高考化學總復習 4.5海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護與綠色化學課件.ppt

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第五節(jié)海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護與綠色化學 考綱要求1 了解海水的綜合利用 2 了解常見元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響 3 了解科學 技術 社會的相互關系 如化學與生活 材料 能源 環(huán)境等 4 理解在化工生產中遵照 綠色化學 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 海水化學資源的開發(fā)利用1 氯堿工業(yè) 1 電解NaCl溶液 寫出化學方程式 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將溴提取出來 2 流程 3 有關反應的離子方程式 2Br Cl2 2Cl Br2 3 碘的提取 1 工藝流程 2 主要反應 2I H2O2 2H I2 2H2O 4 海水提鎂 1 生產流程 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的過程涉及氧化還原反應 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的一系列反應中不包括置換反應 4 海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化 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 下圖是實驗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 可用淀粉溶液檢驗步驟 的反應是否進行完全C 步驟 中加入的有機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而得到含有I 的溶液 向該溶液中通入Cl2將I 氧化為I2 經萃取后即得含碘有機溶液 A正確 淀粉只能檢驗生成了I2 而不能說明I 已反應完全 B錯誤 裂化汽油中含有不飽和烴 能與I2發(fā)生反應 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 溴轉化為溴離子和溴酸根 最后用硫酸酸化 單質溴可從溶液中析出 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 某同學對上述工藝提出改進意見 認為氧化后直接用有機溶劑萃取出溴即可 你認為其建議是否合理 填 是 或 否 并說出理由 3 提取溴的工廠往往會因為溴的揮發(fā)而造成空氣污染 某實驗小組準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 請你為他們設計收集一瓶工廠的空氣的方法 4 純堿溶液吸收溴的化學方程式為 硫酸酸化得到單質溴的離子方程式為 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 轉化為Mg OH 2 然后又重新轉化為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 轉化為Mg OH 2 然后又重新轉化為Mg2 可以提高Mg2 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氣流中進行 以抑制MgCl2的水解 避免Mg OH 2的生成 答案 1 提高Mg2 的濃度 起到富集的作用 2 在HCl氣流中進行 4 2014年高考新課標全國卷 將海水淡化與濃海水資源化結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品 回答下列問題 1 下列改進和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設想和做法可行的是 填序號 用混凝法獲取淡水 提高部分產品的質量 優(yōu)化提取產品的品種 改進鉀 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是Br2 Na2CO3 H2O NaBr NaBrO3 NaHCO3 吸收1molBr2時 轉移的電子數(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 脫硫階段主要反應的離子方程式為 產品2的化學式為 1L濃海水最多可得到產品2的質量為 g 4 采用石墨陽極 不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂 發(fā)生反應的化學方程式為 電解時 若有少量水存在會造成產品鎂的消耗 寫出有關反應的化學方程式 海水資源綜合利用的幾個易錯點 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 2 提取溴的過程中要用硫酸酸化海水 防止溴單質與堿 因為海水呈弱堿性 反應而消耗 3 提取海水中NaCl 鎂 溴 碘的過程中要用到結晶 過濾 萃取和分液等實驗操作 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蒸氣應在H2或稀有氣體中冷卻 不能在空氣中冷卻 一 環(huán)境保護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 以及工農業(yè)生產和人類生活所造成的 考點二環(huán)境保護與綠色化學 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 1 空氣質量日報 主要包括 空氣污染指數(shù) 空氣質量級別 首要污染物 目前計入的污染物主要是 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)生產過程中的廢氣及其攜帶的顆粒物 4 環(huán)境保護的措施 1 工業(yè)廢氣和所攜帶顆粒物的回收利用 