2020版高考化学一轮复习第四章第5节海水资源开发利用环境保护和绿色化学教师用书

第5节

海水资源的开发利用

环境保护和绿色化学[考试说明

]

1.认识海水提溴和海水资源的开发利用。

2.认识常有元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3.认识科学、技术、社会的互相关系

(如化学与生活、资料、能源、环境等)。4.理解在化工生产中依照“绿色化学”思想的重要性。[命题规律]本节内容是高考的常考点。考察方式一般是以海水资源的开发利用为背景设计工艺流程图，联合环境保护和绿色化学的思想考察反响原理在化工生产中的综合应用。考点1海水资源的开发利用知识梳理水资源的利用2．海水中化学资源的开发利用氯碱工业①电解饱和NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)电解062NaCl2H2O=====2NaOHH2Cl2□＋＋↑＋↑。点燃②产物制盐酸：□07H2＋Cl2=====2HCl。08③制漂白液：□Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。镁的提取①工艺流程②基本步骤及主要反响高温a．制熟石灰：□09CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。102＋－b．积淀：□Mg＋2OH===Mg(OH)2↓。c11Mg(OH)2HCl===MgCl2HO．酸化：□2＋＋2。d．蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。12e．脱水：在□氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。电解f．电解：电解熔融氯化镁制得镁：□13MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。溴的提取①工艺流程②基本步骤及主要反响a．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－获取浓缩。b．氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反响的离子方程式为□14Cl2＋2Br===Br2＋2Cl－。c．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汲取。反响的15化学方程式为□Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。d．提取：再用Cl2将HBr氧化获取产品溴：□16Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。碘的提取①工艺流程灼烧浸泡过滤适当Cl2――→含I－干海带――→海带灰――→悬浊液的溶液2――→含I的溶液加CCl4蒸馏――→碘的有机溶液――→晶体碘萃取、分液②两种原理主要的化学原理：□1722Cl＋2KI===2KCl＋I。1819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。3．海水其余资源的开发利用海水中提取的铀和重水可用于核能的开发利用。潮汐能、波涛能是有待开发的新式能源。(1)海水晒盐获取的是粗盐，2＋2＋2－等杂质，精制后获取NaCl饱和溶液，4精制时往常在此中挨次加入过度的BaCl2溶液、过度的NaOH溶液和过度的Na2CO3溶液，过滤后，再加适当盐酸调理至中性即可。(2)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，MgCl·6HO脱水制取无水MgCl是在HCl的气222流中加热氯化镁晶体，以防MgCl发生水解而获取Mg(OH)。22判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。向海水中加入明矾可使海水淡化进而解决淡水危机。(×)错因：明矾能够净水，但不可以除掉海水中的盐分使海水淡化。从海水中提取物质都一定经过化学反响才能实现。(×)错因：从海水中获取NaCl，可利用蒸发原理，为物理过程。实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。(×)错因：碘以离子形式存在，需要加氧化剂氧化，则从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取。海水中含有钾元素，只要要经过物理变化就能够获取钾单质。(×)错因：海水中含有的钾元素为钾离子，需发生氧化复原反响获取钾单质。(5)氯化镁晶体

(MgCl2·6H2O)加热失掉结晶水生成

MgCl2时，要在

HCl

的气流中进行。(√)错因：__________________________________________________________氧化(6)从海水提取溴的工艺流程中出现了两次

Br－――→Br2

的过程，这样设计的目的是把Cl2海水中的溴元素富集。(√)错因：____________________________________________________________题组训练某校化学兴趣小组设计以下实验从浓缩的海水中提取溴。装置表示图和实验步骤以下(已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性)：实验步骤：①连结A与B，封闭活塞b、d，翻开活塞a、c，向A中迟缓通入Cl2至反响结束；②封闭活塞a、c，翻开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④封闭活塞b，翻开活塞a，再经过A向B中迟缓通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，采集液溴。回答以下问题：实验室顶用KMnO4和浓盐酸制备氯气的化学方程式为_____________________________________________________________________。(2)步骤②中鼓入热空气的作用为________________________________。(3)步骤③B中发生的主要反响的离子方程式为_________________________。此实验中尾气可用________(填字母序号)汲取办理。a．水

b．浓硫酸c．NaOH溶液

d．饱和

NaCl溶液e．饱和

Na2CO3溶液答案(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O使A中生成的Br2随热空气进入B中(3)Br

2＋SO2＋

＋－2－2H2O===4H＋2Br＋SO4(4)ce分析(1)实验室顶用KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。步骤②鼓入热空气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。(3)步骤③B中发生的主要反响是Br2被SO复原为Br－，离子方程式为Br2＋SO＋22＋－2－。2HO===4H＋2Br＋SO4尾气中含可能没有反响完的Cl2、SO2，还有HBr，可用碱性溶液汲取。考点2环境保护和绿色化学知识梳理常有的环境污染问题0102032(2)光化学烟雾：主假如□04氮氧化合物、□05碳氢化合物造成的。(3)臭氧空洞：主假如□06氟氯代烃和氮氧化合物等的排放惹起的。(4)温室效应：主假如大气中□07CO2等含量的高升造成的。(5)白色污染：主假如□08聚乙烯、聚氯乙烯等难降解的塑料等大批使用惹起的。09(6)赤潮、水华：含□磷洗衣粉的大批使用、工农业及城市生活污水的随意排放惹起的。(7)居室污染：建筑、装饰资料挥发出的□10甲醛、苯、甲苯等惹起的。(8)雾霾：

