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化学必修 第二册第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用精品习题
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这是一份化学必修 第二册第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用精品习题，文件包含高中化学新版必修二第11讲自然资源的开发利用教师基础版docx、高中化学新版必修二第11讲自然资源的开发利用学生基础版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。
11 自然资源的开发利用
【知识导图】
【重难点精讲】
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在
在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以化合态形式存在。
(2)金属冶炼的实质
金属元素只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程。
(3)金属冶炼的方法——金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。
①热分解法
对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag：
2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑
②热还原法
在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：
a.CO还原Fe2O3：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
b.H2还原WO3：WO3+3H2W+3H2O；
c.C还原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑。
③电解法
活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al：
2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Al2O34Al＋3O2↑
注：金属活动性与冶炼方法的关系
金属的活动顺序：
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb（H）Cu
Hg Ag
金属原子失电子能力
强 → 弱
金属离子得电子能力
弱 → 强
主要冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
2、铝热反应——铝热反应实验中的有关问题
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等
（1）原理：Al是还原剂，另一种氧化物是氧化剂。
（2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。
（3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。
（4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。
（5）应用：冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。
3、金属的回收和资源保护——回收金属的意义：
（1）节约矿物资源；
（2）节约能源；
（3）减少环境污染。
4.合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
5.常见金属材料
金属材料—
(1)重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
(2)几种有色金属材料
铝及铝合金
铜及铜合金
二、海水资源的开发利用
1、从海水中提取淡水——海水淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
2、从海水中提取溴的主要工艺流程
①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。
②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2
⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
3、进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题
①反应原理：海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。
如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
②实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带更易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。
4、海水提取镁的原理
海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有：
①加入石灰乳生成Mg(OH)2： MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2
②盐酸酸化 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O
③电解熔融的MgCl2 MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
三、煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
注：煤的干馏、气化、液化都是化学变化。
名称
定义
适用范围
变化类型
蒸馏
把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作
被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯
物理变化
分馏
对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏
多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分
物理变化
干馏
把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程
化学变化
2．石油的综合利用
（1）石油的分馏为物理变化，裂化、裂解为化学变化，得到的产物均为混合物。
（2）烷烃裂化（裂解）后得到烷烃和烯烃。
（3）烷烃不论以哪种形式裂化（裂解），都遵循质量守恒定律。
（4）石油炼制方法的比较
石油的
炼制方法
石油的分馏
石油的裂化
石油的裂解
原理
用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物
在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃
主要
原料
原油
重油
石油分馏产品(包括石油气)
主要
产品
汽油、煤油、柴油、重油
汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等
乙烯、丙烯等
主要变
化类型
物理变化
化学变化
化学变化
3．天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成氨和生产甲醇等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。
4．以煤、石油、天然气为原料生产合成材料
以煤、石油、天然气为原料，通过聚合反应原理合成的材料的相对分子质量很大，属于高分子化合物。塑料、合成纤维、合成橡胶为三大合成材料。
四、生物质能
1、生物质能概念：来源于植物及其加工产品贮存的能量，是一种理想的可再生能源。
2、特点：可再生性；低污染性 ；广泛的分布性。
3、存在：生物质能主要蕴藏在农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便中。
4、生物质能的利用方式
1）直接燃烧：（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O（注：用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分）
缺点:：生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。
2）生物化学转换
（1）制沼气
原料：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便
条件：厌氧
成分：甲烷、CO2、H2S、NH3、PH3
用途：气体燃料、提供肥料
（2）制乙醇
原料：含糖类淀粉多的农作物
条件：催化剂、水解、细菌发酵
方程式：（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
用途：燃料、与汽油混合作发动机燃料
3）热化学转换：生物质通过复杂的化学反应转变为可燃性气体。
五、高分子化合物
1、根据单体的结构书写聚合物的规律
（1）单烯加聚口诀：双键变单键，组成不改变，两头伸出手，彼此连成链。例如：
（2）双烯加聚口诀：单改双，双改单，两头伸手，组成不变。例如：
（3）混烯加聚口诀：同（1）或（2）。生成的共聚物的类型据单体的排列而定。
2、根据高聚物的结构确定单体的规律
（1）如果高聚物链节的主链中无双键，则判断反应类型为单烯加聚：把链节中主链碳原子两两断开，然后把主链碳原子的单键变双键即为相应的单体。
（2）如果高聚物链节的主链中有双键，则判断反应类型为双烯加聚或混烯加聚：把链节中主链上以双键为中心的四个碳原子与其它碳原子断开，这四个碳原子“单改双，双改单” 即为相应的单体。若链节中主链上还有其它碳原子，则规律与（1）同。
六、绿色化学
（1）核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
（2）从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）
（3）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）
（4）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
