2023版高考化学一轮总复习第六章第一节自然资源的开发利用课件

这是一份2023版高考化学一轮总复习第六章第一节自然资源的开发利用课件，共56页。PPT课件主要包含了碳氢化合物，C3H6，C2H6，催化剂等内容，欢迎下载使用。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)利用化合物冶炼金属时，金属元素一定发生还原反应。
)(2)用热还原法冶炼金属时，可以用 H2 将 Mg 从化合物中还
(3)可以通过电解熔融的MgO 和AlCl3 来制备金属Mg、Al。
(4)工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg 单质。(
(5) 碘水中加入 CCl4 得到 I2 的 CCl4 溶液，该操作为“萃
(6)石油的裂化、煤的液化、海带中提取碘等都必须通过化
(7)燃煤中加入生石灰可有效减少污染物 SO2 的排放。(
错因：Mg 是活泼金属，其活泼性强于H，不能用
错因：MgO熔点太高，一般不用电解熔融的MgO
来冶炼 Mg；AlCl3为共价化合物，熔融时不导电。
错因：工业上一般用电解熔融氯化镁来制取 Mg。(6)√ (7)√
B.过滤得含 I 溶液
2.(教材必修第二册P106 第5 题改编题)从海带中提取碘的
实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是(
A.将海带灼烧成灰C.放出碘的苯溶液答案：D
3.(教材必修第二册P104 石油的分馏和裂化组编题)已知 A、B、F 是家庭中常见的有机物，E 的产量是石油化工发展水平的标志，F 是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：
(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。
(2)下列物质中沸点最高的是________。
(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)(4)写出结构简式：A________、F________。(5)写出反应③的离子方程式：__________________________________________________________________________。(6)作为家庭中常见的物质 F，它给我们带来了极大的方便，同时也造成了环境污染，这种污染称为________。
答案：(1)分馏(2)D (3)①②③
(4)CH3COOH(6)白色污染
(5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH
电子被_______成金属原子，从而获得金属单质。即 Mn+＋ne－
1.金属在自然界中的存在形式：除了金、铂等极少数金属，绝大多数金属元素以________的形式存在于自然界。
2.金属冶炼的一般原理
将金属矿物中的金属从其化合物中_______出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为___________。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子_____
①金属活泼性与冶炼方法的关系如下：
(1)合理开发和利用金属矿物资源的原因：
①资源有限且分布不均；②金属的冶炼消耗许多能量；③金属冶炼造成环境污染；④金属腐蚀造成大量损失。
(2)合理开发和利用金属矿物资源的措施：
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。
【练1】(2021 年珠海模拟)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
A.电解法C.热分解法
B.热还原法D.铝热法
解析：可以根据金属活泼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，故用电解法才能得到锂单质。
【练2】(2021年茂名期末)金属K 与Na 的金属性相近，用K 与钠盐共熔时，很难将 Na 从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用 Na 与 KCl 反应制取金属 K。已知四种物质的熔、沸点如下：根据平衡移动原理可推知，用 Na 与 KCl 反应制 K 的适宜
A.97.8～770 ℃C.774～882.9 ℃
B.770～774 ℃D.1413～1500 ℃
解析：在金属活泼性顺序中，Na 排在 K 的后面，似乎不能从 K 的熔融盐中置换出 K。但将 Na 与 KCl 共熔，其共熔体中和 KCl 沸点低的先逸出。工业上，就是采用这种原理用 Na 还原 K 的，因为 K 的沸点比 Na、NaCl、KCl 的沸点都低。
Na＋、K＋、Cl－和e－自由移动，如果继续加热，则Na、K、NaCl
1.海水水资源的开发利用
(1)海水水资源的利用途径：主要包括_______________和_____________________________等。(2) 海水淡化的方法：主要有__________ 、__________ 和____________等；其中________的历史最久，技术和工艺也比
直接利用海水进行循环冷却
①主要仪器：A________，B___________，C________。②冷却水的流向：________口进，________口出。③B 中加入碎瓷片的目的是_________________。
2.海水中化学资源的开发利用
(1)海水中溶解和悬浮着大量的________和________。海水中含量最多的________两种元素，加上 Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F 元素，其总含量超过 99%。虽然海水中元素的种类很多，总储量________，但许多元素的富集程度却
________。(2)海水制盐
①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产________________
___________。
⑤制纯碱，化学反应方程式：_____________________________________________；_________________________________。
NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓
2NaCl(熔融)=====2Na
化学反应方程式：___________________________________。②制钠和氯气，化学反应方程式：______________________
③制盐酸，化学反应方程式：_________________________。④制漂白剂(84 消毒液)，化学反应方程式：______________
________________________。
2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
