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(寒假班)人教版高中化学必修第二册同步讲义第八章化学与可持续发展第一节自然资源的利用与开发（含详解）
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这是一份(寒假班)人教版高中化学必修第二册同步讲义第八章化学与可持续发展第一节自然资源的利用与开发（含详解），共10页。
【学习目标】
1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，培养“科学探究”精神，。
4.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义，提高“宏观辨识与微观探析”的能力。5.了解煤、石油、天然气为原料综合利用的内容，培养“变化观念”的学科素养。
6.了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注社会可持续发展的“科学态度与社会责任”。
【基础知识】
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素在自然界中存在的形态
（1）极少数的不活泼金属(金、铂等)以 游离 态的形式存在。
（2）绝大多数金属元素以 化合物 的形式存在于自然界。
（3）在地壳中，含量最高的金属元素是 铝 ，其次是 铁 。
2、金属冶炼原理与实质
（1）原理：金属从化合物中 还原 出来。
（2）实质：化合物中金属 得到 电子被 还原 生成金属单质。
3、金属冶炼方法
（1）加热分解法：
①制Hg：2HgOeq \(=====,\s\up9(△)) 2Hg＋O2↑ 。 ②制Ag：2Ag2Oeq \(=====,\s\up9(△)) 4Ag＋O2↑ 。
（2）电解法：
①制Mg：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解)) Mg＋Cl2↑ 。 ②制Al：2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解),\s\d9(冰晶石)) 4Al＋3O2↑ 。
③制Na：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解)) 2Na＋Cl2↑ 。
（3）热还原法：
①常用还原剂有 焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。
②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up9(高温)) 2Fe＋3CO2 。
③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up9(高温)) 2Fe＋Al2O3 。
4、合理开发和利用金属资源的主要途径
（1）提高金属矿物的 利用率 ；
（2）开发 环保 高效的金属冶炼方法；
（3）防止金属的 腐蚀 ；
(4)加强废旧金属的 回收 和再利用；
(5)使用其他材料 代替 金属材料。
二、海水资源的开发利用
1、海水水资源的利用
（1）海水水资源利用，主要包括 海水淡化 和直接利用海水进行循环冷却等。
（2）海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把 盐 分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有 蒸馏法 、 电渗析法 、 离子交换法 等。其中 蒸馏法 的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
2、海水的化学资源利用
（1）海水中的化学元素：海水中含量最多的为 O、H 两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。
（2）海水中化学资源的利用
（3）从海水中获取能源
①从海水中提取 铀 和重水，用于 核能 开发。
②开发 潮汐能 、 波浪能 等新型能源。
3、海水提溴
(1)主要流程
(2)主要反应
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化)
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)
Cl2＋2Br－=== Br2＋2Cl－ (提取)
三、煤、石油、天然气的综合利用
（一）煤
1、煤的组成
2、煤的综合利用
（二）天然气
（三）石油的组成和综合利用
1、组成：石油是由多种 碳氢化 合物组成的混合物。
2、综合利用
（1）分馏：利用石油中各组分 沸点 的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。石油经分馏后可以获得汽油 、 煤油 、 柴油 等含碳原子少的轻质油。
（2）催化裂化
①目的：将重油裂化为 汽油 等物质。
②例如：C16H34eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C8H18＋C8H16
（3）裂解
①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
②例如：C8H18eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C4H10＋C4H8 ；C4H10eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) CH4＋C3H6 ；C4H10eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C2H6＋C2H4 。
（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使 链状烃 转化为 环状烃 。
微点拨：石油的分馏为物理变化，石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化。
3、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料
（1）三大合成材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气为原料生产的。
（2）随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的 废弃物 对人类社会造成巨大的 环境 压力。
【考点剖析】
考点一 金属冶炼的原理与方法
1．有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是( )
A．肯定发生的是置换反应
B．肯定发生的是分解反应
C．肯定发生的是还原反应
D．只能用金属作还原剂冶炼金属
答案 C
