高中化学难点剖疑问答8化学与自然资源的开发利用问答剖疑新人教版必修2.docx

1、高中化学难点剖疑问答8化学与自然资源的开发利用问答剖疑新人教版必修2问答8 化学与自然资源的开发利用问答剖疑【难点问答】1.金属冶炼的实质是什么?【答案】金属冶炼的实质是金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质。2.为什么越活泼的金属,被人类利用得越晚?【答案】少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在，如金、铂等。大部分金属以化合态形式存在于自然界，金属越不活泼，从其化合物中还原出来越容易，金属越活泼从其化合物中还原出来越困难。原因是金属越活泼,其离子的氧化性越弱,就越难被还原,冶炼时所需条件要求越高,故制取和应用的时间越晚。3.电解法制备活泼金属时,是电解其化合物的水溶液,还是电解熔

2、融态的化合物?用惰性电极电解氯化钠溶液时,其产物是什么?【答案】电解法制备活泼金属时,是电解熔融态的化合物;用惰性电极电解氯化钠溶液时,在阳极区得到氯气，在阴极区得到氢气和氢氧化钠。4.能否用电解熔融氯化铝的方法来制备铝?【答案】不能,因为氯化铝为共价化合物,熔融态不导电,且氯化铝的沸点比熔点低,加热易升华。5.为什么不用电解氧化镁而选用电解氯化镁的方法制备镁?(已知MgO的熔点为2852 ,MgCl2的熔点为118 )【答案】氯化镁的熔点比氧化镁的熔点低,用氯化镁作原料制备镁更节约能源。6“火法炼铜”和“湿法炼铜”各有何缺点？【答案】火法炼铜会产生大量污染性气体；湿法炼铜只适用于低品位的铜矿

3、冶炼，制得的铜不纯，且废液污染环境。7.热还原法冶炼金属所用还原剂各有什么优、缺点？【答案】用氢气还原法冶炼金属，纯度高，但成本也高；用一氧化碳和炭还原法冶炼金属，纯度低，冶炼成本也低；用铝热法可以冶炼熔点高难冶炼的金属，成本较高。8在铝热反应中，利用了铝的哪些性质？【答案】铝热反应是铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应，Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将金属氧化物中的金属置换出来。9金属铝可用于还原哪些金属？能否利用铝热反应冶炼镁？【答案】铝热反应能冶炼活动性比铝差的难熔金属。不能利用铝热反应冶炼镁，原因是Mg比Al活泼。10.铝与哪些物质能组成铝热剂?【答案】铝热

4、反应在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。铝粉和难熔的相对较不活泼的金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物才能称之为铝热剂,例如V2O5、MnO2等。11.铝热反应中,镁条和氯酸钾分别有什么作用?【答案】点燃镁条用来提供引发反应的热能,瞬间产生高温引发反应,氯酸钾的作用是分解提供氧气,使镁条快速充分燃烧。12. 铝热反应中,蒸发皿中盛沙的目的是什么?【答案】因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。13. 铝热反应有什么实际应用

5、？【答案】铝热反应可用于冶炼金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等，但工业上不用该方法炼铁，因为铝比铁的冶炼成本更高。14.有效利用金属资源的途径有哪些？【答案】有效利用金属资源的途径有提高金属矿物的利用率；减少金属的使用量；加强金属资源的回收和再利用；使用其他材料代替金属材料。15.目前海水淡化的方法主要有哪些？【答案】海水淡化的目的是从海水中提取淡水,其方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。蒸馏法就是将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水，其优点是设备简单，易操作，淡水质量好，缺点是耗能大，成本较高。电渗析法就是在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过

6、性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的。离子交换法就是用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水。16海带提碘的流程是：海带灼烧浸泡过滤氧化萃取提纯碘单质。海带中的碘元素以何种形式存在？检验海带中含碘元素的实验前为什么要用刷子刷净海带表面的附着物而不用水冲洗干海带？灼烧海带时应在什么容器中进行?还需什么仪器?如何将海带中的碘元素转化成单质碘？在海带提取碘的过程中,涉及的分离物质的方法有哪些?【答案】海带中的碘元素以I形式存在；因海带中的I能溶于水，故不用水冲洗干海带，以免I的损失；灼烧海带应在坩埚中进行,还需要泥三角、三脚架、酒精灯及坩埚钳等；加入氧