（5）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%。
【典题精练】
考点1、考查金属的冶炼
例1．下列金属的冶炼方法说法不正确的是（ ）
A．汞、银等不活泼金属用热分解法
B．钾、钠、钙、镁等活泼金属用电解法
C．铝、锌、铁、铅、铜等金属用热还原法
D．氢气、碳、铝等都可用作冶炼金属的还原剂
解析：根据金属活动顺序表，活泼金属用电解法制取金属单质，不活泼金属用热分解法制取单质，中间金属采用热还原法制取；A. 汞、银为不活泼金属用热分解法制取，A正确；B. 钾、钠、钙、镁等为活泼金属用电解法制取，B正确；C. 铝为活泼金属用电解法制取，锌、铁、铅、铜等金属用热还原法，C错误；D. 氢气、碳、铝等都可以与部分金属氧化物反应生成金属单质，可用作冶炼金属的还原剂，D正确；答案为C
答案：C
名师点睛：制备金属，根据金属活动性顺序表，前四种金属通过电解熔融状态的氯化物可得单质，制备铝需要电解熔融状态的氧化铝，不能用氯化铝，因为氯化铝属于共价化合物，内部结构无离子；从锌到铜，可以用热还原，用氢气、碳单质、一氧化碳、Al（铝热法），后面两种金属可以直接加热各自的氧化物制备其单质。
考点2、考查铝热反应及其应用
例2．下列关于铝热剂和铝热反应的叙述错误的是
A．铝热剂的反应原理是利用铝的强还原性
B．铝热剂不只是指铝和氧化铁混合后的物质
C．铝热反应常用于冶炼高熔点金属
D．铝热反应需用镁带和氯酸钾引燃，所以铝热反应是一个吸热反应
解析：A．反应中铝被氧化生成 氧化铝，铝表现还原性，故A正确；B．铝热反应是冶炼难熔金属，如Fe、Cr、Mn等，Al和Fe、Cr、Mn等氧化物的混合物为铝热剂，故B正确；C．反应在高温下进行，用于冶炼难熔金属，故C正确；D．铝热反应放出大量的热，为放热反应，故D错误；故答案为D。
答案：D
名师点睛：本题考查了铝热反应原理及其应用，题目难度中等，明确铝热反应原理及其应用方法为解答关键，试题侧重基础知识的考查，培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
考点3、考查海水的淡化
例3．水资源非常重要，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．萃取法
解析：A、通过过滤不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项A错误；B、蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，得到纯净的水，选项B正确；C、利用分液法不能实现把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项C错误；D、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，选项D错误；答案选B。
答案：B
名师点睛：本题考查海水淡化的方法，海水淡化就是将海水中的可溶性杂质除去的过程，可根据淡化原理进行分析解答。淡化海水的方法有蒸馏法、结晶法、淡化膜化、多级渗析蒸馏法等，其中最常用的为蒸馏法和淡化膜法。
考点4、考查海水的综合利用
例4、海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析：海水中的钾元素是以化合态形式存在的，要由化合态转变为游离态，一定发生氧化还原反应，故A不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B也不正确；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。
答案：C
名师点睛：本题主要考查基本知识和基本反应原理，需要正确记忆并深化理解，才能从基本的知识着手，快速答题。利用海水资源，我们可以开发(1)从海水中提取淡水——海水淡化。(2)海水制盐(3)从海水中提取溴、碘、镁等化工产品(4)从海水中获取U作为核能开发的重要原料(5)从海水中获取其他物质和能量。
考点5、考查生物质能的应用
例5、“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量．下面有关说法，不正确的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．生物质能源是解决农村能源的主要途径
D．利用生物质能就是间接利用太阳能
解析：A．生物质能是一种洁净能源，故A错误；B．生物质能是可再生能源，故B正确；C．解决农村能源的一条重要的途径是充分利用好生物质能源，故C正确；D．生物质能来源于太阳能，故D正确；故选A。
答案：A
名师点睛：生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源；充分利用好生物质能源是解决农村能源的一条重要的途径。
考点6、考查环境保护
例6．“世界地球日”即每年的4月22日，是一项世界性的环境保护活动。下列行为中不利于环境保护的是（ ）
A．严格履行《京都议定书》，控制温室气体的排放
B．大量开采煤、石油及天然气以满足工业发展的需要
C．加强新能源研究，使用压缩天然气、氢气作汽车燃料
D．研发可降解塑料或代用品，控制白色污染
解析：A．选项中《京都议定书》，控制温室气体的排放，符合善待地球这一要求，选项A不选；B．选项中的做法违背节约资源使地球持续发展这一主题，选项B选；C．选项中我们应该努力开发新能源如太阳能、氢能等，选项C不选；D．选项中研发可降解塑料等减少白色污染，都利于地球环境的保护，选项D不选；答案选B。
答案：B
名师点睛：本题考查生活环境的污染及治理，环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。
随堂练习：
1. 在下列叙述的变化中，不属于化学变化的是 ( )
A. 天然气隔绝空气高温分解生成炭黑和氢气
B. 石油分馏得到汽油、煤油和柴油
C. 石油裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯
D. 煤干馏生成焦炭、煤焦油、焦炉气和粗氨水
【答案】B
【解析】
【详解】A．天然气的主要成分为甲烷，甲烷燃烧是甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，显然属于化学变化，故A错误；
B．分馏的原理，是利用液体混合物中各成分的不同沸点，进行逐一先汽化后冷却液化，分离成相对纯净物质的过程，只是将原来的物质分离，没有新物质生成，是物理变化.石油就是由沸点不同的汽油、煤油、柴油等混合而成，通过分馏将它们分离，是物理变化，故B正确；
C．石油裂解是将石油中大分子的烃发生化学反应生成小分子的烃，得到乙烯、丙烯、丁二烯，是化学变化，故C错误；
D．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，生成焦炭、煤焦油、焦炉气和粗氨水，是化学变化，故D错误；故选B。
2.明代《天工开物》记载了“火法”冶炼锌的方法：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也”（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭）。下列说法不正确的是（ ）
A. 煤炭中起作用的主要元素是碳
B. 该冶炼锌的方法属于热还原法
C. 倭铅是指金属锌和铅的混合物
D. 冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C，故A正确；
B．依据方程式可知ZnCO3+2CZn+3CO↑，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法，故B正确；
C．由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故C错误；
D．碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，化学方程式：ZnCO3+2CZn+3CO↑，故D正确；
故选:C。
3.化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法或做法不正确的是（ ）
A. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
B. 因患“禽流感”而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理
C. 《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”；这是利用了“焰色反应”
D. 煤经过气化和液化等物理变化可以转化清洁燃料
【答案】D
【解析】
【详解】A．明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈成分主要为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，选项A正确；
B．生石灰与水反应放热，生成的氢氧化钙呈碱性，加热、强碱都能使蛋白质变性，能杀菌消毒，选项B正确；
C．鉴别KNO3和Na2SO4，利用钾元素和钠元素的焰色反应不同，钠元素焰色反应为黄色，钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色，选项C正确；
D．煤的气化和液化是指煤在无氧加热的条件下生成气体或液体燃料，是化学变化，选项D错误。
答案选D。
4.下列反应中，反应后固体物质没有增重的是（ ）
A. 碳酸钡粉末加入到足量稀硫酸中
B. Na2O2粉末空气中露置一段时间
C. 铝与足量V2O5发生铝热反应
D. 将足量铁屑投入CuCl2溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钡中加入稀硫酸的离子反应为BaCO3+SO42﹣+2H+=BaSO4↓+CO2↑+H2O，固体质量增加，故A错误；
B.过氧化钠和空气中水蒸气、二氧化碳反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反应后固体质量增加，故B错误；
C.铝和V2O5发生反应生成钒和氧化铝，10Al+3V2O5=5Al2O3+6V，质量守恒可知，固体质量无变化，故C正确；
D.铁和氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，固体质量增加，故D错误；
故选：C。
5.化学与工业紧密相连，下列说法正确的是（ ）
A. 金属钠由于很容易与氧气反应，因此无法用来冶炼金属
B. 电解法、热还原法都可以用来冶炼金属铜
C. 增大压强对于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，因此反应设备都需要耐高压
D. 石灰水中通入氯气是用于工业合成漂白粉的有效手段