解析 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质，发生了还原反应，即：Mn＋＋ne－===M，发生的反应可能是置换反应，如：2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，也可能是分解反应，如MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑，也可能是其他类型反应，如：Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。
2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( )
A．金属的化合价高低
B．金属的活动性强弱
C．金属的导电性强弱
D．金属在地壳中的含量多少
答案 B
解析 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
3．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A．用胆矾炼铜 B．用铁矿石炼铁
C．烧结黏土制陶瓷 D．打磨磁石制指南针
答案 D
解析 胆矾为CuSO4·5H2O，冶炼得到Cu的过程中发生氧化还原反应，A项错误；铁矿石的主要成分为铁的化合物，炼铁也需要发生氧化还原反应，B项错误；烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化，C项错误；打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化，D项正确。
4．在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )
A．Na、Ca、Mg、Al、K
B．Na、K、Zn、Fe、Hg
C．Zn、Fe、Cu、Ag、Sn
D．Mg、Al、Zn、Fe、Pb
答案 A
解析 A项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。
5．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是( )
A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关
B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品
C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al
D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4
答案 D
解析 选项A，人类对金属的认识与其在自然界中的分布有着密切的关系；选项B，石油是不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法；选项C，AlCl3是共价化合物，电解熔融AlCl3得不到Al；选项D，将铜粉放在稀硫酸中，不断通入空气，加热即可生成CuSO4。
考点二 铝热反应与特殊金属的冶炼方法
6．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是( )
A．电解法 B．热还原法
C．热分解法 D．铝热法
答案 A
解析 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，用电解法才能得到金属锂。
7．铝用来焊接钢轨是利用( )
A．铝与氧气反应生成稳定的保护层
B．铝是热的良导体
C．铝是强还原剂，铝热反应放热
D．铝合金强度大
答案 C
解析 铝是强还原剂，铝热反应放出大量的热，可达到很高的温度，生成了Al2O3和液态铁，从而将钢轨焊接在一起。
考点三 海水资源的利用、海水提溴
8．若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是( )
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．利用电渗析法可以获取淡化的饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
答案 A
解析 明矾在溶液中能生成胶体，不能与盐(MgCl2等)反应，不能使海水中的盐分沉淀而淡化，故A错误；太阳能提供水蒸气需要的能量，则利用太阳能使海水蒸馏淡化，故B正确；利用电渗析法可以除去海水中的某些阳离子(Mg2＋、Na＋、K＋)和阴离子(Cl－、SOeq \\al(2－,4))从而获取淡化的饮用水，故C正确；通过离子交换树脂，使某些离子被选择吸收，而达到海水淡化的目的，故D正确。
9．利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是( )
A．若提取1 ml Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2
B．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁
C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质
D．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去
答案 D
解析 因需要两次氧化溴离子，若提取1 ml Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2，A正确；金属镁在工业上利用电解熔融MgCl2冶炼，B正确；富集溴元素过程中，利用了溴易挥发的性质使用空气吹出法，C正确；卤素单质都能与NaOH溶液反应，故除去氯气的同时溴也反应了，D错误。
10．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题：
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、________。(写出1种即可)
(2)写出反应①化学反应方程式：________________________________________________。
(3)标准状况下22.4 L Cl2气体发生反应②，转移的电子数是________NA。
(4)反应③中硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_______________________________
________________________________________________________________________。
(5)过程③到过程⑤的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是__________________。
