NOHSO4与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。(2)氧化室中SO2和NO2与水发生反应生成H2SO4和NO，反应方程式为：NO2SO2H2O=H2SO4NO。答案：.(1)N2、O2(2)使氨气和污染的空气充分混合(3)用作肥料2.解析：.(1)排空物质是无污染的气体，主要成分为N2、O2。(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨气和污染的空气充分混合，使氮的氧化物与氨气充分反应，从而转化为无毒的N2。(3)从吸收塔排出的混合液含有铵盐，可以作为氮肥。.(1)NO2、H2SO4(2)NO2SO2H2O=H2SO4NO蒸 馏 实 验苏教版教材较人教版教材，在蒸馏自来水制取蒸馏水的实验中增加了温度计和沸石(碎瓷片)，并详细介绍了蒸馏的操作方法及蒸馏原理，更易被学生系统掌握。某些地区的自来水中含有Fe3，实验室可通过蒸馏自来水的方法获得少量纯净的水(蒸馏水)。在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)，再加入少量含有Fe3的水，按图所示组装实验仪器，加热烧瓶，观察实验现象。(2012·浙江高考)粗产品蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是_，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是_。答案：CAB教材中通过蒸馏水的制取，介绍了蒸馏的操作要点及蒸馏原理，并明确了温度计水银球的位置。而高考命题者却移动了温度计水银球的位置，并依据位置判断收集馏分物质的沸点高低，突出了实验操作的创新意识。在实验不变的情况下，高考还有可能从以下出题点设题：1在蒸馏装置中，温度计水银球的位置为什么要放在蒸馏烧瓶的支管口处？提示：温度计测量的是馏分蒸气的温度而不是混合液的温度。2进行蒸馏实验时，往往向蒸馏烧瓶的混合液中加入碎瓷片，其作用是什么？提示：为了防止暴沸。3蒸馏装置中冷凝管冷却水的进出水方向是如何选择的？提示：水流方向与蒸气气流的方向相反，即下口进水，上口出水。4利用蒸馏装置分离互溶的液体混合物时，两组分的沸点高低有何要求？提示：要求两组分的沸点差别在30以上，且差别越大，分离得效果越好。蒸馏是分离互溶、但沸点不同的液态混合物的常用方法，也是历年高考中的常考点，蒸馏操作需要重点注意温度计水银球的位置，冷却水的流动方向等。1进行蒸馏实验操作的注意事项蒸馏烧瓶需垫石棉网加热或水浴加热。蒸馏烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的1/2。温度计的量程应高于馏分的最高沸点，要使温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。若对馏分在冷凝管里用自来水冷却，自来水要从冷凝管的水口的低口进、高口出。2温度计水银球的位置对产品纯度的影响(1)温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处，收集的是温度计显示的沸点的馏分。(2)若温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口以下，收集的馏分中会混有比温度计显示温度低的沸点的杂质。(3)若温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口以上，收集的馏分中会混有比温度计显示温度高的沸点的杂质。以“海水中提取食盐、镁、溴的过程”为载体串联海水资源开发的知识高考载体(2009·天津高考T9改编)海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐、镁和溴的过程如下：知识串联设计(1)请列举三种海水淡化的方法：_、_、_。(2)工业上电解精制后的食盐水可以制得烧碱、氢气和氯气、写出反应的化学方程式_。(3)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO，设计实验方案，如何精制食盐(除去Ca2、Mg2、SO)？ (4)步骤中加入生石灰发生反应的化学方程式(或离子方程式)为_、_。(5)灼烧氯化镁结晶水合物时为什么在HCl的气流中进行？(6)工业上能否用电解熔融MgO的方法冶炼镁？为什么？ (7)步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的是_。 (8)步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_。答案：(1)蒸馏法电渗析法离子交换法(2)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)精制食盐水的过程为： (4)CaOH2O=Ca(OH)2、Mg22OH=Mg(OH)2(5)抑制MgCl2的水解(6)不能；MgO的熔点高、需消耗大量能源(7)富集溴元素(8)Br2SO22H2O=4HSO2Br强酸对设备的严重腐蚀 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！