【答案】B
【解析】
【详解】A．金属钠还原性非常强，能够与熔融的氯化钛反应生成钛，可以用来冶炼金属，故A错误；
B．铜性质较活泼，可以用热还原法冶炼，也可以用电解法制取，故B正确；
C．增大压强对于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，但三氧化硫的合成在常压下进行，不需要加压，故C错误；
D．石灰乳中通入氯气是用于工业合成漂白粉的有效手段，故D错误；
故选：B。
6.某温度下在密闭容器中发生反应：2M(g)＋N(g) 2E(g)。若开始时只充入2 mol E(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡的M的转化率为
A. 60% B. 80% C. 20% D. 40%
【答案】A
【解析】
【分析】
根据等效平衡，在相同温度下，固定容积的反应容器内，2molE与2molM和1molN的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，利用三段式解题方法，可求知结果．
【详解】设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE，根据方程式计算如下：
2M（g）+N（g）2E（g）
起始 0 mol 0 mol 2mol
转化 2x x 2x
平衡 2x x 2-2x
根据阿伏加德罗定律可知：相同条件下气体物质的量之比等于压强之比，则有：[2x+x+(2-2x)]/2=1.2，解得x=0.4mol；在相同条件下，2molE与2molM和1molN的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的物质的量为0.8mol，转化的M的物质的量为2mol-0.8mol=1.2mol所以达平衡时M的转化率=1.2/2 ×100%=60%，
故选A。
【点睛】本题为等效平衡问题，解决这类问题时注意以下两个方面的问题：
（1）全等等效平衡：对于两边气体分子数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同，则两平衡等效．
（2）成比例的等效平衡：对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同，则两平衡等效．
7.下列实验装置或操作不符合实验要求的是
A. 石油的分馏 B. 灼烧干海带
C. 用四氯化碳提取碘水中的碘 D. 冶炼铁
【答案】A
【解析】
【详解】A. 石油分馏应使用温度计测量气体温度，即温度计水银球的位置与蒸馏烧瓶支管口的下沿平齐，A错误；
B. 灼烧固体在坩埚中进行，坩埚放在泥三角上，用酒精灯加热，B正确；
C. 碘易溶于四氯化碳，且四氯化碳与水互不相溶，可用CCl4提取碘水中的碘，萃取分液在分液漏斗中进行，C正确；
D. 铝比铁活泼，可用铝热法冶炼铁，用氯酸钾和镁条引发，D正确；
故合理选项为A。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重实验装置及操作的考查，要求学生对实验需要注意的事项、装置能否达到实验要求能快速分析出来，要有一定分析、评价能力。
8.某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为MgCl2）制备金属镁，其工艺流程如图。
下列说法正确的是（ ）
A. 操作①发生的反应为氧化还原反应
B. 若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
C. 操作②是蒸发浓缩、冷却结晶
D. 在整个制备过程中，发生复分解反应、氧化还原反应、分解反应、置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】
盐卤加入足量石灰浆沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀加入适量盐酸溶解得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中失水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁。
【详解】A．盐卤和氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁，为复分解反应，不是氧化还原反应，故A错误；
B．操作①为过滤操作，滤操作中需要使用漏斗和烧杯、玻璃棒，故B错误；
C．操作②是MgCl2溶液得到MgCl2晶体，需要蒸发浓缩结晶，故C正确；
D．题中涉及反应有氢氧化钙与氯化镁的反应、氯化镁与盐酸的反应以及电解氯化镁，只发生复分解反应、氧化还原反应、分解反应，未发生置换反应，故D错误。
故选：C。
9.下列不属于将煤转化为水煤气作能源的优点是（ ）
A. 有利于提高燃料的燃烧效率 B. 有利于减少排放大气污染物
C. 有利于管道输送 D. 有利于放出更多热量
【答案】D
【解析】
【详解】根据能量守恒定律可知，将煤转化为水煤气能量是不会增加或减少的，选项D不正确，其余都是正确的，答案选D。
10.利用海洋资源获得的部分物质如图所示．下列说法正确的是（ ）
A. 从海水中获取淡水，历史最久的方法是离子交换法
B. 实验室中从海带中获得I2，需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等
C. 用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣
D. 用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时，发生反应反应类型有化合、分解、置换和复分解
【答案】C
【解析】
【详解】A．从海水中获取淡水历史最悠久的方法是蒸馏，故A错误；
B．提取海带中的碘元素不需要溶液蒸发，不需要蒸发皿，故B错误；
C．用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，利用二氧化硫还原性和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸，发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-，故C正确；
D．海水提取镁单质的过程中发生的反应有：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应，不涉及置换反应，故D错误；
故选C。
【点晴】本题考查了海水资源的综合利用，主要是海水获取淡水、提取碘单质、金属镁、溴单质等生产流程的分析判断，掌握基础是解题关键。海水中含有大量的化学物质，可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。基础知识有：海水晒盐；氯碱工业；海水提溴流程；海水提镁流程。
11.某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以四氯化碳（沸点76.80C）为溶剂将碘从碘水中提取出来，具体过程如图所示。
请回答下列问题：
（1）操作①的名称为________________、_________________；
（2）向含碘单质的水溶液中加入CCl4振荡、静置后，观察到的现象是______________________；
（3）操作③中，将含碘单质的水溶液与CCl4在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上，分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后，下面的操作步骤是_______________________。
（4）从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂，该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶、牛角管外，还需要____________________，实验中温度计水银球所处位置为___________。
【答案】 (1). 溶解 (2). 过滤 (3). 溶液分层，上层为水层接近无色，下层为CCl4层呈紫红色 (4). 打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，关闭活塞，将上层液体从上口倒出。 (5). 蒸馏烧瓶、冷凝管 (6). 蒸馏烧瓶支管口处
【解析】
【详解】（1）过滤适用于分离不溶于水的固体和液体，海带灰难溶于水，碘元素以碘离子的形式存在于溶液中，所以将海带烧成灰，向灰中加水搅拌用过滤分离它们；故答案为溶解、过滤；
（2）根据四氯化碳能萃取碘水中的碘，但密度大于水的密度，看到的现象是溶液分层，碘溶解四氯化碳中呈紫红色，所以下层呈紫红色，上层是水层，呈无色，故答案为溶液分层，上层为水层接近无色，下层为CCl4层呈紫红色；
（3）根据萃取的实验操作，打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），目的是为了使漏斗内外空气相通，以保证进行液体顺利流出，再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，因上层液体从下口流出，产生杂质，所以关闭活塞，将上层液体从上口倒出，故答案为打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，关闭活塞，将上层液体从上口倒出；
（4）从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂，蒸馏操作中所用的仪器有：带铁圈的铁架台，酒精灯，石棉网，蒸馏烧瓶，温度计，冷凝管，牛角管，锥形瓶（接收器），还需要蒸馏烧瓶、冷凝管；因温度计测量的是蒸汽的温度，故应放在支管口，故答案为蒸馏烧瓶、冷凝管；蒸馏烧瓶支管口处。
12.某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：
物质
Al
Fe
熔点（℃）
660
1535
沸点（℃）
2467
2750
（1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？___（填“合理”或“不合理”）。
（2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：___。
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：___。
所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
【答案】 (1). 合理 (2). 用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe (3).