(6)写出过程④和过程⑤相应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法)
(2)2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)1
(4)酸化可抑制氯气、溴与水反应
(5)富集溴
(6)Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
考点四 煤、石油和天然气的综合利用
11．下列有关说法正确的是( )
A．煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反应而使溴水褪色
B．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源
D．煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
答案 D
解析 煤干馏得到的焦炉气主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳，因含有乙烯故能使溴水褪色；煤的气化是将固态煤转化为一氧化碳和氢气等气体燃料(由煤制煤气)的过程，煤的液化是将煤转化成甲醇等液态物质的过程，二者都属于化学变化，其产物都是清洁能源。
12．下列关于石油的说法不正确的是( )
A．石油主要含C、H两种元素
B．石油通过催化重整可得到环状烃
C．石油裂化是物理变化
D．石油分馏得到的汽油是混合物
答案 C
解析 石油裂化是化学变化。
13．在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是( )
A．裂化 B．裂解
C．干馏 D．分馏
答案 B
解析 将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。
14．合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，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
答案 B
解析 可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒知，水不能变为油；氢能源具有来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染；乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源；石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源。
15．煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是( )
A．加热的温度不同
B．得到的产品不同
C．前者要隔绝空气，后者不用隔绝空气
D．干馏是化学变化，分馏是物理变化
答案 D
解析 石油的分馏为物理变化；煤的干馏为化学变化。
考点五 煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展
16．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。聚乙烯是以乙烯为原料合成的一种人们常用的高分子材料。下列有关聚乙烯的叙述中正确的是( )
A．乙烯合成聚乙烯的变化属于化合反应
B．乙烯合成聚乙烯的化学方程式是nCH2==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2==CH2
C．聚乙烯在自然界中很难降解，容易导致“白色污染”
D．聚乙烯是纯净物
答案 C
解析 乙烯合成聚乙烯的反应属于加聚反应，聚乙烯的结构简式为CH2—CH2，高聚物均为混合物。
17．在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为要制取的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A．氯乙烯发生加聚反应制得聚氯乙烯高分子材料
B．用乙酸与乙醇制备乙酸乙酯
C．用淀粉发酵反应制得食用酒精
D．用乙醇催化氧化制乙醛
答案 A
解析 A项，氯乙烯发生加聚反应制得聚氯乙烯高分子材料，属于加聚反应，原子利用率为100%，符合要求，正确；B项，乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯，属于取代反应，伴随副产物，反应物没有全部转化为所需产物，错误；C项，用淀粉制酒精，反应物没有全部转化为所需产物酒精，错误。
18．利用水煤气(CO、H2)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化为醛、酸、酯等多种产物，下列叙述不正确的是( )
A．以水煤气(CO、H2)为原料合成其他工业原料的反应都是化合反应
B．以水煤气(CO、H2)生产液态烃或醇类是实现“煤变油”的有效途径
C．以水煤气(CO、H2)为原料也可以合成烯烃
D．煤的气化和液化提高了煤的综合利用效率
答案 A
解析 以水煤气(CO、H2)为原料的反应不一定都是化合反应。
19．在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下：
下列叙述错误的是( )
A．生物柴油由可再生资源制得
B．生物柴油是不同酯组成的混合物
C．动植物油脂是高分子化合物
D．“地沟油”可用于制备生物柴油
答案 C
解析 短链醇(如乙醇)可由淀粉或纤维素制取，动植物油脂和短链醇均是可再生资源；生物柴油中R1、R2、R3不同，可形成混合物；动物油脂的相对分子质量一般都是几百，不属于高分子化合物。
20．下图是实验室对煤进行干馏的装置图，回答下列问题：
(1)指出图中仪器名称：c________，d________。
(2)仪器d的作用是_________________________________________________________，
c中液体有________和________，其中无机物里溶有________，可用________检验出来。有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分有________，火焰的颜色为________。
答案 (1)U形管 烧杯
(2)盛装冷水对蒸气进行冷却 粗氨水 煤焦油 氨 酚酞溶液 蒸馏(或分馏)
(3)H2、CH4、C2H4、CO 淡蓝色
解析 (1)c是U形管，d是烧杯。(2)煤的干馏产物主要有：焦炭(固体)、煤焦油、粗氨水(液体)、焦炉气(H2、CH4、C2H4、CO)等，利用d将蒸气冷却，无机物中溶有氨，可利用酚酞检验；有机物可利用蒸馏或分馏使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体是焦炉气，火焰呈淡蓝色。
