高考化学复习第四单元非金属及其重要化合物第5讲化学与可持续发展

第四单元非金属及其重要化合物第5讲化学与可持续发展复习目标1．以海水、煤、石油等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。2．了解海水提溴、镁和海带提碘的方法和反应原理。3．能借助国家关于安全生产、食品安全、药物开发等方面的法律、法规分析与化学有关的社会热点问题。4．以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境的保护作用。5．能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。考点一煤、石油、天然气的综合利用有机物碳元素隔绝空气加强热物理、化学可燃性气体碳氢化合物碳、氢元素沸点不同碳原子多碳原子少汽油乙烯、丙烯、甲烷甲烷请指出下列各说法的错因(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。错因：___________________________________________________(2)石油是混合物，经分馏后得到汽油、煤油和柴油等纯净物。错因：___________________________________________________(3)乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到。错因：_________________________________________________________________________煤干馏得到的煤焦油和粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等。汽油、煤油、柴油均为混合物。乙烯通过石油裂解生成，苯可通过煤的干馏或石油催化重整生成。(4)煤经气化、液化和干馏等物理变化，可获得清洁能源和重要的化工原料。错因：___________________________________________________(5)石油裂化可以得到乙烯、丙烯等小分子有机物。错因：___________________________________________________(6)汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。错因：___________________________________________________煤的气化、液化和干馏均属化学变化。石油裂解得到乙烯、丙烯等，石油裂化主要得到裂化汽油。裂化汽油中含有不饱和键，可与溴发生反应。化学中的“三馏”“两裂”比较(1)化学中的“三馏”干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物变化类型化学变化物理变化物理变化(2)化学中的“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃1．下列有关煤、石油、天然气的说法正确的是(

)A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态的物理变化过程C．天然气是一种清洁的化石燃料D．煤就是碳，属于单质答案2．化学与人类的生活密切相关，下列说法中正确的是(

)①天然气和液化石油气的主要成分都是甲烷②石油的裂解、煤的气化、橡胶的老化、海水制镁的过程都包含化学变化③绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理④PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为“细颗粒物”，PM2.5在空气中有可能形成胶体A．③ B．①④C．②③④ D．②④答案3．有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是(

)A．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程B．条件a为Cl2/光照C．反应②为置换反应D．B为甲醇或乙酸时，反应③原子利用率均可达到100%答案4．下列说法正确的是(

)A．石油是混合物，汽油是纯净物B．沸点：汽油>煤油>柴油>润滑油C．直馏汽油和裂化汽油成分完全相同D．石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解属于化学过程答案解析

石油、汽油都是混合物，A错误。沸点：汽油<煤油<柴油<润滑油，B错误。直馏汽油多为饱和烃，而裂化汽油含有不饱和烃，两者组成上不完全相同，C错误。解析考点二海水资源的开发利用淡化蒸馏离子交换2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO42H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2OCl2＋2KI===2KCl＋I2Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O氯化氢提取淡水可通过蒸馏实现。MgCl2溶液蒸干得到Mg(OH)2，得不到无水MgCl2。(4)实验室从海带中提取单质碘的方法：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。错因：_________________________________________________(5)蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠。错因：________________________________________________缺少将I－氧化成I2的过程。电解饱和食盐水无法制得金属钠，应电解熔融NaCl。镁及其化合物的重要性质及应用1．Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。2．镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。3．因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解熔融MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。1．从海水中提取部分物质的过程如图所示：下列有关说法不正确的是(

)A．从能量转换角度来看，框图中的氯碱工业是一个将电能转化为化学能的过程B．过程②中结晶出的MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2C．经过③④实现了溴元素的富集D．电解MgCl2溶液制取Mg单质答案解析解析

电解熔融MgCl2才能得到Mg单质，D错误。2．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案：下列说法正确的是(

)A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C．③中得到的上层溶液中含有I－D．操作Z的名称是萃取答案3．从淡化后的海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是(

)A．X试剂可为Na2SO3饱和溶液B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，理论上需要消耗Cl244.8L(标准状况下)D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和过滤答案答案解析解析