7、化剂(如H2O2)能将I氧化成单质碘，反应的方程式是H2O2+2I+2H+=I2+2H2O，最好不用Cl2代替H2O2，因为氯气有毒,且过量氯气会氧化I2,而H2O2是绿色氧化剂,不会产生污染；涉及的分离物质的方法有过滤、萃取分液、蒸馏。17.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所示，蒸馏的过程中为什么温度应控制在8090 ？为什么不直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物”进行蒸馏得到液溴?【答案】温度过高,大量水蒸气随溴蒸出,溴蒸气中水的量增加;温度过低,溴蒸出慢,实验耗时长；“溴水混合物”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高

8、,“空气吹出、SO2吸收、氯气氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩。18.海水是镁的主要来源之一,海水提镁的流程是：海水(含MgCl2) Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl26H2O无水MgCl2Mg。从海水中提取镁的过程中，为了使海水中的MgCl2转化成Mg(OH)2，应向海水中加入石灰水还是石灰乳？【答案】从海水中提取镁的过程中，为了使海水中的MgCl2转化成Mg(OH)2，应向海水中加入石灰乳；原因是石灰水中Ca(OH)2的浓度小，得到的Mg(OH)2的量少，不适宜于工业生产。19从煤的干馏产物中可以分离出苯或甲苯，煤中含有苯、甲苯等物质吗？若分离出芳香烃应采取什么方法?【答案】煤是有机物和

9、少量无机物构成的复杂混合物，本身不含有苯、甲苯等物质，在干馏时发生化学变化生成了这些物质。煤的干馏产物中含有煤焦油，煤焦油是由各种芳香烃组成的混合物,利用分馏法分离得到芳香烃。20石油裂化和裂解的目的是什么？【答案】石油裂化的目的是提高轻质油(特别是汽油)的产量；石油裂解的目的是为了得到短链的不饱和烃(如乙烯)作化工原料。裂化和裂解原理相同,只是裂解温度比裂化温度更高,裂解又叫深度裂化。21能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？【答案】直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，不饱和烃可以与溴水发生加成反应，不能达到萃取溴的目的。2

10、2.加聚反应的产物属于纯净物还是混合物? 什么样的有机化合物才能发生加聚反应?【答案】混合物,因为产物中有多种n值不同的高分子,所以是混合物；一般是分子中含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的有机化合物。23.乙烯和聚乙烯相比,含碳量是否相同?化学性质是否相同?【答案】含碳量相同;化学性质不同,乙烯分子中含有碳碳双键,聚乙烯分子中无碳碳双键，化学性质不同。24.如何由单体书写聚合物？如何由聚合物判断单体？【答案】书写加聚反应产物时,将碳碳双键打开一个键,使与双键相连的两个碳原子各带“半个键”,表示链节，将链节放在中,用n表示聚合度,如的加聚反应产物是；聚合物中,将中括号中的两个碳原子之间的单键改成

11、双键,该分子即为单体。26造成酸雨的主要原因是什么？有哪些措施可以减少或消除酸雨？【答案】二氧化硫和氮氧化合物的排放是造成酸雨的主要原因。为减少或消除煤炭燃烧产生的二氧化硫，人们向煤炭中加入石灰石或生石灰作为固硫剂制成型煤。反应的化学方程式为2CaCO32SO2O2CaSO42CO2。为减少汽车尾气的排放，人们在汽车排气管上安装“催化转化器”，使尾气中的一氧化碳和一氧化氮(NO)转化为氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2NO2CON22CO2。27NOx能引起哪些大气污染？【答案】NOx能引起酸雨、臭氧层破坏和光化学烟雾。28“白色污染”“温室效应”“臭氧空洞”“光化学烟雾”等是由什么物质引起

12、的吗?形成赤潮、水华等水体污染的原因是什么?【答案】“白色污染”是由聚乙烯等塑料垃圾引起的;“温室效应”是由温室气体CO2、CH4等引起的;“臭氧空洞”是由氟利昂等引起的;“光化学烟雾”是由氮氧化物及某些碳氢化合物引起的；形成赤潮、水华等水体污染的原因是含氮、磷的大量污水任意排放。29.防止环境污染，用化学方法处理“工业三废”是一种重要的手段。这种措施是否符合绿色化学的理念？【答案】不符合。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少对环境的污染，即不产生或少产生污染物，而不是产生污染后再治理。【考点练习】1近年来我国很多城市发生严重的雾霾天气，对人们的健康造成威胁，下列有关环境问题的说法不

13、正确的是()A改进汽车尾气净化技术，可以减少大气污染物的排放BPM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是雾霾天气产生的主要原因C推广燃煤脱硫技术，可以降低SO2对大气的污染DCO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体，它们在空气中都能稳定存在2下列说法错误的是()A从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法B从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性C饱和溴水中通入空气，溴水的浓度不变D实验室用石灰石和稀盐酸反应制备CO23下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是()ACO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C节能减排符合低碳经济的要求D

