专题二从自然资源到化学品1．2010年上海世博会主题“城市．让生活更美好”；2011年“国际化学年”的主题是“化学，我们的生活，我们的未来”；2013年1月全国大部分地区出现雾霾天气，北京PM2.5浓度达993，系中国有该监测数据以来最高的一次。“拯救人类的最后机会”只有节能减排,下列属最有希望的新能源是( )①天然气 ②煤 ③石油 ④水能 ⑤太阳能 ⑥地热能 ⑦风能 ⑧氢能 A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥D.除①②外2．（课本变式题）下列说法不正确的是（）A．沼气是一种清洁的能源B．使用沼气给农民的生活带来不便C．使用沼气作为能源可以节省煤D．使用沼气是对化学能的充分利用3．目前世界上最重要的气态化石燃料是()A．水煤气B．一氧化碳C．天然气D．氢气4．水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程（又称海水脱盐），其方法较多，如反渗透法、水合物法、电渗透法、离子交换法和压渗法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是（）A．过滤法B．蒸馏法C．分液法D．冰冻法5．“金属冶炼技术改变了世界”；下列各项中“能用热分解法制得的金属”是()A．NaB．MgC．FeD．Ag6．下列海水淡化的方法不正确的是()A．蒸馏法B．电渗析法C．萃取法D．离子交换法7．下列关于燃料的说法正确的是( )A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料B．氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料C．乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料D．石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料8．二十一世纪被称为海洋世纪，许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水9．根据海水综合利用的工业流程图(如图)，判断下列说法正确的是()已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr－，需消耗2.24LCl2D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题10．化学与技术、环境、医学、生活密切相关,下列说法中错误的是()A.太阳能电池板中的硅在元素周期表中位于金属与非金属的交界位置B.世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体C.加热至71摄氏度就能杀死甲型H1N1流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生变性D.用K2FeO4取代Cl2\n处理饮用水，有杀菌消毒作用，且不会形成致癌物，但无净水作用11．金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是()A．Fe2O3B．NaClC．Cu2SD．Al2O312．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是（）A.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石（二氧化硅）的B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C.Mg可由电解熔融MgO制取，Na也可由电解熔融NaCl制取D.铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化13．海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，具有巨大的开发潜力，人类除了从海水中获得食盐和水外，还获得大量的钾、镁、溴、碘等，以下说法正确的是（）A．用有机溶剂可萃取海水中的溴、碘B．海水中含有碘元素，只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质C．常用电解氯化钠和氯化镁的水溶液来分别制得钠和镁D．从海水中可以得到NaCl，NaCl可作为制造化肥的原料14．下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是()OA．研制乙醇汽油代替汽油作汽车燃料B．采用银作催化剂，用乙烯和氧气反应制取环氧乙烷（H2C－CH2） C．在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水D．用铜和稀HNO3反应制取Cu(NO3)215．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：Na＋KClNaCl＋K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。物质KNaKClNaCl熔点（℃）63.697.8770801沸点（℃）77488315001413根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为（）A．770℃B．801℃C．850℃D．770℃～801℃16．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是()A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D．除去生铁中的非金属元素17．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等（如图所示）下列有关说法正确的是()\nA．第①步中除去粗盐中的、、、等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaC12溶液→过滤后加盐酸B．第②步中结晶出的MgC126H2O可在空气中受热分解制无水MgC12C．从第③步到第⑤步的目的是浓缩D．在第③④⑤步中溴元素均被氧化18．（6分）空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：（1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，为什么？。（2）步骤④的离子方程式：________________________________________。（3）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是_____________（4）提取时要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程的目的是：。19．海洋约占地球表面积的71%，海水中化学资源的利用具有非常广阔的前景。（1）目前世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：①试剂①宜选用石灰乳且必须过量，过量的目的是.②镁蒸气宜在（填序号）气体冷却后得到镁锭（A.N2B.CO2C.ArD.空气）（2）工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：\n③A装置中通入a气体时，反应的离子方程式表示为：.