SO2、氮氧化物和可吸入颗粒物

(PM2.5)

等惹起的。2．绿色化学(1)CO2不属于污染性气体，但对环境会造成影响，如：温室效应。环境污染的防治举措有：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源构造；控制“三废(废水、废渣、废气)”的排放，工业“三废”排放时要净化办理，达标后再排。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。使用无磷洗衣粉，可完全解决水体富营养化。(×)错因：含磷洗衣粉的使用不过造成水体富营养化的原由之一。将废电池深埋，能够防止此中的重金属污染。(×)错因：深埋废旧电池，会造成地下水、土壤的污染。(3)CO2、NO2和SO2都会致使酸雨的形成。(×)错因：CO2过多会惹起温室效应，与酸雨没关。(4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体。(×)错因：N2不会产生温室效应。酸雨是pH<7的雨水。(×)错因：pH<5.6的雨水称为酸雨。田间焚烧秸秆可减少土壤荒弃物污染。(×)错因：田间焚烧秸秆，不单造成资源浪费、环境污染，并且极易引起水灾等。题组训练1.酸雨形成的表示图如图。以下说法中，不正确的选项是()A．汽车尾气是致使酸雨的原由之一B．酸雨会使土壤、湖泊酸化C．酸雨形成中不波及氧化复原反响D．燃煤中加入石灰石可防治酸雨答案

C分析

汽车尾气产生的氮氧化物可形成硝酸型酸雨，

A正确；空气中的

N2先转变为

NO，再转变为

NO2，最后转变为

HNO3，发生的都是氧化复原反响，

C错误；燃煤中加入石灰石，SO2最后转变为

CaSO4，D正确。2．以下生产工艺能表现“绿色化学”“节能环保”思想的是()A．火力发电：在燃煤中加入适当生石灰B．工业制硫酸：提升尾气排放的烟囱高度C．工业制氢气：用天然气发电再电解水D．工业制胆矾：将浓硫酸与铜反响后的溶液蒸发、结晶答案A分析在燃煤中加入适当生石灰，能够起到固硫的作用，减少SO2的排放，只有A切合。高考真题实战1.(2018·全国卷Ⅱ)研究表示，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(以以下图所示)。以下表达错误的选项是()A．雾和霾的分别剂同样B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过分施用氮肥有关答案C分析雾的分别剂是空气，分别质是水。霾的分别剂是空气，分别质是固体颗粒。所以雾和霾的分别剂同样，A正确；因为氮氧化物和二氧化硫转变为铵盐形成无机颗粒物，所以雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；NH3作为反响物参加反响转变为铵盐，所以NH3不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会开释出氨气，所以雾霾的形成与过分施用氮肥有关，D正确。2．(2017·全国卷Ⅲ)化学与生活亲密有关。以下说法错误的选项是()A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B．绿色化学要求从源泉上除去或减少生产活动对环境的污染C．燃煤中加入CaO能够减少酸雨的形成及温室气体的排放D．天然气和液化石油气是我国当前推行使用的洁净燃料答案C分析燃煤中加入CaO是为了除掉煤焚烧生成的SO2，可减少酸雨的形成，但不可以减少温室气体的排放。3．(2017·江苏高考)2017年世界地球日我国的主题为“节俭集约利用资源，倡议绿色简洁生活”。以下做法应倡议的是()A．夏季设定空调温度尽可能的低B．推行使用一次性塑料袋和纸巾C．少开私人车多乘公共交通工具D．对商品进行豪华包装促使销售答案C分析A项，夏季空调温度设定的越低，耗电越多，不该倡议。B项，一次性塑料袋难以降解，会污染环境，使用一次性纸巾不可以节俭资源，均不该倡议。C项，少开私人车多乘公共交通工具能够节能减排，应倡议。D项，豪华包装浪费资源，不该倡议。4．(2016·全国卷Ⅱ)以下有关燃料的说法错误的选项是()A．燃料焚烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完整焚烧不会造成大气污染C．以液化石油气取代燃油可减少大气污染D．燃料不完整焚烧排放的CO是大气污染物之一答案B分析燃料焚烧产生的CO2是致使温室效应的主要气体之一，A正确；化石燃料完整燃烧生成的SO2属于大气污染物，B错误；液化石油气含碳量比燃油低，用液化石油气取代燃油能减少大气污染，C正确；CO是大气污染物之一，D正确。5．(2016·浙江高考)为落实“五水共治”，某工厂拟综合办理含＋NH4废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其余成分)，设计了以下贱程：以下说法不正确的选项是()A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X能够是空气，且需过度C．捕捉剂所捕捉的气体主假如COD．办理含＋＋－NH废水时，发生反响的离子方程式为NH＋NO===N↑＋2HO44222答案B分析依据题中的流程，能够得出固体1为CaCO3、CaSO3和过度的Ca(OH)2的混淆物，A正确；气体1为N、NO、CO的混淆物，因为存在反响NO＋NO＋2NaOH===2NaNO＋HO，通入222X，而后再与NaOH溶液反响生成的产物为NaNO，故X拥有氧化性，若为空气，必定不可以过2量，不然会生成NaNO，B错误；气体2为N、CO，因“无污染气体”为N，故捕捉的气体322＋－＋－424222H2O，D正确。6．(2015·全国卷Ⅱ)海水开发利用的部分过程以下图。以下说法错误的选项是()A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采纳除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产中常