所用试剂
NaOH溶液
实验操作及现象
取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝
有关反应的化学方程式
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】
【分析】
（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金；
（2）可以用磁铁检验产物中是否含有铁；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气，而金属铁和氢氧化钠不反应，据此设计实验方案检验合金中的铝。
【详解】（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，故答案为：合理；
（2）验证产物中有Fe，最简单的方法为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe，
故答案为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，而金属铁和氢氧化钠不反应，可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，所以选用的试剂为氢氧化钠溶液，操作方法及现象为：取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝，
故答案为：
所用试剂
NaOH溶液
实验操作及现象
取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝
有关反应的化学方程式
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
13.海水资源的利用具有广阔的前景。从海水中提取Br2与MgCl2 • 6H2O的流程如下：
（1）写出一种海水淡化的方法_____。
（2）比较溶液中Br2的浓度：溶液2_____溶液4（填“>”或“<”）。
（3）鼓入空气与水蒸气将Br2吹出，吹出的气体用SO2吸收，其化学方程式是_______。
（4）试剂①可以选用__________，加入试剂②后反应的离子方程式是_________。
（5）从MgCl2溶液获得MgCl2 • 6H2O晶体的主要操作包括_________。
【答案】 (1). 蒸馏或渗析或离子交换法（任写一种即可） (2). ＜ (3). Br2 + SO2 + 2H2O ==2HBr + H2SO4 (4). Ca(OH)2（或生石灰、NaOH） (5). Mg(OH)2 + 2H+ == Mg2+ + 2H2O (6). 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（减少溶剂浓缩，降温结晶，过滤）
【解析】
【分析】
由题给流程可知，向苦卤中加入碱，苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀，过滤；向溶液1中通入氯气，氯气与溶液中的溴离子发生置换反应生成含有单质溴浓度较低的溶液2，用空气和水蒸气吹出溴蒸气，溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸的溶液3，再向所得溶液3通入氯气得到含溴浓度较高的溶液4；将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，氯化镁溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到六水氯化镁。
【详解】（1）海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故答案为蒸馏或渗析或离子交换法；
（2）由流程中提取溴的过程可知，经过2次Br-→Br2转化的目的是更多的得到溴单质，提取过程对溴元素进行富集，增大了溶液中溴的浓度，则溶液2中溴的浓度小于溶液4，故答案为＜；
（3）鼓入空气与水蒸气将Br2吹出，吹出的气体用SO2吸收，溶液中溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸，反应的化学方程式为Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr + H2SO4，故答案为Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr + H2SO4；
（4）向苦卤中加入碱，苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀，则试剂①可以选用Ca(OH)2（或生石灰、NaOH）；将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，则试剂②为盐酸。反应的离子方程式为Mg(OH)2 + 2H+ =Mg2+ + 2H2O，故答案为Ca(OH)2（或生石灰、NaOH）；Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O；
（5）从MgCl2溶液中得到MgCl2•6H2O晶体的主要操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤得到，故答案为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。
【点睛】本题考查化学工艺流程，侧重海水资源利用考查，注意海水提溴、海水提镁的过程分析是解答关键。
14.草酸氧钛钡晶体[化学式为BaTi（C2O4）2·4H2O]是制造电子陶瓷原料钛酸钡的重要中间体，可通过以下工艺流程制备。
回答下列问题：
（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为___；为提高BaCO3的酸浸率，可采取的措施为___（写出一条）。
（2）可循环使用的物质X的电子式为___。
（3）结合流程判断，草酸氧钛钡___（填“能”或“不能”）溶于稀盐酸。
（4）TiCl4（沸点137℃）露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成的白色二氧化钛粉末用途广泛，写出反应的化学方程式：___。工业上用氯化法制得的粗四氯化钛中常混有SiCl4（沸点57.6℃）、VOCl3（沸点127.2℃），可用___法除去SiCl4；不能用该法除去VOCl3，原因是___。
（5）单质钛是一种性能优异的稀有金属，在军事、航天、医学等领域有广泛用途。以TiCl4和金属镁为原料制取金属钛的化学方程式为___。
【答案】 (1). BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O (2). 将碳酸钡矿石粉碎 (3). (4). 不能 (5). TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑ (6). 蒸馏 (7). VOCl3与TiCl4的沸点相差太小 (8). TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
【解析】
【分析】
碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡，然后氯化钡与四氯化碳、草酸反应生成BaTiO（C2O4）2·4H2O，同时得到X为HCl，HCl再循环利用，经过过滤、洗涤、干燥得到草酸氧钛钡晶体。
【详解】（1）酸浸时碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水，反应离子方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，将碳酸钡矿石粉碎、搅拌等，可提高反应速率，
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；将碳酸钡矿石粉碎；
（2）物质X为HCl，电子式为，
故答案为：；
（3）生成草酸氧钛钡晶体同时也生成HCl，说明草酸氧钛钡不能溶于稀盐酸，
故答案为：不能；
（4）TiCl4露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成白色的二氧化钛，白雾是由生成的HCl与空气中水蒸气结合形成的小液滴，反应方程式为：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑，
由物质的沸点可知，SiCl4与TiCl4的沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法除去SiCl4，而VOCl3与TiCl4的沸点相差不大，不能用蒸馏方法除去，
故答案为：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑；蒸馏；VOCl3与TiCl4的沸点相差太小；
（5）TiCl4和金属镁发生置换反应生成Ti与MgCl2，反应方程式为：TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti，
故答案为：TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。
15.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3 ΔH＜0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示：
（1）根据图示，计算从反应开始到第4分钟达到平衡时，平均反应速率υ(N2)为__________。
（2）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为_____________。
a．0.20 mol/L b．0.12 mol/L c．0.10 mol/L d．0.08 mol/L
（3）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小，新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍，则新体积_____(选填“大于”、“等于”、“小于”)二分之一倍的原体积，化学平衡常数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L)。请在图中画出从第5分钟末到新平衡时NH3浓度的变化曲线_____。
（5）已知拆开1mol H－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________
【答案】 (1). 0.0125mol·L－1·min－1 (2). ac (3). 大于 (4). 不变 (5). (6). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol
【解析】
【详解】（1）根据图示，计算从反应开始到第4分钟达到平衡时，c(NH3)=0.10mol/L，υ(NH3)==0.025 mol·L－1·min－1，根据速率之比和系数成正比关系可知：υ(N2)=υ(NH3)= =0.0125mol·L－1·min－1；因此本题答案是：0.0125mol·L－1·min－1。
(2)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则 NH3的物质的量浓度不可能为0.20 mol/L ,温度改变平衡一定发生移动，则 NH3的物质的量浓度不可能仍为0.10 mol/L ；因此，本题正确答案是: ac。
（3）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小为原来的2倍，如果没有平衡移动，NH3的浓度恰好为原来的2倍，可是该反应为可逆反应，增大压强平衡右移，NH3的浓度大于原来的2倍，要想等于原来的2倍，则新体积大于二分之一倍的原体积；平衡常数只与温度有关，缩小体积的过程，温度没有发生变化， 因此化学平衡常数不变；综上所述，本题答案是：大于； 不变。
（4）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，氨气的浓度变为原来的2倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大,到8分钟时达到平衡，浓度约为0.25 mol/L；从第5分钟末到新平衡时NH3浓度的变化曲线如下：；综上所述，本题答案是：。
（5）在反应N2(g)＋3H2(g)2NH3 中，断裂3mol H－H键， 1molN≡N键共吸收的能量为:3×436+946=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN－H键，放出的能量为：6×391=2346 kJ,吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为:2346-2254=92kJ；因此，本题正确答案是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol。