“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误。考点三

化学品的合理使用、环境保护与绿色化学酸碱性水华一、化学品的合理使用1．化肥、农药的合理施用(1)合理施用化肥酸碱性波尔多液低毒合成药物乙酰水杨酸分子结构水杨酸3．安全使用食品添加剂(1)食品添加剂①含义：为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。②按来源分类：天然和人工合成两大类。(2)常见的食品添加剂①着色剂、增味剂——如柠檬黄、味精等。②膨松剂、凝固剂——如NaHCO3。③防腐剂、抗氧化剂——如苯甲酸及其钠盐、抗坏血酸(即维生素C)。④营养强化剂——如食盐加“碘”、酱油加“铁”。废水废气废渣2．三废的治理(1)大气污染①大气污染物的来源②次生污染物的形成光化学烟雾SO3H2SO3(2)污水处理方法(3)固体废物的处理遵循的原则及目的沉淀法无害化减量化资源化化学原理和技术手段源头100%全部请指出下列各说法的错因(1)为保障粮食高产，尽量多施用化肥。错因：___________________________________________________(2)抗生素能抵抗细菌感染，对人体有益，可以大量使用。错因：_______________________________________________________________________(3)为了使火腿肠颜色更鲜红，可以多加一些亚硝酸钠。错因：___________________________________________________过量施用化肥会削弱庄稼生产能力，同时还会造成环境污染等。抗生素使用不当可能引起不良反应，也可能造成细菌耐药性增长，威胁人体健康。亚硝酸钠有毒，要严格控制用量。(4)绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行彻底治理。错因：_______________________________________________________________________(5)工业上用铜与浓硫酸反应制取硫酸铜符合绿色化学的理念。错因：___________________________________________________(6)无机中的化合反应、有机中的取代和加成反应都符合绿色化学原子经济性的要求。错因：___________________________________________________绿色化学的核心是利用化学原理和技术手段从源头减少或消除环境污染。该反应有SO2产生，不符合绿色化学的理念。取代反应不符合原子经济性的要求。角度一化学品的合理使用1．下列不属于农药污染综合治理措施的是(

)A．研制低毒、低残留农药B．改进农药使用方法，控制一次使用量C．禁止在农田中使用农药D．综合防治植物病虫，减少农药用量答案2．下列关于药品和食品添加剂的说法正确的是(

)A．处方药的包装上印有“OTC”标识B．阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用，长期大量服用对人体无害C．果汁饮料中可以添加适量苯甲酸钠，苯甲酸钠是一种抗氧化剂D．味精能增加食品的鲜味，是一种常用的增味剂，其化学名称为谷氨酸钠答案角度二化学与环境保护3．(2022·珠海市高三期末质量监测)习总书记强调“要建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，让老百姓在宜居的环境中享受生活”。下列做法与此不相符的是(

)A．推广新能源电车，减少燃油车的使用B．采取“静电除尘”“燃煤固硫”等方法提高空气质量C．燃烧煤比燃烧天然气更环保D．利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气答案4．(2022·盐城中学、南通中学联考)做好“十四五”生态环境保护工作，要正确处理高质量发展与高水平生态环境保护之间的关系。下列做法正确的是(

)A．秸秆在农田里焚烧成草木灰，使之变成肥料B．大力实施垃圾分类与回收，实现垃圾资源化C．用硝酸溶解电路板上的铜，残渣倒入下水道D．含Hg2＋废水加入过量碱溶液，反应后直接排放答案角度三绿色化学5．国际上提出的绿色化学是指化学工业生产中(

)A．对废水、废气、废渣进行严格处理B．不排放任何有害物质C．在化工厂周围种草、种树、种花，使化工厂成为花园式工厂D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学答案6．原子利用率是衡量绿色化学的重要指标，下列是理想的绿色化学工艺的是(

)A．工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅B．利用石灰乳与纯碱溶液反应制烧碱C．工业上利用废铜与浓硫酸反应制备胆矾D．石油化工利用乙烯催化氧化法制备环氧乙烷答案高考真题演练1．(2022·浙江1月选考)下列说法不正确的是(

)A．液化石油气是纯净物B．工业酒精中往往含有甲醇C．福尔马林是甲醛的水溶液D．许多水果和花卉有芳香气味是因为含有酯答案选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质Br－可被氧化，Mg2＋可被还原C石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃DFeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体FeCl3可用作净水剂2．(2022·广东高考)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是(

)答案解析

焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂(SiO2)在高温条件下的反应制备粗硅，这与SiO2是否作光导纤维无因果关系。解析3．(2021·全国甲卷)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是(

