1、专题二十 化学与可持续发展考纲考点扫描点击查看1.煤的综合利用(1)煤的组成 考点一 煤、石油、天然气的综合利用 和绿色化学 有机物无机物CH、O、N、S(2)煤的加工 CH2O(g)=高温COH2CO2H2催化剂CH3OH2.石油加工(1)石油的成分：多种_组成的混合物，所含元素以_、_为主。(2)石油加工 石油的炼 制方法 分馏 裂化 裂解 原理 用蒸发和_的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 在一定条件下，把相对分子质量_、沸点_的烃断裂为相对分子质量_、沸点_的烃 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为_、丙烯等小分子的烃 碳氢化合物CH冷凝大高小低乙烯主要原料 原油 重油、石
2、蜡油 石油分馏产品 主要产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重 油、沥青等 优质汽油 乙烯、丙烯等 主要变 化类型 _变化 _变化 _变化 物理化学化学3.天然气的综合利用(1)天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。它的主要成分是_。(2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为_。甲烷CH4H2O(g)高温催化剂CO3H2【助学技巧】“两种汽油”比较 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 直馏 汽油 原油直接分馏，物理变化 一般是C5C11烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化 汽油 重油裂化，化学变化 含有的C5C11的烷烃和烯烃，性质活泼 4.绿
3、色化学(1)核心 利用化学原理_。(2)原子经济性 反应物的原子全部转化为期望得到的最终产物，即原子利用率为_。从源头上减少和消除工业生产对环境的污染100%(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物，经干馏后分离出来()(2)煤的干馏是化学变化，煤的气体和液化是物理变化()(3)石油是混合物，经分馏后得到汽油、煤油和柴油等纯净物()(4)裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料()(5)汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴()答案(1)(2)(3)(4)(5)化学实验绿色化的途径 1.开发绿色实验，如实验室以H2O2分解法制取O2代替氯酸钾分解法制O2，实现原料
4、和反应过程的绿色化；2.防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等；3.在保证实验效果的前提下，尽量减小实验试剂的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验小型化、微型化；4.对于危险或反应条件苛刻、污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法；5.妥善处理实验产生的废物，防止污染环境。1.“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()实验室收集氨气采用图甲所示装置 实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置 实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验室
5、中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A.B.C.D.解析 实验室收集氨气采用图甲所示装置，用滴有酚酞的水吸收多余的氨气防止污染环境，符合绿色化学的要求。实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用浸有碱液的棉球吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求。实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨气会污染空气，因此不符合绿色化学的要求。实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸反应，生成的氮氧化物收集在气球里面，可以防止污染环境，符合绿色化学的要求。答案 C 明晰煤化工和石油化工的几个易失分问题 易失分点一 煤的干馏、气体、液化都是化学变化。易失
6、分点二 煤的气化是 C(s)H2O(g)=高温 CO(g)H2(g)；煤的液化是煤与氢气生成液态燃料的过程。易失分点三 石油的分馏是物理变化，是利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。易失分点四 石油的裂化、裂解是将大分子烃断裂成小分子烃的化学反应，裂解是深度裂化，裂化、裂解产生不饱和烃。易失分点五 直馏汽油是饱和烃；裂化汽油含有不饱和烃，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。有关煤和石油加工的说法正确的是()A.煤的干馏产物主要是各类有机物 B.石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化 C.煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯 D.石油的
7、裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃 解析 煤是由各种无机物、有机物组成的复杂混合物。煤干馏时，要隔绝空气加强热，使其分解。煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，为无机物，A项错误；石油的分馏是根据沸点的不同，将各成分分离，因此是物理变化，B项错误；煤隔绝空气加强热，分解得到煤焦油，煤焦油中含有苯和甲苯，但煤中不含有苯和甲苯，C项错误；石油裂化的目的就是使长链烃在高温条件下断裂为短链烃，D项正确。答案 D 考点二 金属矿物和海水资源的开发利用 1.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在形态 除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以_的形式存在于自然界
8、。在这些金属化合物中,金属元素显_化合价。(2)金属冶炼的原理 金属的冶炼是利用_原理，在一定条件下，使金属阳离子得到电子被还原成金属原子，聚集成为金属单质。化合态正氧化还原反应(3)金属冶炼的步骤 大多数金属矿石里含有杂质，其冶炼过程一般可分为三步。第一步：矿石的_除去杂质、提高矿石中有用成分的含量。第二步：_。第三步：_采用一定的方法，提炼纯金属。(4)金属的冶炼方法 以单质形式存在于自然界中的金属(如金、铂等)，采用物理方法富集冶炼，如沙里淘金。在冶炼以化合物形式存在的金属元素时，因金属活动性不同，采用的方法也不同，常用的方法有：_；_；_。富集冶炼精炼热分解法热还原法电解法(5)合理开