16.海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如图：
操作Ⅱ发生反应的离子方程式为___；如果用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，则生成物中溴的化合价分别为+5和﹣1价，且操作Ⅲ中用稀硫酸代替氯气，请写出这种情况下操作Ⅲ中发生反应的离子方程式：___。
【答案】 (1). SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+ (2). BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
【解析】
【分析】
海水淡化得到氯化钠，电解氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气，氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液，通入适量氯气氧化得到溴单质，富集溴元素，蒸馏得到工业溴，
步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的；生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，在酸性条件下可发生归中反应生成溴，根据电子得失守恒配平；
【详解】操作Ⅱ是二氧化硫吸收溴单质发生反应生成硫酸和溴化氢，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．其反应离子方程式为：SO2+Br2+2H2O═SO42﹣+2Br﹣+4H+，用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为+5和﹣1价，操作Ⅲ中发生的反应是在酸性条件下归中反应生成溴，反应的方程式为：BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O，故答案为：SO2+Br2+2H2O═SO42﹣+2Br﹣+4H+；BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O；
17. 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应为________________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②选用________；写出其反应的离子方程式_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
【解析】
【详解】(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2；为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，应加入过量石灰乳。
(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2，氢氧化镁难溶于水，通过过滤将Mg(OH)2分离出来。
(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。
(4)镁是活泼的金属，工业上电解熔融MgCl2制取Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
18.海藻中含有丰富碘元素(以I－形式存在)。实验中提取碘的流程如下：
(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。
A 酒精(沸点78 ℃) B 四氯化碳(沸点77 ℃)
C 甘油(沸点290 ℃) D 苯(沸点80 ℃)
(3)在操作②中，溶液中生成少量氯化碘(其性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量________(填序号)溶液，反应的离子方程式为_________________________。
A KIO3 B HClO C KI D Br2
(4)利用碘的有机溶液得到单质碘的方法是__________________________________________。
【答案】 (1). 萃取分液 (2). 分液漏斗 (3). BD (4). C (5). ICl+I−===I2+Cl− (6). 蒸馏法
【解析】
【分析】
从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI=I2＋KCl。
【详解】(1)根据以上分析，实验操作③的名称是萃取分液，所用主要仪器名称为分液漏斗，故答案为萃取分液；分液漏斗；
(2)酒精和甘油都易溶于水，不选；碘易溶于四氯化碳和苯，且四氯化碳和苯与水不溶，故可供选择的有机试剂是四氯化碳和苯，故选BD；
(3)在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI=I2＋KCl，反应的离子方程式为ICl+I−===I2+Cl−，故答案为C；ICl+I−===I2+Cl−；
(4)从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，应采用水浴加热蒸馏的方法，故答案为蒸馏法。
课后作业：
1．下列常见金属的冶炼原理不合理的是( )
选项
金属
冶炼原理
A
Fe
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
B
Cu
Cu2S＋O22Cu＋SO2
C
Hg
2HgO2Hg＋O2↑
D
Mg
2MgO(熔融)2Mg＋O2↑
解析：选D Fe处于金属活动性顺序中间位置，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，A正确；铜处于金属活动性顺序中间位置，可以用火法炼铜，方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2，B正确；Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，C正确；Mg为活泼金属，通常用电解熔融的氯化镁的方法冶炼，而MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本，D错误。
2．有关煤的说法正确的是( )
A．煤中含有苯、二甲苯、焦炉气
B．煤的干馏是物理变化
C．煤由有机物和少量无机物组成，煤的干馏是化学变化
D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
解析：选C 煤是多种复杂的有机物和无机物形成的混合物，不含苯、二甲苯和焦炉气，这三者都是煤在干馏过程中产生的，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，故煤的干馏是化学变化，B错误；煤由有机物和少量无机物组成，C正确；煤中H元素含量很少，煤的构成元素主要为C元素，D错误。
3．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是( )
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的
解析：选D 熔融的AlCl3不导电。
4．下列有关海水资源的综合利用不正确的是( )
A．海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
B．用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得到镁
C．提取海带中的碘，首先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧
D．提取海水中的溴，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
解析：选B 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，均可分离出水，A正确；用海水为原料，经一系列过程制氯化镁，电解熔融氯化镁制备Mg，B错误；海带中碘以离子存在，先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧，然后溶解、氧化、萃取、蒸馏分离，C正确；海水中溴离子浓度太低，氧化后吹出富集，后利用二氧化硫还原吸收，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，D正确。
5．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A．蒸馏 B．蒸发
C．过滤 D．搅拌
解析：选B 实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，与海水晒盐的原理是相似的。
6．下列不属于海水化学资源利用的是( )
A．海水淡化 B．海水提盐
C．海水提溴 D．海水提碘
解析：选A 海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。
7．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
解析：选C 石油裂化是化学变化。
8．下列说法不正确的是( )
A．自然界中不存在游离态的金属单质
B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率
D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护
解析：选A 自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。
9．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
解析：选B 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。
10．下列金属的冶炼过程中，需加入还原剂的是( )
A．HgO―→Hg B．Al2O3―→Al
C．Ag2O―→Ag D．CuSO4―→Cu
解析：选D 在冶炼金属的方法中，只有热还原法需要加入还原剂。这种方法适合冶炼金属活动性顺序处于中间部分的金属如Fe、Cu，而后面的金属如Hg、Ag适合用热分解法，前面的金属如Al适合用电解法。
11．下列说法中不正确的是( )
A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业
B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量
C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
解析：选A 石油化学工业的原料是石油和天然气，A项不正确；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C项均正确；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢，D项正确。
12．据《天工开物》记载我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)，其原理如图2所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。则下列说法不正确的是( )
A．升炼倭铅过程包含氧化还原反应
B．“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中的燃烧
C．“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化
D．冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
解析：选D 炉甘石的主要成分是ZnCO3，与煤炭在高温下共热，ZnCO3分解生成ZnO、CO2，C与CO2反应生成CO，CO还原ZnO得到Zn，其中生成CO及CO还原ZnO均为氧化还原反应，A正确。“锌火”是未反应完的CO与Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧，B正确。Zn高温下易被空气中O2氧化成ZnO，故“泥封”是为了隔绝空气，防止Zn被氧化，C正确。反应区温度为1 100～1 300 ℃，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点)，D错误。
13．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示：
下列说法中正确的是( )
A．进入吹出塔前，Br－被还原成了Br2
B．从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中只发生了物理变化