14、合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺4下列变化属于物理变化的是()A煤的干馏B裂解C从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等D古代植物转变成煤5下列可被工业上采用的冶金方法是()A电解熔融的氯化铝制铝B电解熔融的氯化镁制镁C电解氯化钠溶液制钠D高温下用H2还原氧化镁制镁6聚丙烯酸酯的结构简式可表示为，由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A属于高分子化合物B链节为CH2CHC单体为CH2=CHCOORDn为聚合度7某燃煤发电厂的废气中有SO2，它是形成酸雨的罪魁之一。处理SO2一般用生石灰或类似物质来吸收。下图是处理该废气的装置示意图。下列说法不正确的是()A此过

15、程中既有分解反应，也有化合反应BCaSO4既是氧化产物，又是还原产物C使用此废气处理装置可减少酸雨的形成D理论上整个过程每转移电子1 mol，会对应生成1 mol CO28海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B向苦卤中通入Cl2是为了提取溴C实际生产中常选用Ca(OH)2作为沉淀剂D工业生产中电解氯化镁溶液的方法制取镁9从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程：氧化，用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2；将海水浓缩；提取，用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品；富集，用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr。则正确的步

16、骤为()ABC D10在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的物质，即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()ACO2和H2O BCO和CH3OHCCH3OH和H2 DH2和CO211我国古代制得的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)以及木炭按一定比例混合，加热至800 左右，即炼出闪烁着金子般光泽的“药金”。下列有关叙述正确的是()“药金”是铜锌合金冶炼过程中炉甘石直接被木炭还原，有锌生成用火焰灼烧法可区分黄金和“药金”用

17、稀HNO3能区别黄金和“药金”表面有黑色氧化物的是“药金”，用稀硫酸洗涤后可去掉黑色膜，但可能显示出铜红色A BC D12工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC制溴：浓缩海水Br2HBr(aq) Br2D制碘：海带海带灰I2(aq) I213下列符合化学实验“绿色化学”的有()在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水在铜和浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放ABC D14绿色化学的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中

18、的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是()A甲烷与氯气反应制氯仿：CH43Cl2CHCl33HClB烯烃与水煤气发生的羰基合成反应：RCH=CH2COH2RCH2CH2CHOC甲烷、CO合成乙酸乙酯：2CH42COCH3COOCH2CH3D乙烯合成聚乙烯：nCH2=CH2 CH2CH2 15海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。下列判断正确的是()A步骤的操作分别是过滤、萃取B可用淀粉溶液检验步骤的反应是否进行完全C步骤中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇D步骤的操作是过滤16海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资

19、源综合利用的部分流程图： (1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、_(填试剂化学式)，然后_(填操作名称)。在溶液中再加适量_(填试剂)，加热蒸干溶液即得到精盐。(2)某同学在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水。用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体，发现产生大量白烟。阳极生成的气体是_，白烟的主要成分是_。(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl、SO2、Br还原性由强到弱的顺序是_。(4)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹

20、出的Br2，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出。最后再用H2SO4处理得到Br2，最后一步反应的离子方程式是_。17（1）工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为4价)制取TiO2，其主要流程如下，Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是_；向甲溶液中加入铁的目的是_。还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取，其主要工艺流程如下：(2)已知反应通常在800900 的条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其中当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为_ mol。(3)反应通常在800 的条件下进行

21、，通入氩气的目的是_；如何除去分离反应的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质_(简述操作过程)。(4)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是_。18为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，某校化学兴趣小组同学将实验改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。(1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，其原因是_。(2)该铝热反应的化学方程式为_。(3)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量。量气管在读数时必须进行的步骤是_。取1 g样品进行上述实验，共收集到44.8

22、 mL气体(换算成标准状况下)，则铝的百分含量为_。装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会_(填“偏大”或“偏小”)。19.提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，已成为人类面临的重大挑战。(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是_(填序号)，制得氢气后还需要解决的问题是_(写出其中一个)。电解水锌与稀硫酸反应光解海水(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：a6CO26

23、H2OC6H12O6（葡萄糖）6O2bCO23H2CH3OHH2OcCO2CH4CH3COOHd2CO26H2CH2=CH24H2O，以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_。(3)煤液化后可得到甲醇，甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A，A发生加聚反应可生成高分子，写出A的结构简式_。20.以下为工业从海水中提取液溴的流程图如下，已知：溴的沸点为59 ，微溶于水，有毒性。(1)某同学利用“图1”装置进行步骤至步骤的实验，当进行步骤时，应关闭活塞_，打开活塞_。(2)步骤中可根据_现象，简单判断热空气的流速。(3)步骤中简单判断反应完全的依据是_。(4)从“溴水混合物”到“溴水混