9、发和有效使用金属资源的途径(1)有效地使用金属产品、材料。(2)提高金属矿物的利用率。(3)加强金属资源的回收和再利用。【助学技巧】(1)金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mnne=M。(2)金属冶炼的一般步骤(3)冶炼方法的选择与金属活动性的关系 2.海水资源的开发利用(1)海水淡化(2)氯碱工业 电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)_；产物制盐酸：_；制漂白液：_。电解熔融NaCl：_。海水 蒸馏法、电渗析法、离子交换法 淡水2NaCl2H2O=电解 2NaOHCl2H2H2Cl2=点燃 2HClCl22NaOH=NaClNaClOH2O2NaCl=
10、电解 2NaCl2(3)海水提镁 先将海水中的镁富集，再电解熔融氯化镁。最后一步反应：_。(4)海水提溴 先将海水中的溴富集，再通过氧化还原反应将溴提取出来。最后一步反应：2BrCl2=Br22Cl。MgCl2=电解 MgCl2(1)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应()(2)电解熔融氯化镁制取金属镁()(3)目前我国流通的硬币是由合金材料制造的()(4)海水中水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等()(5)海水提溴涉及的反应类型包括复分解反应()(6)Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O可用离子方程式HOH=H2O表示()(7)从海水中提取物质
11、都必须通过化学反应才能实现()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)海洋资源的综合利用的原理分析 1.氯碱工业(1)流程海水粗盐精制 饱和食盐水电解阳极产物：Cl2阴极产物：H2、NaOH(2)发生反应的化学方程式2NaCl2H2O=通电 2NaOHH2Cl2 2.海水提溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式 2NaBrCl2=Br22NaCl Br2SO22H2O=2HBrH2SO4 2HBrCl2=2HClBr2 3.海带中提碘(1)流程(2)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl 4.海水提镁(1)流程(2)发生反应的化学方程式CaCO3=高温 CaOCO2CaOH2O=C
12、a(OH)2MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2=通电 MgCl2 2.目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法，其流程图如下：下列推断不合理的是()A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质 B.SO2吸收溴的反应方程式为SO22H2OBr2=H2SO42HBr C.流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等 D.没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能 解析 溴易浑发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；流程中SO 2被氧化为H2SO4，不可能被循环使用，C项错误；“空气吹出”“
13、SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。答案 C 综合研判模板 规范答题减少失误【典例】(16分)KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：(1)反应中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12，该反应的化学方程式为_。(2)反应需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是 _；从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是_。(3)检验反应所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，_。(4)整个流程中，可循环利用的物质有_(
14、填化学式)。(5)将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B(NOCl)，该反应的化学方程式为_；气体B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C，该反应的化学方程式为_。标准答案 评分规则(1)CaSO42NH4HCO3=CaCO3(NH4)2SO4H2OCO2(2分)(2)分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率(2分)防止KNO3结晶，提高KNO3的产率(2分)(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置(1分)，向上层清液中滴加AgNO3溶液(1分)，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl(1分)(4)CaSO4、KNO3、(NH4)2S
15、O4(3分)(5)4HNO33KCl(浓)=NOClCl23KNO32H2O(2分)2NOClO2=Cl22NO2(2分)(1)少“”、“”不得分。(2)按照标准答案评分。(3)必须强调Ba(NO3)2 溶液过量否则扣1分。(4)答对一个给1分，答错一个扣1分，不倒扣分。(5)“”不计分，少“浓”字扣1分，不配平不给分。模板构建常见规范答题的失分点(1)物质的名称、化学式、电子式、原子(离子)结构示意图书写不规范或张冠李戴。(2)书写化学方程式时，漏写或错写某些分子、特殊反应条件，分不清是使用“=”还是使用“”，如强碱弱酸盐和强酸弱碱盐的水解方程式一定用“”，不能用“=”，其产物也不能标“”或
16、“”。多元弱酸电离、多元弱酸根离子水解，没有分步书写。(3)离子方程式没有配平，改写不正确，违背反应规律，不注意“用量”。(4)热化学方程式漏写物质的聚集状态，放热反应或吸热反应的“”“”号写错，反应的数值与化学计量数不对应。(5)有机物的结构式(或结构简式)书写不规范，如乙烯的结构简式CH2=CH2错写成CH2CH2等。(6)语言不够准确，凭主观想象和猜测来回答。如：在回答KI溶液中滴加氯水后有什么现象时，有的同学回答成“有碘生成”，也有的回答成：“溶液中有紫黑色的沉淀生成”；把“Zn能与盐酸反应置换出氢气”说成“Zn能置换出盐酸中的氢气”等等。(7)不清楚化学原理，不注意知识前后联系，表达随意，所答内容的内涵与设问的外延不吻合，所答非所问。