解析：选C A项，进入吹出塔之前，发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br的化合价升高，被氧化，错误；B项，根据流程，进入吸收塔的物质除Br2外，还含有空气、水蒸气、过量的氯气等，错误；C项，吸收塔中发生的反应是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，因为海水中Br－浓度很小，因此经过吸收塔后，溴元素得到了富集，正确；D项，蒸馏塔中主要发生反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，为化学变化，错误。
14.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是( )
A．图示实验中发生了化学变化
B．实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等
C．气体Z易燃，可以还原氧化铜
D．液体Y是一种纯净物
解析：选D 煤的干馏是化学变化，A项正确；所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、粗苯、焦炭等，焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜，且易燃，C项正确；氨水的pH>7，煤焦油居于水层以下，粗苯密度小于水，在上层，故B项正确；煤焦油中含有多种物质，属于混合物，D项错误。
15．海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验室中提取碘的流程如图：
上述流程中步骤A～D对应的装置图正确的是( )
步骤
A
B
C
D
装置图
解析：选C 由流程分析可知，海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰浸泡得到悬浊液，过滤得到含碘离子的溶液，通入适量氯气氧化碘离子生成碘单质，加入有机溶剂萃取分液得到碘的有机溶液，通过蒸馏得到晶体碘。步骤A～D对应的装置图中，固体应在坩埚中灼烧，A错误；过滤操作需要沿玻璃棒引流到过滤器，B错误；萃取分液在分液漏斗中进行，C正确；蒸馏装置中温度计应在蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝管中水流应下进上出效果好，D错误。
16．冶炼金属常用以下几种方法：
a．以C、CO或H2作还原剂还原；
b．利用铝热反应原理；
c．电解法；
d．热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属________；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________；
③Hg、Ag等不活泼金属________；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
Na
97.8
883
0.97
K
63.7
774
0.86
NaCl
801
1 413
2.165
KCl
770
1 500
1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是：
KCl＋NaNaCl＋K
工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？________；其选择范围是________________________________________________________________________。
解析：选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应Na＋KCl===NaCl＋K，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801 ℃
(2)熔点和沸点 801 ℃
Ⅰ.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。如图所示为海水蒸馏原理示意图，请回答下列问题：
(1)冷却水的出水口是__________(填“a”或“b”)。
(2)碎瓷片的作用是______________________________________________________。
Ⅱ.目前，从海水提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右，空气吹出法是工业大规模海水提溴的常用方法。其中一种工艺流程为：
①海水浓缩，酸化；
②通入Cl2，使Br－转化为Br2；
③通入空气、水蒸气，将Br2吹入吸收塔，与吸收剂SO2反应转化为HBr；
④通入Cl2，再经过一系列处理得到产品Br2。
请回答下列问题：
(1)步骤②③的目的是________(填“富集溴”或“萃取溴”)。
(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是______________________________。
(3)在步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2__________g。
解析：Ⅰ.(1)冷却水的出水口是b；(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。
Ⅱ.(1)步骤②③的目的是富集溴，没有发生萃取。
(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是
SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
(3)步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2为×160 g·mol－1＝320 g。
答案：Ⅰ.(1)b (2)防止暴沸
Ⅱ.(1)富集溴 (2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (3)320
18．从海水中可提取多种化工原料，下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问题：
(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)以上海水的综合利用过程中，哪一种操作肯定会引起氧化还原反应的发生？________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制漂白粉的化学方程式为_____________________________________________。
(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到________问题。
(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。
解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO3，对其煅烧制得CaO，CaO加水即可制得Ca(OH)2。(2)电解饱和食盐水和熔融MgCl2属于氧化还原反应。(3)制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问题，化工厂厂址应选在海边。
答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 (2)电解 (3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)经济效益 (5)海边
11 自然资源的开发利用
【知识导图】
【重难点精讲】
一、金属矿物的开发利用
1、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在
在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以化合态形式存在。
(2)金属冶炼的实质
金属元素只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程。
(3)金属冶炼的方法——金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。
①热分解法
对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag：
2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑
②热还原法
在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：
a.CO还原Fe2O3：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
b.H2还原WO3：WO3+3H2W+3H2O；
c.C还原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑。
③电解法
活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al：
2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Al2O34Al＋3O2↑
注：金属活动性与冶炼方法的关系
金属的活动顺序：
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb（H）Cu
Hg Ag
金属原子失电子能力
强 → 弱
金属离子得电子能力
弱 → 强
主要冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
2、铝热反应——铝热反应实验中的有关问题
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等
（1）原理：Al是还原剂，另一种氧化物是氧化剂。
（2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。
（3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。
（4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。
（5）应用：冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。
3、金属的回收和资源保护——回收金属的意义：
（1）节约矿物资源；
（2）节约能源；
（3）减少环境污染。
4.合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
5.常见金属材料
金属材料—
(1)重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
(2)几种有色金属材料
铝及铝合金
铜及铜合金
二、海水资源的开发利用
1、从海水中提取淡水——海水淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
2、从海水中提取溴的主要工艺流程
①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。
②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2
⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
3、进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题
①反应原理：海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。
如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
②实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带更易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。
4、海水提取镁的原理
海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有：
①加入石灰乳生成Mg(OH)2： MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2
②盐酸酸化 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O
③电解熔融的MgCl2 MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
三、煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
注：煤的干馏、气化、液化都是化学变化。
名称
定义
适用范围