【学习目标】
1.理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法，形成金属冶炼方法知识模型，培养“证据推理与模型认知”能力。
2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式，掌握从海水中提取溴的化学反应原理及实验方法，培养“宏观辨识与变化观念”。
3.通过对金属冶炼原理及海水资源综合利用的认识，培养“科学探究”精神，。
4.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义，提高“宏观辨识与微观探析”的能力。5.了解煤、石油、天然气为原料综合利用的内容，培养“变化观念”的学科素养。
6.了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注社会可持续发展的“科学态度与社会责任”。
【基础知识】
一、金属矿物的开发利用
1、金属元素在自然界中存在的形态
（1）极少数的不活泼金属(金、铂等)以 游离 态的形式存在。
（2）绝大多数金属元素以 化合物 的形式存在于自然界。
（3）在地壳中，含量最高的金属元素是 铝 ，其次是 铁 。
2、金属冶炼原理与实质
（1）原理：金属从化合物中 还原 出来。
（2）实质：化合物中金属 得到 电子被 还原 生成金属单质。
3、金属冶炼方法
（1）加热分解法：
①制Hg：2HgOeq \(=====,\s\up9(△)) 2Hg＋O2↑ 。 ②制Ag：2Ag2Oeq \(=====,\s\up9(△)) 4Ag＋O2↑ 。
（2）电解法：
①制Mg：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解)) Mg＋Cl2↑ 。 ②制Al：2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解),\s\d9(冰晶石)) 4Al＋3O2↑ 。
③制Na：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up9(电解)) 2Na＋Cl2↑ 。
（3）热还原法：
①常用还原剂有 焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。
②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up9(高温)) 2Fe＋3CO2 。
③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up9(高温)) 2Fe＋Al2O3 。
4、合理开发和利用金属资源的主要途径
（1）提高金属矿物的 利用率 ；
（2）开发 环保 高效的金属冶炼方法；
（3）防止金属的 腐蚀 ；
(4)加强废旧金属的 回收 和再利用；
(5)使用其他材料 代替 金属材料。
二、海水资源的开发利用
1、海水水资源的利用
（1）海水水资源利用，主要包括 海水淡化 和直接利用海水进行循环冷却等。
（2）海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把 盐 分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有 蒸馏法 、 电渗析法 、 离子交换法 等。其中 蒸馏法 的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
2、海水的化学资源利用
（1）海水中的化学元素：海水中含量最多的为 O、H 两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。
（2）海水中化学资源的利用
（3）从海水中获取能源
①从海水中提取 铀 和重水，用于 核能 开发。
②开发 潮汐能 、 波浪能 等新型能源。
3、海水提溴
(1)主要流程
(2)主要反应
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化)
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)
Cl2＋2Br－=== Br2＋2Cl－ (提取)
三、煤、石油、天然气的综合利用
（一）煤
1、煤的组成
2、煤的综合利用
（二）天然气
（三）石油的组成和综合利用
1、组成：石油是由多种 碳氢化 合物组成的混合物。
2、综合利用
（1）分馏：利用石油中各组分 沸点 的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。石油经分馏后可以获得汽油 、 煤油 、 柴油 等含碳原子少的轻质油。
（2）催化裂化
①目的：将重油裂化为 汽油 等物质。
②例如：C16H34eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C8H18＋C8H16
（3）裂解
①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
②例如：C8H18eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C4H10＋C4H8 ；C4H10eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) CH4＋C3H6 ；C4H10eq \(―――――→,\s\up9(催化剂),\s\d9(加热、加压)) C2H6＋C2H4 。
（4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使 链状烃 转化为 环状烃 。
微点拨：石油的分馏为物理变化，石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化。
3、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料
（1）三大合成材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气为原料生产的。
（2）随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的 废弃物 对人类社会造成巨大的 环境 压力。
【考点剖析】
考点一 金属冶炼的原理与方法
1．有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是( )
A．肯定发生的是置换反应
B．肯定发生的是分解反应
C．肯定发生的是还原反应
D．只能用金属作还原剂冶炼金属
答案 C