2 工業(yè) 生活污水經處理達標后排放 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1 核心綠色化學的核心就是利用化學原理從對環(huán)境的污染 又稱為 環(huán)境友好化學 清潔化學 2 原子經濟原子經濟要求反應物的原子 原子的利用率達到 也就是說在化學反應中不產生任何廢物 源頭上減少和消除 全部轉化為期望的產物 100 1 1 電視中常說的PM2 5 你認為屬于何種污染 2 符合 綠色化學 要求的化學反應是什么樣的反應 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 加成反應和加聚反應 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都會導致酸雨的形成 4 大氣中CO2含量的增加會導致溫室效應加劇 答案 1 2 3 4 1 下列有關環(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 臭氧的體積分數(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菌分解 故不會導致水體污染 環(huán)境問題 答案 A 2 2014年齊齊哈爾模擬 化學已經滲透到人類生活的各個方面 下列說法正確的是 A 綠色化學的核心是對環(huán)境污染進行綜合治理B 煙 云 霧在陽光照射下可觀察到丁達爾現(xiàn)象C 溫室效應 酸雨 的形成都與氮氧化合物有關D 高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維 光導纖維遇強堿會 斷路 解析 綠色化學的核心指利用化學原理從源頭上消除和減少工業(yè)生產對環(huán)境的污染 A項錯 溫室效應 的形成與CO2有關 C項錯 制作光導纖維的原料是SiO2 D項錯 答案 B 主要的大氣污染物及其危害 綠色化學 答案 A 答案 C 5 綠色化學實驗是指化學實驗要符合綠色化學思想 如減少污染 防止浪費等 下列符合綠色化學實驗的是 A 用銅與濃硫酸反應制取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進行萃取操作練習時 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 直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(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器中與甲烷反應 氣體產物分離出水后得到幾乎不含雜質的二氧化碳 從而有利于二氧化碳的回收利用 達到減少碳排放的目的 請回答下列問題 1 煤燃燒產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得到的產物為 亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式為 解析 1 煤燃燒產生的煙氣中含有的粉塵會造成粉塵污染 含有的二氧化硫 與空氣接觸可產生三氧化硫 會造成酸雨 二氧化碳可以造成溫室效應 故應選A B C 2 因CO2 CaCO3 H2O Ca HCO3 2 故二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產物為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 有關實驗題的答題流程及規(guī)范表述一 氣體的檢驗典例1 2013年高考廣東卷 化學實驗有助于理解化學知識 形成化學觀念 提高探究與創(chuàng)新能力 提升科學素養(yǎng) 在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關實驗 設計實驗比較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 踩點得分解答此類題目的得分點是 操作 試劑 現(xiàn)象 結論 1 操作 要規(guī)范準確 要有明顯的動詞 如 加入 滴加 通入 等 倒入 不正確 2 現(xiàn)象 描述要準確完整 如顏色變化 溶液分層 有氣泡或 色沉淀生成等 3 結論 需要根據(jù)明顯的實驗現(xiàn)象得出明確的結論或判斷 答題模板將氣體 通入或加入 操作 溶液 試劑 現(xiàn)象 說明 結論 即時訓練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 實驗室利用硫酸廠燒渣 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 驗證固體W焙燒后產生的氣體含有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 實驗室利用硫酸廠燒渣 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影響聚鐵中鐵的質量分數(shù) 用pH試紙測定溶液pH的操作方法為 抽樣評析 踩點得分解答此類題目的得分點是 取試紙 蘸液點樣 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 蘸液點樣 用潔凈的玻璃棒蘸取待測液 3 對比讀數(shù) 與標準比色卡對照 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 點在 試紙上 待試紙變色后再與標準比色卡對照 得出測量數(shù)據(jù) 2 定性試紙 如紅色石蕊試紙 藍色石蕊試紙 淀粉 KI試紙等 檢驗溶液 將 試紙放在表面皿上 用潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙的中部 試紙由 色變?yōu)?色 即證明 溶液具有 性質 檢驗氣體 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 即時訓練2 實驗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)生反應的化學方程式 2 檢驗b試管中收集滿甲氣體的方法是