④A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气。通入热空气的目的是：.⑤反应过程中，B装置中产生的两种主要阴离子为.⑥C装置的作用是。20．阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移，阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移。同时在电解槽（称为“电渗析器”）中使用合适型号的这两种膜（简称“阳膜”和“阴膜”），可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化。海水中主要离子的含量平均值如下：Cl－18980mg·L-1，Na+：10560mg·L-1，：2560mg·L-1，Mg2+：1272mg·L-1，Ca2+：400mg·L-1，K+：380mg·L-1，HCO3－：142mg·L-1海水在电渗析器中部分变成淡水的原理，示意图如图2-21所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时，各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”；在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要，可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号，提供思考其在电场中的迁移方向。图2-21回答下列问题：（1）分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用以石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水，能用以生产H2吗？为什么？（2）致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么？（3）已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法，由海水制得纯水。又知海洋水能源（海洋水能发电）有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源，促成人类进入氢能时代？\n21．【化学与技术】下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。 根据上述产业流程回答下列问题：（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。（2）沸腾炉发生反应的化学方程式 。磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 。（3）用1吨硫铁矿（FeS2的质量分数为36％）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸 吨。（4）热电厂的冷却水是 ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）。（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。 ， （写出两点即可）。22．【化学与技术】钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。 请回答下列问题：（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图____。（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。（3）氯碱厂获得Cl2的离子方程式为 。 （4）由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。\n（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为 时，理论上Cl2的利用率最大。\n参考答案1．B【解析】试题分析：①天然气、②煤、③石油都是非再可生资源，越用越少，而且燃烧造成环境污染，故不是新能源。故选B。考点：化学能源点评：本题是一道生活常识考查题，旨在考查提取信息的能力和对基础知识的掌握、运用化学知识解决实际问题的能力，难度较小，体现化学与社会生活的密切联系。2．B【解析】试题分析：沼气的主要成分是甲烷，是一种清洁的能源，所以选项B是错误的，其余选项都是正确的，答案选B。考点：考查沼气的性质、应用的有关判断点评：该题是基础性试题的考查，难度不大。主要是考查学生对甲烷性质和应用的了解程度，有助于调动学生的学习兴趣，也有利于培养学生的环境保护意识和能源节约意识。3．C【解析】试题分析：目前世界上最重要的气态化石燃料是天然气，答案选C。考点：考查常见能源的判断点评：该题是基础性试题的考查，难度不大。主要是考查学生对常见能源的熟悉了解程度，意在培养学生的能源节约意识，增强学生的社会责任感。4．B【解析】试题分析：蒸馏法可得到纯净水，故可以进行海水淡化。考点：海水淡化点评：海水淡化是化学新能源的热点话题，考查学生对社会热点的关注程度，实际还是考查学生的基础化学知识，蒸馏法。5．D【解析】】根据金属的活泼性可知，越活泼的金属，采用电解法。越不活泼的金属采用，热分解法。处于中间的金属一般采用还原剂还原。所以答案选A。6．Ｃ【解析】A、蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，得到纯净的水，故A正确；B、利用电渗析法可使相应的离子通过半透膜以达到硬水软化的效果，故B正确；C、对于微溶于水的有机物，可用萃取法，水中没有微溶于水的有机物，故C错误；D、通过离子交换树脂可以除去海水中的离子，从而达到淡化海水的目的，故D正确；故选：C．点评：现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法等，其中最常用的有蒸馏法、反渗透法．7．B【解析】“可燃冰”的主要成分是甲烷，故A错误；乙醇是比汽油更环保、可再生的燃料，故C错误；石油和煤不可再生，故D错误8．D\n【解析】考查海水的综合利用。选项ABC中都含有单质，需要通过化学变化才能得到，D中都是通过物理变化得到的，答案选D。9．D【解析】过程①是粗盐的精制，其中除去可溶性杂质离子的过程为化学过程，A错；过程③中若将MgCl2·6H2O灼烧，得到MgO，B错；过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr－，需消耗标准状况下2.24LCl2，题中未指明气体的状态，C错；过程⑤的反应为SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，溶液显强酸性，D对。10．D【解析】答案：DD.不正确，用K2FeO4取代Cl2处理饮用水，既有杀菌消毒作用，不会形成致癌物，又有净水作用，4K2FeO4＋H2O=4Fe(OH)3＋3O2＋8OH―,生成的少量Fe(OH)3形成胶体，有吸附性，可以净水。A、硅是半导体；B、4CO＋2NO2催化剂N2＋4CO2；C、正确。11．BD【解析】试题分析：本题涉及金属冶炼的知识，根据金属的活泼性，不活泼的金属利用热分解法；较为活泼的金属采用热还原法；活泼金属采用电解法。从而确定选项为BD.考点：金属的冶炼。