化学一轮教案 海水资源的开发利用环境保护和绿色化学(含解析)

第5节海水资源的开发利用环境保护和绿色化学考点海水资源的开发利用判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。()(2)从海水中可以得到NaCl，电解熔融的NaCl可制备金属钠。()(3)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应。()(4)海水中含有钾元素，只需要经过物理变化就可以得到钾单质。()(5)从海水中提取碘的过程中，涉及化合反应。()(6)氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)加热失去结晶水生成MgCl2时，要在HCl的气流中进行。()(7)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海水中的溴元素富集。()题组一镁的工业制法1.下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：根据以上信息，判断下列相关分析不正确的是()A．上述提取Mg的流程中，没有涉及的反应类型是置换反应B．因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气C．反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用D．从母液中提取Mg和Br2的先后顺序：先提取Br2，后提取Mg题组二溴的工业制法2.某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性)：实验步骤：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭活塞a、c，打开活塞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关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。回答下列问题：(1)实验室中用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中发生的主要反应的离子方程式为_____________。(4)此实验中尾气可用________(填字母序号)吸收处理。a．水b．浓硫酸c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液e．饱和Na2CO3溶液(5)步骤⑤中，用D装置进行蒸馏，收集液溴，将装置图中缺少的必要仪器补画出来。(6)若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为_______________。(7)与B装置相比，采用C装置的优点为__________________。题组三碘的工业制法3.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海带制碘的说法，不正确的是()干海带eq\o(→,\s\up15(灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up15(沸水),\s\do15(浸泡))悬浊液eq\o(→,\s\up15(过滤))滤液eq\o(→,\s\up15(H＋),\s\do15(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up15(CCl4))I2的CCl4溶液eq\o(→,\s\up15(蒸馏))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．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”4．[2015·宝鸡模拟]海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：(1)步骤①的实验操作名称是________；(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是____________________。(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是________；A．CCl4与水不互溶B．CCl4与I2发生取代反应C．CCl4的密度比水大D．CCl4不易燃烧，可作灭火剂E．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多(4)步骤③中还可选择________作萃取剂；(5)步骤②中反应的离子方程式是________________；(6)请设计一种简单的实验方案，检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘：_____________________________________________。考点环境保护和绿色化学判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化。()(2)将废电池深埋，可以避免其中的重金属污染。()(3)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成。()(4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体。()(5)酸雨是pH<7的雨水。()(6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染。()(7)潮汐是由于地球与月球之间的引力变化造成的。()(8)大脖子病是由于缺碘造成的，与环境污染无关。()题组一环境问题和解决措施1.[2015·云南昆明统考]化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH＝5.6形成酸雨2．Ⅰ.酸雨(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是________。A．未经处理的工业废水的任意排放B．大气中二氧化碳含量增多C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体(2)SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。①若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热吸收液可获得高浓度的NaHSO3，变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？②为除去燃料中的硫，可采用如图脱硫工艺。你能写出主要的化学方程式吗？Ⅱ.光化学烟雾大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。光化学烟雾中主要含二次污染物，如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。光化学烟雾严重危害人体健康，损害植物及橡胶制品等。汽车尾气污染：汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________________________________________。(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是_____________________________。(3)控制城市空气污染源的方法可以有________(填字母序号)。A．开发氢能源B．使用电动车C．植树造林D．戴上呼吸面具Ⅲ.臭氧层空洞大气平流层中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的制冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3=NO2＋2O；NO2＋O=NO＋O2。请你写出总的反应式：________________；其中NO的作用是________和________。Ⅳ.水体富营养化(1)工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是________。A．磷是生物所需的营养元素，不必除去B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要(2)赤潮我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是________。赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为________等，使水中含有大量的________元素对应的离子。为了防止水污染，我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有________(从下述选项中选)的洗衣粉。A．硅酸钠B．烷基苯磺酸钠C．三聚磷酸钠 D．蛋白质题组二绿色化学3.绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想，如减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是()A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中C．用CCl4进行萃取操作练习时，将溴水改成碘水D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器4．在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH3C≡CH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()A．CO和CH3OHB．CO2和H2OC．H2和CO2 D．CH3OH和H2考点无机框图推断题中的“题眼”1．甲、乙、丙、丁四种物质均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如图转化关系(其他产物已略去)：下列有关物质的推断正确的是()A．若丁为KOH溶液，则甲可能为AlB．若丁为Fe，则丙可能为Fe(NO3)2溶液C．若丁为O2，则甲可能为非金属单质硫D．若甲、乙、丙均为焰色反应呈黄色的化合物，则丁一定为CO22．[2015·河南八市联考]X、Y、Z是中学化学中三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，相互间有如图转化关系(未注明反应条件)，下列说法不正确的是()A．若X为金属单质，Y为非金属固体单质，则Z为O2B．若X、Y均为金属单质，则甲不可能为黑色固体C．若X为金属单质，Y为非金属气体单质，则乙可能为黑色固体D．若X、Y均为非金属固体单质，则Z可能为O23．[2015·郑州模拟]已知化合物A、B、M、N含有同一种元素，且A与B，M与N的元素组成相同，A与B在常温下均呈液态。D为固体单质，与X的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生(相关转化中所有反应物与生成物均已标出)。(1)若D与E溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。①A的电子式为________。D的化学式为________。②M与E溶液可发生反应生成X，其离子方程式为_________。(2)若D为常见的红色金属单质。用惰性电极电解100mL0.05mol·L－1E溶液，导线中通过0.08mol电子，阳极析出的气体体积为________mL(标准状况)，假设溶液体积不变，则所得溶液pH＝________。(3)若D为短周期元素形成的黑色固体单质。反应④的化学方程式为________________。(4)已知下列几种试剂：a．无水CuSO4b．品红溶液c．酸性KMnO4溶液d．澄清石灰水e．饱和NaOH溶液为了检验(3)中D与X生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是________(填序号)。A．abebdB．AdebC．abcbdD．abd教材实验的创新考查：蒸馏[2014·课标全国卷Ⅰ]在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。[迁移发散]一、高考还可能这样考1．可用蒸馏法分离的混合物应具有什么性质？2．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？3．蒸馏装置中冷凝管冷却水的进出水方向是如何选择的？[考题集训][2015·黄冈调研]查阅资料知：Br2的沸点为58.78℃，密度为3.119g·cm－3，微溶于水，有毒。Ⅰ.(1)常温下，单质溴通常呈________态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量________。Ⅱ.工业生产中，海水提溴常用空气吹出法。其生产流程可用下图表示：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up15(通入Cl2))eq\x(\a\al(低浓度,溴水))eq\o(→,\s\up15(通入空气吹出Br2),\s\do15(用X吸收))eq\x(\a\al(含Br－,的溶液))eq\o(→,\s\up15(通入Cl2))eq\x(\a\al(Br2的,浓溶液))→eq\x(液溴)某化学实验小组模拟该法设计了如下实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取溴。实验步骤如下：①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；③关闭b，打开a，再通过A向B中通入足量的Cl2；④取B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。(2)当观察到A中液面上方出现________(实验现象)时即可判断步骤①中反应已经结束。(3)X试剂可以是________(填序号)，尾气处理选用________(填序号)。a．H2O b．饱和食盐水c．氢氧化钠溶液 d．饱和Na2SO3溶液B中X试剂发生反应的离子方程式为________________________