24、合物”的目的是_。(5)步骤用“图2”装置进行蒸馏，蒸馏烧瓶中尚未安装温度计，安装其位置时应注意_，装置C中直接加热不合理，应改为_，蒸馏时冷凝水应从_端进入(填“e”或“f”)，图中E、F的作用是_。参考答案1.【解析】CO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体，但是NO是不稳定的，很容易被空气中的O2氧化成NO2，D项符合题意。【答案】D2.【解析】从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法，A正确；碱性条件下溴单质与碱性溶液反应，B正确；因为溴易挥发，因此向饱和溴水中通入空气，会将溴蒸气吹出，使溴水浓度减小，C错误；实验室制CO2使用CaCO3与稀盐酸反应，若用浓盐酸会使CO2中含较多

25、的HCl，D正确。【答案】C3.【解析】 A项中N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合可持续发展的要求，故B、C、D都正确。【答案】A4.【解析】干馏、裂解、古代植物转变成煤都是化学变化；从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等是采取分馏的方法，是物理变化。【答案】C5.【解析】氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝，A错误；电解氯化钠溶液的产物是H2、Cl2、NaOH，不能得到钠，C错误；H2还原氧化镁不能制得镁，D错误。【答案】B8.【解析】A项，粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，依次加入过量的BaCl2溶液、过量的

26、NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后再加盐酸除去杂质，后经过蒸发结晶等操作进行提纯，正确；B项，向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，正确；C项，工业生产常选用石灰乳作为沉淀剂，而不用氢氧化钠，正确；D项，工业生产镁常用电解熔融氯化镁的方法冶炼，错误。【答案】D9.【解析】选D海水提溴的主要工艺流程为：海水浓缩Br2溴蒸气HBrBr2。10.【解析】CH2=C(CH3)COOCH3与CH3CCH比较多1个“C2H4O2”，B项中CO与CH3OH物质的量之比为11时恰好符合“C2H4O2”的组成。【答案】B11.【解析】ZnCO3ZnOCO2，故错误；因为“药金”是铜锌合金，故灼烧

27、时生成CuO、ZnO且溶于稀HNO3。【答案】B12.【解析】A项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。【答案】C13.【解析】溴水有挥发性，溴蒸气有毒；利用铜丝可控制反应，避免产生太多的氮氧化物，污染空气；酸、碱液对环境有腐蚀性，故应中和后排放。【答案】D14.【解析】A项，甲烷与氯气反应制得氯仿的同时还有氯化氢生成，不符合绿色化学思想，错误；烯烃与水煤气发生的羰基合成反应中，生成物只有一种；甲烷、CO合成乙酸乙酯的反应中，生成物只有一种；乙烯合成聚乙烯的反应中，生成物只有一种，均符合绿色化学思想，B、C、D正确。【答案】A15

28、.【解析】通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含有I的溶液，向该溶液中通入Cl2将I氧化为I2，经萃取、加热、蒸发等操作后即得晶体I2，A正确，D错误；若溶液中仍含有I不能用淀粉检验，B错误；乙醇能与水互溶，C错误。【答案】A与HCl发生化合反应形成白色固体NH4Cl，因此会看到产生白烟现象。(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2，发生反应：Cl22Br=2ClBr2，说明氧化性：Cl2Br2；吹出后用SO2吸收转化为Br，发生反应：Br22H2OSO2=2HBrH2SO4，证明氧化性：Br2SO2；所以氧化性：Cl2Br2SO2；则还原性：SO2BrCl。(4)用H2SO4处理NaBr、N

29、aBrO3得到Br2，反应的离子方程式是5BrBrO6H=3Br23H2O。【答案】(1)Na2CO3过滤盐酸或HCl(2)Cl2或氯气NH4Cl(3)SO2BrCl(4)5BrBrO6H=3Br23H2O17.【解析】（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O36H=2Fe33H2O；因为最终得到绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入甲物质的目的是把铁离子还原为亚铁离子。(2)反应的反应物为TiO2、C、Cl2，结合流程图知有TiCl4生成，利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是CO，所以反应的化学方程式为TiO22C2Cl2TiCl42CO，在反应中碳被Cl2氧化，当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂(C)的物质的量为1 mol。(3)反应中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的