12．C【解析】SiO2+CaCO3CO2↑+CaSiO3，A正确；B正确；工业上金属Mg、Na都是用电解熔融的氯化物制得的，C错误；D正确。13．D【解析】试题分析：A、海水的的溴和碘是以离子形式而不是以单质形式存在的，错误；B、海水的的碘元素是碘离子而不是单质，是碘单质易升华，错误；C、钠和镁是电解熔融的氯化钠和熔融的氯化镁来制得的，而不是电解质溶液，错误；D、海水在存在大量的氯化钠，电解饱和的氯化钠溶液可以得到重要的化工原料氢气、氯气、氢氧化钠等，可以用来进一步合成化学肥料，正确。考点：化学常识。14．D【解析】15．C【解析】K、Na的活泼性相近，要从上述可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K气化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。应在801℃～883℃间合理。16．D【解析】试题分析：\nA．在生铁炼钢过程中添加必要的元素，可以改善钢材的组织结构和性能，正确，B．生铁炼钢，目的是适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质，正确。C．在生铁炼钢加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧，使其达到符合要求的钢制品的要求，错误。D．生铁炼钢是调整合金元素的含量，而不是除去生铁中的非金属元素，错误。考点：考查有关生铁炼钢的叙述的正误判断的知识。17．C【解析】试题分析：A、镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故A错误；B、②中由MgCl2•6H2O制备无水MgCl2的过程需要在氯化氢气流中进行，防止镁离子水解，故B错误；C、第③步将溴离子被氧化为溴单质，第④步中溴单质被还原为溴离子，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，过程的目的是浓缩，故C正确；D、④中溴得电子化合价降低，所以溴元素被还原，故D错误；考点：海水资源及其综合利用；18．Br2+SO2+2H2O=4H++2Br－+SO42－（2分）（3）分液漏斗（1分）（4）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程（1分）K^S*5U.C#O【解析】19．①使Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀②C③Cl2+2Br-=2Cl-+Br2④将溴从蒸馏烧瓶A中吹出⑤SO42-、Br-⑥吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气【解析】试题分析：（1）①过量的石灰乳能使Mg2+完全转化为Mg（OH）2沉淀，故答案为：使Mg2+完全转化为Mg（OH）2沉淀；②镁是活泼的金属，能和氧气、氮气以及CO2反应，所以应该在Ar中冷却，故答案为：C；（2）③a气体应该是氯气，能把溴离子氧化生成单质溴，反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故答案为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；④通入热空气能将溴从蒸馏烧瓶A中吹出，提高产量，故答案为：将溴从蒸馏烧瓶A中吹出；⑤b气体是SO2，溴水能把SO2氧化生成溴化氢和硫酸，所以B装置中产生的两种主要阴离子为SO42-、Br-，故答案为：SO42-、Br-；⑥氢氧化钠能吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气，故答案为：吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气。考点：本题考查海水的综合应用、离子方程式的书写、尾气处理20．（1）Cl2、H2因为阴极发生的反应可以得到H2可以（2）制氯气、氢气和高浓度的烧碱，同时得到淡水及高浓度卤水。（3）思路提示：太阳能发电，电渗析电解得氯碱类产品及淡水，卤水的进一步开发利用。【解析】（1）阳极：2Cl--2e-====Cl2↑；阴极：2H++2e-====H2↑。因为氯气可以和烧碱反应，所以不能用于制氯气，但制氢气没有什么问题。\n（2）从以上原理看，至少可以得到电解产物氯气、氢气和高浓度的烧碱，同时得到淡水及可用于进一步利用的浓缩海水。21．（1）①Fe2O3 ②电能 ③热能 ④SO2 ⑤浓H2SO4 （2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF（3）0.39（4）海水 镁或溴 （5）废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为燃料。 【解析】废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料。废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料。冶炼钢铁的原料是①Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥。（2）沸腾炉发生的反应是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式是2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF（3）FeS2————2H2SO4 120t 196t1t×36%×65% m×98% m=0.39t（4）沿海地区有丰富的海水资源;海水中含有丰富的镁元素、溴元素等，可以制取镁和溴。（5）根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣，可用作水泥生产原料。22．（1）（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋2TiCl4＋6CO（3）2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-（4）1412 （5）7：1【解析】（1）铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族，是过渡金属元素的代表，原子序数为26，电子层结构为（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋2TiCl4＋6CO；（3）工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）；阴极反应：2H＋+2e\n－=H2↑（还原反应）；因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；（4）Ar气中进行防止钛、镁被氧化；控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气，Ti不熔化，故温度略高于1412℃；（5）根据2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，得出关系式2FeTiO3 ~ 7Cl2 ~14NaCl，所以为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7：1时，理论上Cl2的利用率最大。