解析 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质，发生了还原反应，即：Mn＋＋ne－===M，发生的反应可能是置换反应，如：2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，也可能是分解反应，如MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑，也可能是其他类型反应，如：Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。
2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( )
A．金属的化合价高低
B．金属的活动性强弱
C．金属的导电性强弱
D．金属在地壳中的含量多少
答案 B
解析 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
3．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A．用胆矾炼铜 B．用铁矿石炼铁
C．烧结黏土制陶瓷 D．打磨磁石制指南针
答案 D
解析 胆矾为CuSO4·5H2O，冶炼得到Cu的过程中发生氧化还原反应，A项错误；铁矿石的主要成分为铁的化合物，炼铁也需要发生氧化还原反应，B项错误；烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化，C项错误；打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化，D项正确。
4．在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )
A．Na、Ca、Mg、Al、K
B．Na、K、Zn、Fe、Hg
C．Zn、Fe、Cu、Ag、Sn
D．Mg、Al、Zn、Fe、Pb
答案 A
解析 A项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。
5．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是( )
A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关
B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品
C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al
D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4
答案 D
解析 选项A，人类对金属的认识与其在自然界中的分布有着密切的关系；选项B，石油是不可再生资源，总有一天，石油会消耗殆尽，它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法；选项C，AlCl3是共价化合物，电解熔融AlCl3得不到Al；选项D，将铜粉放在稀硫酸中，不断通入空气，加热即可生成CuSO4。
考点二 铝热反应与特殊金属的冶炼方法
6．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是( )
A．电解法 B．热还原法
C．热分解法 D．铝热法
答案 A
解析 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，用电解法才能得到金属锂。
7．铝用来焊接钢轨是利用( )
A．铝与氧气反应生成稳定的保护层
B．铝是热的良导体
C．铝是强还原剂，铝热反应放热
D．铝合金强度大
答案 C
解析 铝是强还原剂，铝热反应放出大量的热，可达到很高的温度，生成了Al2O3和液态铁，从而将钢轨焊接在一起。
考点三 海水资源的利用、海水提溴
8．若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是( )
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．利用电渗析法可以获取淡化的饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
答案 A
解析 明矾在溶液中能生成胶体，不能与盐(MgCl2等)反应，不能使海水中的盐分沉淀而淡化，故A错误；太阳能提供水蒸气需要的能量，则利用太阳能使海水蒸馏淡化，故B正确；利用电渗析法可以除去海水中的某些阳离子(Mg2＋、Na＋、K＋)和阴离子(Cl－、SOeq \\al(2－,4))从而获取淡化的饮用水，故C正确；通过离子交换树脂，使某些离子被选择吸收，而达到海水淡化的目的，故D正确。
9．利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是( )
A．若提取1 ml Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2
B．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁
C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质
D．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去
答案 D
解析 因需要两次氧化溴离子，若提取1 ml Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2，A正确；金属镁在工业上利用电解熔融MgCl2冶炼，B正确；富集溴元素过程中，利用了溴易挥发的性质使用空气吹出法，C正确；卤素单质都能与NaOH溶液反应，故除去氯气的同时溴也反应了，D错误。
10．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题：
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、________。(写出1种即可)
(2)写出反应①化学反应方程式：________________________________________________。
(3)标准状况下22.4 L Cl2气体发生反应②，转移的电子数是________NA。
(4)反应③中硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_______________________________
________________________________________________________________________。
(5)过程③到过程⑤的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是__________________。
(6)写出过程④和过程⑤相应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法)