)A．食品加工时不可添加任何防腐剂B．掩埋废旧电池不会造成环境污染C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染答案4．(2021·河北高考)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是(

)A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除答案解析解析 SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；氮的固定指的是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物，C错误。答案解析课时作业

建议用时：40分钟一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．(2022·广州市高三阶段训练)下列食品添加剂的使用目的与反应速率有关的是(

)A．增稠剂 B．调味剂C．着色剂 D．抗氧化剂答案2．下列变化中，不属于化学变化的是(

)A．从石油中分馏出汽油 B．煤的气化制水煤气C．煤的干馏制焦炭 D．油脂的水解制肥皂答案3．下列有关说法不正确的是(

)A．碘、硒等微量元素对人体健康只有微小作用B．施用化肥和农药是作物增产的重要途径C．医疗上硫酸钡可用作钡餐透视D．氯化钠可用作调味品和防腐剂答案4．(2022·吉林市高三第二次调研)化石燃料与生活生产息息相关，下列说法错误的是(

)A．天然气的主要成分甲烷是高效、较洁净的燃料B．石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化C．石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油D．燃煤中加入CaO可以除去煤燃烧生成的SO2，减少酸雨的形成答案选项氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧5．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(

)答案工业体系操作A镁工业：制备单质镁将提纯得到的MgO加热熔融后电解得单质镁B溴工业：制备单质溴用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的C淡水工业：制备蒸馏水用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水D氯碱工业：氢气、烧碱和含氯产品用电解得到的Cl2和石灰乳混合加工得到漂白粉6．有关海水资源的开发利用中各工业的某项操作叙述错误的是(

)答案7．(2022·南京市高三学情调研)下列利用海带提取单质碘的实验原理与装置不能达到实验目的的是(

)A．用装置甲灼烧海带B．用装置乙过滤海带灰浸泡液C．用装置丙得到I2的CCl4溶液D．用装置丁提纯粗碘答案解析解析

A项，灼烧应在坩埚中进行。8．(2022·惠州市高三第一次调研)某环境监测站每隔一段时间抽取雨水试样，测定其pH，数据如下：下列有关说法不正确的是(

)A．雨水的酸性持续减小B．雨水的酸性一段时间后趋于稳定C．雨水对农作物的生长会产生一定的影响D．工业废气中的硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素答案测定时间/min012345pH4.94.74.54.44.44.4答案10．海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法不正确的是(

)A．①中可采用蒸馏法B．②中将MgCl2溶液蒸干即可得到无水MgCl2C．③中提溴涉及氧化还原反应D．④中的产品可生产盐酸、漂白液等答案解析

从溶液中获得MgCl2·6H2O应在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，D错误。11．(2022·吕梁市高三一模)如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。在实验室进行模拟实验，下列相关分析不正确的是(

)A．操作①的过程包括蒸发、过滤B．②实验室完成煅烧操作所用主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、坩埚钳等C．③粗盐精制过程所加试剂顺序：NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液D．④从溶液中获取晶体的操作是蒸发结晶答案解析12．(2022·珠海市高三期末质量监测)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，具有污染小、成本低等诸多特点，其过程如下：下列说法不正确的是(

)A．反应②的原子利用率小于100%B．过程③可以通过物理变化实现C．过程④采取高温条件的目的是提高平衡转化率D．过程⑤理论上当n(NH3)∶n(O2)＝1∶1时，恰好完全反应答案解析二、非选择题13．某化学兴趣小组的学生，分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测定。Ⅰ．第一组，取刚降到地面的酸雨水样，进行了如下实验：①向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色浑浊出现；②每隔一段时间测定其pH，数据如下表所示。测定时间/小时0123pH4.734.624.564.55(1)出现白色浑浊的离子方程式为______________________。(2)分析上述pH变化数据，你认为可能的原因是______________________________________________________。(用化学方程式表示)Ⅱ.第二组，用如图装置定量分析空气中SO2的含量：注：气体流速管用来测量单位时间内通过的气体体积。2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4或2H2SO3＋O2===2H2SO4(3)通入空气前应进行的实验操作是____________。(4)随着空气的不断通入，酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅直至褪色。此过程的离子方程式为______________________________________________，说明SO2具有________性。(5)若实验中气体流速为aL·min－1、酸性KMnO4溶液的体积为bL，其浓度为cmol·L－1。从气体通入到紫色恰好褪去