①海水提溴的方法(吹出法)
②氧化、吸收环节主要离子方程式：____________________________________________________________________。
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、
a.制石灰乳：______________________、_______________
b.沉淀 Mg2＋：______________________________________。c.制备 MgCl2：____________________________________。d.电解 MgCl2：_____________________________________。
Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
(5)从海带中提取碘①流程
工业生产中，氧化剂用 Cl2，而实验室中，氧化剂用 H2O2(还可用 MnO2 等)，加入氧化剂后用 CCl4 萃取得到粗碘。②分别写出 Cl2、H2O2 与滤液反应的离子方程式：
______________________；____________________________。
2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－　
从海水中获取能量(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。
的说法错. . 的是(
海水水资源和化学资源的开发利用
【练1】水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，同时有许多地区也存在水资源利用不平衡的问题。下列关于水
A.蒸馏法是海水淡化的方法之一B.淡水的密度小于海水的密度C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D.0 ℃以上，温度越高，水的密度越小
所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏法将其分离，A正确；上述物质的溶入使水溶液的密度增大，B 正确；雪和雨水成分相同，是水蒸发形成的水蒸气凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断地与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C 正确；由于水在 4 ℃时密度最大，D 错误。
【练2】海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。
A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全C.步骤③中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇D.步骤④的操作是过滤
解析：通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含
有 I－的溶液，向该溶液中通入 Cl2 将 I－氧化为 I2，经萃取、蒸馏、升华等操作后即得晶体 I2，A 正确，D 错误；用淀粉不能检验溶液中是否仍含有 I－，B 错误；乙醇能与水互溶，C 错误。
考点三1.煤的综合利用
煤、石油和天然气的综合利用
煤是由________和少量________组成的复杂混合物，主要含有______元素，还含有少量_____、_____、_____、_____等元素。
①煤的干馏：将煤_________________使之分解的过程，也叫煤的焦化。主要产品：出炉煤气(_______________________)，
煤焦油，________。
②煤的气化：将煤转化为____________的过程。主要反应：
________________________。③
利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程
(1)三大合成高分子材料包括：________、____________、______________。(2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如：乙烯制聚乙烯(乙烯的加聚)：nCH2==CH2丙烯制聚丙烯(丙烯的加聚)：nCH2==CH—CH3
(1)煤的干馏、气化、液化，石油的裂化、裂解都属于化学变化；石油的分馏属于物理变化，分馏后的各种馏分仍是混合物。
(2)天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4·nH2O，甲烷分子处于多个水分子形成的笼状结构中，天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为可燃冰。
(3)直馏汽油中不含不饱和烃，可用作卤素单质的萃取剂；而裂化汽油含有不饱和烃，易与卤素单质发生加成反应，故不能用作卤素单质的萃取剂。
(4)乙烯常温常压下为气体，分子中有碳碳双键，可以发生加成反应；而聚乙烯为有机高分子，常温常压下为固体，分子中无不饱和键，不能发生加成反应。二者的最简式相同，碳和氢的质量分数相同。
的血液。下列关于煤和石油的说法中错误的是(
煤、石油、天然气的综合利用
【练1】(2020年泉州一模)煤是工业的粮食，石油是工业
A.煤中含有苯和甲苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来B.含 C18 以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C.石油裂解的主要目的是得到短链不饱和烃D.煤的气化和液化都是化学变化
解析：煤中不含有苯、甲苯，它们是煤在干馏时经过复杂的化学变化产生的，A 错误；含 C18 的烷烃经催化裂化可得到汽油，B 正确；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃作化工原料，C 正确；煤的气化是煤形成 H2、CO等气体的过程，煤的液化是将煤与 H2 在催化剂的作用下转化为液体燃料，或利用煤产生的 H2、CO 通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品，都属于化学变化，D 正确。
①石油是混合物，其分馏产品煤油为纯净物
石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
和液化等物理变化可转化为清洁燃料目的是提高汽油等轻质油的产量与质量
④石油催化裂化的主要⑤煤的干馏属于化学
⑥煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源
干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品