变化类型
蒸馏
把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作
被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯
物理变化
分馏
对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏
多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分
物理变化
干馏
把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程
化学变化
2．石油的综合利用
（1）石油的分馏为物理变化，裂化、裂解为化学变化，得到的产物均为混合物。
（2）烷烃裂化（裂解）后得到烷烃和烯烃。
（3）烷烃不论以哪种形式裂化（裂解），都遵循质量守恒定律。
（4）石油炼制方法的比较
石油的
炼制方法
石油的分馏
石油的裂化
石油的裂解
原理
用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物
在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃
主要
原料
原油
重油
石油分馏产品(包括石油气)
主要
产品
汽油、煤油、柴油、重油
汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等
乙烯、丙烯等
主要变
化类型
物理变化
化学变化
化学变化
3．天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成氨和生产甲醇等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。
4．以煤、石油、天然气为原料生产合成材料
以煤、石油、天然气为原料，通过聚合反应原理合成的材料的相对分子质量很大，属于高分子化合物。塑料、合成纤维、合成橡胶为三大合成材料。
四、生物质能
1、生物质能概念：来源于植物及其加工产品贮存的能量，是一种理想的可再生能源。
2、特点：可再生性；低污染性 ；广泛的分布性。
3、存在：生物质能主要蕴藏在农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便中。
4、生物质能的利用方式
1）直接燃烧：（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O（注：用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分）
缺点:：生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。
2）生物化学转换
（1）制沼气
原料：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便
条件：厌氧
成分：甲烷、CO2、H2S、NH3、PH3
用途：气体燃料、提供肥料
（2）制乙醇
原料：含糖类淀粉多的农作物
条件：催化剂、水解、细菌发酵
方程式：（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
用途：燃料、与汽油混合作发动机燃料
3）热化学转换：生物质通过复杂的化学反应转变为可燃性气体。
五、高分子化合物
1、根据单体的结构书写聚合物的规律
（1）单烯加聚口诀：双键变单键，组成不改变，两头伸出手，彼此连成链。例如：
（2）双烯加聚口诀：单改双，双改单，两头伸手，组成不变。例如：
（3）混烯加聚口诀：同（1）或（2）。生成的共聚物的类型据单体的排列而定。
2、根据高聚物的结构确定单体的规律
（1）如果高聚物链节的主链中无双键，则判断反应类型为单烯加聚：把链节中主链碳原子两两断开，然后把主链碳原子的单键变双键即为相应的单体。
（2）如果高聚物链节的主链中有双键，则判断反应类型为双烯加聚或混烯加聚：把链节中主链上以双键为中心的四个碳原子与其它碳原子断开，这四个碳原子“单改双，双改单” 即为相应的单体。若链节中主链上还有其它碳原子，则规律与（1）同。
六、绿色化学
（1）核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
（2）从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）
（3）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）
（4）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
（5）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%。
【典题精练】
考点1、考查金属的冶炼
例1．下列金属的冶炼方法说法不正确的是（ ）
A．汞、银等不活泼金属用热分解法
B．钾、钠、钙、镁等活泼金属用电解法
C．铝、锌、铁、铅、铜等金属用热还原法
D．氢气、碳、铝等都可用作冶炼金属的还原剂
解析：根据金属活动顺序表，活泼金属用电解法制取金属单质，不活泼金属用热分解法制取单质，中间金属采用热还原法制取；A. 汞、银为不活泼金属用热分解法制取，A正确；B. 钾、钠、钙、镁等为活泼金属用电解法制取，B正确；C. 铝为活泼金属用电解法制取，锌、铁、铅、铜等金属用热还原法，C错误；D. 氢气、碳、铝等都可以与部分金属氧化物反应生成金属单质，可用作冶炼金属的还原剂，D正确；答案为C
答案：C
名师点睛：制备金属，根据金属活动性顺序表，前四种金属通过电解熔融状态的氯化物可得单质，制备铝需要电解熔融状态的氧化铝，不能用氯化铝，因为氯化铝属于共价化合物，内部结构无离子；从锌到铜，可以用热还原，用氢气、碳单质、一氧化碳、Al（铝热法），后面两种金属可以直接加热各自的氧化物制备其单质。
考点2、考查铝热反应及其应用
例2．下列关于铝热剂和铝热反应的叙述错误的是
A．铝热剂的反应原理是利用铝的强还原性
B．铝热剂不只是指铝和氧化铁混合后的物质
C．铝热反应常用于冶炼高熔点金属
D．铝热反应需用镁带和氯酸钾引燃，所以铝热反应是一个吸热反应
解析：A．反应中铝被氧化生成 氧化铝，铝表现还原性，故A正确；B．铝热反应是冶炼难熔金属，如Fe、Cr、Mn等，Al和Fe、Cr、Mn等氧化物的混合物为铝热剂，故B正确；C．反应在高温下进行，用于冶炼难熔金属，故C正确；D．铝热反应放出大量的热，为放热反应，故D错误；故答案为D。
答案：D
名师点睛：本题考查了铝热反应原理及其应用，题目难度中等，明确铝热反应原理及其应用方法为解答关键，试题侧重基础知识的考查，培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
考点3、考查海水的淡化
例3．水资源非常重要，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．萃取法
解析：A、通过过滤不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项A错误；B、蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，得到纯净的水，选项B正确；C、利用分液法不能实现把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，选项C错误；D、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，选项D错误；答案选B。
答案：B
名师点睛：本题考查海水淡化的方法，海水淡化就是将海水中的可溶性杂质除去的过程，可根据淡化原理进行分析解答。淡化海水的方法有蒸馏法、结晶法、淡化膜化、多级渗析蒸馏法等，其中最常用的为蒸馏法和淡化膜法。
考点4、考查海水的综合利用
例4、海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析：海水中的钾元素是以化合态形式存在的，要由化合态转变为游离态，一定发生氧化还原反应，故A不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B也不正确；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。
答案：C
名师点睛：本题主要考查基本知识和基本反应原理，需要正确记忆并深化理解，才能从基本的知识着手，快速答题。利用海水资源，我们可以开发(1)从海水中提取淡水——海水淡化。(2)海水制盐(3)从海水中提取溴、碘、镁等化工产品(4)从海水中获取U作为核能开发的重要原料(5)从海水中获取其他物质和能量。
考点5、考查生物质能的应用
例5、“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量．下面有关说法，不正确的是（ ）
A．生物质能的缺点是严重污染环境
B．生物质能源是可再生的能源
C．生物质能源是解决农村能源的主要途径
D．利用生物质能就是间接利用太阳能
解析：A．生物质能是一种洁净能源，故A错误；B．生物质能是可再生能源，故B正确；C．解决农村能源的一条重要的途径是充分利用好生物质能源，故C正确；D．生物质能来源于太阳能，故D正确；故选A。
答案：A
名师点睛：生物质能来源于太阳能，是一种洁净、可再生能源；充分利用好生物质能源是解决农村能源的一条重要的途径。
考点6、考查环境保护
例6．“世界地球日”即每年的4月22日，是一项世界性的环境保护活动。下列行为中不利于环境保护的是（ ）
A．严格履行《京都议定书》，控制温室气体的排放
B．大量开采煤、石油及天然气以满足工业发展的需要
C．加强新能源研究，使用压缩天然气、氢气作汽车燃料
D．研发可降解塑料或代用品，控制白色污染
解析：A．选项中《京都议定书》，控制温室气体的排放，符合善待地球这一要求，选项A不选；B．选项中的做法违背节约资源使地球持续发展这一主题，选项B选；C．选项中我们应该努力开发新能源如太阳能、氢能等，选项C不选；D．选项中研发可降解塑料等减少白色污染，都利于地球环境的保护，选项D不选；答案选B。
答案：B
名师点睛：本题考查生活环境的污染及治理，环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。
随堂练习：
1. 在下列叙述的变化中，不属于化学变化的是 ( )
A. 天然气隔绝空气高温分解生成炭黑和氢气
B. 石油分馏得到汽油、煤油和柴油
C. 石油裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯
D. 煤干馏生成焦炭、煤焦油、焦炉气和粗氨水
【答案】B
【解析】
【详解】A．天然气的主要成分为甲烷，甲烷燃烧是甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，显然属于化学变化，故A错误；
B．分馏的原理，是利用液体混合物中各成分的不同沸点，进行逐一先汽化后冷却液化，分离成相对纯净物质的过程，只是将原来的物质分离，没有新物质生成，是物理变化.石油就是由沸点不同的汽油、煤油、柴油等混合而成，通过分馏将它们分离，是物理变化，故B正确；
C．石油裂解是将石油中大分子的烃发生化学反应生成小分子的烃，得到乙烯、丙烯、丁二烯，是化学变化，故C错误；
D．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，生成焦炭、煤焦油、焦炉气和粗氨水，是化学变化，故D错误；故选B。
2.明代《天工开物》记载了“火法”冶炼锌的方法：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也”（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭）。下列说法不正确的是（ ）
A. 煤炭中起作用的主要元素是碳
B. 该冶炼锌的方法属于热还原法
C. 倭铅是指金属锌和铅的混合物
D. 冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C，故A正确；
B．依据方程式可知ZnCO3+2CZn+3CO↑，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法，故B正确；
C．由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故C错误；
D．碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，化学方程式：ZnCO3+2CZn+3CO↑，故D正确；
故选:C。
3.化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法或做法不正确的是（ ）
A. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
B. 因患“禽流感”而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理
C. 《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”；这是利用了“焰色反应”