(2)2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)1
(4)酸化可抑制氯气、溴与水反应
(5)富集溴
(6)Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
考点四 煤、石油和天然气的综合利用
11．下列有关说法正确的是( )
A．煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反应而使溴水褪色
B．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源
D．煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
答案 D
解析 煤干馏得到的焦炉气主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳，因含有乙烯故能使溴水褪色；煤的气化是将固态煤转化为一氧化碳和氢气等气体燃料(由煤制煤气)的过程，煤的液化是将煤转化成甲醇等液态物质的过程，二者都属于化学变化，其产物都是清洁能源。
12．下列关于石油的说法不正确的是( )
A．石油主要含C、H两种元素
B．石油通过催化重整可得到环状烃
C．石油裂化是物理变化
D．石油分馏得到的汽油是混合物
答案 C
解析 石油裂化是化学变化。
13．在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是( )
A．裂化 B．裂解
C．干馏 D．分馏
答案 B
解析 将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。
14．合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，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
答案 B
解析 可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒知，水不能变为油；氢能源具有来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染；乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源；石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源。
15．煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是( )
A．加热的温度不同
B．得到的产品不同
C．前者要隔绝空气，后者不用隔绝空气
D．干馏是化学变化，分馏是物理变化
答案 D
解析 石油的分馏为物理变化；煤的干馏为化学变化。
考点五 煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展
16．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。聚乙烯是以乙烯为原料合成的一种人们常用的高分子材料。下列有关聚乙烯的叙述中正确的是( )
A．乙烯合成聚乙烯的变化属于化合反应
B．乙烯合成聚乙烯的化学方程式是nCH2==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CH2==CH2
C．聚乙烯在自然界中很难降解，容易导致“白色污染”
D．聚乙烯是纯净物
答案 C
解析 乙烯合成聚乙烯的反应属于加聚反应，聚乙烯的结构简式为CH2—CH2，高聚物均为混合物。
17．在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为要制取的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A．氯乙烯发生加聚反应制得聚氯乙烯高分子材料
B．用乙酸与乙醇制备乙酸乙酯
C．用淀粉发酵反应制得食用酒精
D．用乙醇催化氧化制乙醛
答案 A
解析 A项，氯乙烯发生加聚反应制得聚氯乙烯高分子材料，属于加聚反应，原子利用率为100%，符合要求，正确；B项，乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯，属于取代反应，伴随副产物，反应物没有全部转化为所需产物，错误；C项，用淀粉制酒精，反应物没有全部转化为所需产物酒精，错误。
18．利用水煤气(CO、H2)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化为醛、酸、酯等多种产物，下列叙述不正确的是( )
A．以水煤气(CO、H2)为原料合成其他工业原料的反应都是化合反应
B．以水煤气(CO、H2)生产液态烃或醇类是实现“煤变油”的有效途径
C．以水煤气(CO、H2)为原料也可以合成烯烃
D．煤的气化和液化提高了煤的综合利用效率
答案 A
解析 以水煤气(CO、H2)为原料的反应不一定都是化合反应。
19．在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下：
下列叙述错误的是( )
A．生物柴油由可再生资源制得
B．生物柴油是不同酯组成的混合物
C．动植物油脂是高分子化合物
D．“地沟油”可用于制备生物柴油
答案 C
解析 短链醇(如乙醇)可由淀粉或纤维素制取，动植物油脂和短链醇均是可再生资源；生物柴油中R1、R2、R3不同，可形成混合物；动物油脂的相对分子质量一般都是几百，不属于高分子化合物。
20．下图是实验室对煤进行干馏的装置图，回答下列问题：
(1)指出图中仪器名称：c________，d________。
(2)仪器d的作用是_________________________________________________________，
c中液体有________和________，其中无机物里溶有________，可用________检验出来。有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分有________，火焰的颜色为________。
答案 (1)U形管 烧杯
(2)盛装冷水对蒸气进行冷却 粗氨水 煤焦油 氨 酚酞溶液 蒸馏(或分馏)
(3)H2、CH4、C2H4、CO 淡蓝色
解析 (1)c是U形管，d是烧杯。(2)煤的干馏产物主要有：焦炭(固体)、煤焦油、粗氨水(液体)、焦炉气(H2、CH4、C2H4、CO)等，利用d将蒸气冷却，无机物中溶有氨，可利用酚酞检验；有机物可利用蒸馏或分馏使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体是焦炉气，火焰呈淡蓝色。
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