解析：石油是混合物，其分馏产品煤油仍为混合物，故①错误；煤油可由石油分馏获得，可用作燃料，煤油的密度比钠小，故能用于保存金属钠，故②正确；煤的气化和液化有新物质生成，属于化学变化，故③错误；石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量，故④正确；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤分解的过程，是化学变化，故⑤正确；煤的干馏可以获得芳香烃，故煤是获得芳香烃的一种重要来源，故⑥正确；通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品，故⑦正确。
[归纳提升] 化学中的“三馏”“两裂”比较(1)化学中的“三馏”
(2)化学中的“两裂”
1.(2021年湖南卷) 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如
A.物质 X 常选用生石灰B.工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为 MgO＋C＋Cl2
＋COD.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水 MgCl2
解析：物质 X 的作用是使 Mg2＋转化为 Mg(OH)2，工业上常解熔融 MgCl2 制备金属镁，B 正确；由题图可知“氯化”过程反应物为 MgO、氯气、C，生成物之一为 MgCl2，C 在高温下能将二氧化碳还原为 CO，则“气体”为 CO，反应方程式为 MgO＋
MgCl2＋CO，C 正确；“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。答案：D
采用 CaO，发生 CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2↓＋Ca2＋，A正确；Mg是较活泼金属，工业上常用电
2.(2021 年山东卷节选)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为 283 ℃，沸点为 340 ℃，易溶于 CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备 WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入 WO3。先通 N2，其目的是__________________________________；一段时间后，加热管式炉，改通 H2 ，对 B 处逸出的 H2 进行后续处理。仪器 A 的名称为___________，证明 WO3 已被完全还原的现象是____________。(2)WO3 完全还原后，进行的操作为①冷却，停止通 H2；②以干燥的接收装置替换 E；③在 B 处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通 Cl2；⑥……碱石灰的作用是_________________________；操作④是___________________________，目的是_____________________________________________。
解析：(1)用 H2 还原 WO3 制备 W，装置中不能有空气，所以先通 N2，其目的是排除装置中的空气；由仪器构造可知仪器A 的名称为直形冷凝管；如果 WO3 已经被完全还原，则不再有水珠生成，可观察到的现象是冷疑管内不再有水珠生成。(2)由信息可知 WCl6 极易水解，W 与 Cl2 反应制取 WCl6 时，要在 B处加装盛有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入 E 中，所以碱石灰的作用一是吸收多余氯气，防止污染空气，二是防止空气中的水蒸气进入 E；在操作⑤加热，通 Cl2 之前，装置中有多余的 H2，需要除去，所以操作④是再次通入 N2，目的是排除装置中的 H2。
答案：(1)排除装置中的空气
(2)吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的
水蒸气进入 E 再次通入 N2
3.(2021年全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物
广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)I2 的一种制备方法如下图所示：
①加入 Fe 粉进行转化反应的离子方程式为_______________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成________后可循环使用。
②通入 Cl2 的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_____________________________________________；若反应物用量比 n(Cl2)/n(FeI2)＝1.5 时，氧化产物为________；当 n(Cl2)/n(FeI2)>1.5，单质碘的收率会降低，原因是________。(2)以 NaIO3 为原料制备 I2 的方法是先向 NaIO3 溶液中加入计量的 NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入 NaIO3 溶液，反应得到 I2，上述制备 I2 的总反应的离子方程式为________________________________________________。
I3 。实验室中使用过量的 KI 与 CuSO4 溶液
(3)KI 溶液和 CuSO4 溶液混合可生成 CuI 沉淀和 I2，若生成1 ml I2，消耗的 KI 至少为________ml。I2 在 KI 溶液中可发
反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 KI 的原因是_________________________________。
　　解析：(1)①由题流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中。
②通入Cl2的过程中，因I－还原性强于Fe2＋，Cl2先氧化还原性强的I－，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2，若反应物用量比n(Cl2)/ n(FeI2)＝1.5时，即Cl2过量，先氧化完全部I－再氧化Fe2＋，恰好将I－和Fe2＋全部氧化，故氧化产物为I2、FeCl3，当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5，即Cl2过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低。(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物，即含I－的物质；再向混合溶液中(含 I－)加入 NaIO3溶液，反应得到 I2，