D. 煤经过气化和液化等物理变化可以转化清洁燃料
【答案】D
【解析】
【详解】A．明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈成分主要为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，选项A正确；
B．生石灰与水反应放热，生成的氢氧化钙呈碱性，加热、强碱都能使蛋白质变性，能杀菌消毒，选项B正确；
C．鉴别KNO3和Na2SO4，利用钾元素和钠元素的焰色反应不同，钠元素焰色反应为黄色，钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色，选项C正确；
D．煤的气化和液化是指煤在无氧加热的条件下生成气体或液体燃料，是化学变化，选项D错误。
答案选D。
4.下列反应中，反应后固体物质没有增重的是（ ）
A. 碳酸钡粉末加入到足量稀硫酸中
B. Na2O2粉末空气中露置一段时间
C. 铝与足量V2O5发生铝热反应
D. 将足量铁屑投入CuCl2溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钡中加入稀硫酸的离子反应为BaCO3+SO42﹣+2H+=BaSO4↓+CO2↑+H2O，固体质量增加，故A错误；
B.过氧化钠和空气中水蒸气、二氧化碳反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反应后固体质量增加，故B错误；
C.铝和V2O5发生反应生成钒和氧化铝，10Al+3V2O5=5Al2O3+6V，质量守恒可知，固体质量无变化，故C正确；
D.铁和氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，固体质量增加，故D错误；
故选：C。
5.化学与工业紧密相连，下列说法正确的是（ ）
A. 金属钠由于很容易与氧气反应，因此无法用来冶炼金属
B. 电解法、热还原法都可以用来冶炼金属铜
C. 增大压强对于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，因此反应设备都需要耐高压
D. 石灰水中通入氯气是用于工业合成漂白粉的有效手段
【答案】B
【解析】
【详解】A．金属钠还原性非常强，能够与熔融的氯化钛反应生成钛，可以用来冶炼金属，故A错误；
B．铜性质较活泼，可以用热还原法冶炼，也可以用电解法制取，故B正确；
C．增大压强对于合成氨和三氧化硫的合成都是有利的，但三氧化硫的合成在常压下进行，不需要加压，故C错误；
D．石灰乳中通入氯气是用于工业合成漂白粉的有效手段，故D错误；
故选：B。
6.某温度下在密闭容器中发生反应：2M(g)＋N(g) 2E(g)。若开始时只充入2 mol E(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡的M的转化率为
A. 60% B. 80% C. 20% D. 40%
【答案】A
【解析】
【分析】
根据等效平衡，在相同温度下，固定容积的反应容器内，2molE与2molM和1molN的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，利用三段式解题方法，可求知结果．
【详解】设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE，根据方程式计算如下：
2M（g）+N（g）2E（g）
起始 0 mol 0 mol 2mol
转化 2x x 2x
平衡 2x x 2-2x
根据阿伏加德罗定律可知：相同条件下气体物质的量之比等于压强之比，则有：[2x+x+(2-2x)]/2=1.2，解得x=0.4mol；在相同条件下，2molE与2molM和1molN的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的物质的量为0.8mol，转化的M的物质的量为2mol-0.8mol=1.2mol所以达平衡时M的转化率=1.2/2 ×100%=60%，
故选A。
【点睛】本题为等效平衡问题，解决这类问题时注意以下两个方面的问题：
（1）全等等效平衡：对于两边气体分子数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同，则两平衡等效．
（2）成比例的等效平衡：对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同，则两平衡等效．
7.下列实验装置或操作不符合实验要求的是
A. 石油的分馏 B. 灼烧干海带
C. 用四氯化碳提取碘水中的碘 D. 冶炼铁
【答案】A
【解析】
【详解】A. 石油分馏应使用温度计测量气体温度，即温度计水银球的位置与蒸馏烧瓶支管口的下沿平齐，A错误；
B. 灼烧固体在坩埚中进行，坩埚放在泥三角上，用酒精灯加热，B正确；
C. 碘易溶于四氯化碳，且四氯化碳与水互不相溶，可用CCl4提取碘水中的碘，萃取分液在分液漏斗中进行，C正确；
D. 铝比铁活泼，可用铝热法冶炼铁，用氯酸钾和镁条引发，D正确；
故合理选项为A。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重实验装置及操作的考查，要求学生对实验需要注意的事项、装置能否达到实验要求能快速分析出来，要有一定分析、评价能力。
8.某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为MgCl2）制备金属镁，其工艺流程如图。
下列说法正确的是（ ）
A. 操作①发生的反应为氧化还原反应
B. 若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
C. 操作②是蒸发浓缩、冷却结晶
D. 在整个制备过程中，发生复分解反应、氧化还原反应、分解反应、置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】
盐卤加入足量石灰浆沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀加入适量盐酸溶解得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中失水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁。
【详解】A．盐卤和氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁，为复分解反应，不是氧化还原反应，故A错误；
B．操作①为过滤操作，滤操作中需要使用漏斗和烧杯、玻璃棒，故B错误；
C．操作②是MgCl2溶液得到MgCl2晶体，需要蒸发浓缩结晶，故C正确；
D．题中涉及反应有氢氧化钙与氯化镁的反应、氯化镁与盐酸的反应以及电解氯化镁，只发生复分解反应、氧化还原反应、分解反应，未发生置换反应，故D错误。
故选：C。
9.下列不属于将煤转化为水煤气作能源的优点是（ ）
A. 有利于提高燃料的燃烧效率 B. 有利于减少排放大气污染物
C. 有利于管道输送 D. 有利于放出更多热量
【答案】D
【解析】
【详解】根据能量守恒定律可知，将煤转化为水煤气能量是不会增加或减少的，选项D不正确，其余都是正确的，答案选D。
10.利用海洋资源获得的部分物质如图所示．下列说法正确的是（ ）
A. 从海水中获取淡水，历史最久的方法是离子交换法
B. 实验室中从海带中获得I2，需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等
C. 用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣
D. 用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时，发生反应反应类型有化合、分解、置换和复分解
【答案】C
【解析】
【详解】A．从海水中获取淡水历史最悠久的方法是蒸馏，故A错误；
B．提取海带中的碘元素不需要溶液蒸发，不需要蒸发皿，故B错误；
C．用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，利用二氧化硫还原性和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸，发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-，故C正确；
D．海水提取镁单质的过程中发生的反应有：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应，不涉及置换反应，故D错误；
故选C。
【点晴】本题考查了海水资源的综合利用，主要是海水获取淡水、提取碘单质、金属镁、溴单质等生产流程的分析判断，掌握基础是解题关键。海水中含有大量的化学物质，可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。基础知识有：海水晒盐；氯碱工业；海水提溴流程；海水提镁流程。
11.某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以四氯化碳（沸点76.80C）为溶剂将碘从碘水中提取出来，具体过程如图所示。
请回答下列问题：
（1）操作①的名称为________________、_________________；
（2）向含碘单质的水溶液中加入CCl4振荡、静置后，观察到的现象是______________________；
（3）操作③中，将含碘单质的水溶液与CCl4在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上，分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后，下面的操作步骤是_______________________。
（4）从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂，该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶、牛角管外，还需要____________________，实验中温度计水银球所处位置为___________。
【答案】 (1). 溶解 (2). 过滤 (3). 溶液分层，上层为水层接近无色，下层为CCl4层呈紫红色 (4). 打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，关闭活塞，将上层液体从上口倒出。 (5). 蒸馏烧瓶、冷凝管 (6). 蒸馏烧瓶支管口处
【解析】
【详解】（1）过滤适用于分离不溶于水的固体和液体，海带灰难溶于水，碘元素以碘离子的形式存在于溶液中，所以将海带烧成灰，向灰中加水搅拌用过滤分离它们；故答案为溶解、过滤；
（2）根据四氯化碳能萃取碘水中的碘，但密度大于水的密度，看到的现象是溶液分层，碘溶解四氯化碳中呈紫红色，所以下层呈紫红色，上层是水层，呈无色，故答案为溶液分层，上层为水层接近无色，下层为CCl4层呈紫红色；
（3）根据萃取的实验操作，打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），目的是为了使漏斗内外空气相通，以保证进行液体顺利流出，再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，因上层液体从下口流出，产生杂质，所以关闭活塞，将上层液体从上口倒出，故答案为打开分液漏斗的玻璃塞（或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口），再转动打开活塞，使下层液体缓慢流下后，关闭活塞，将上层液体从上口倒出；
（4）从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂，蒸馏操作中所用的仪器有：带铁圈的铁架台，酒精灯，石棉网，蒸馏烧瓶，温度计，冷凝管，牛角管，锥形瓶（接收器），还需要蒸馏烧瓶、冷凝管；因温度计测量的是蒸汽的温度，故应放在支管口，故答案为蒸馏烧瓶、冷凝管；蒸馏烧瓶支管口处。
12.某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：
物质
Al
Fe
熔点（℃）
660
1535
沸点（℃）
2467
2750
（1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？___（填“合理”或“不合理”）。
（2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：___。
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：___。
所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
【答案】 (1). 合理 (2). 用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe (3).
所用试剂
NaOH溶液
实验操作及现象
取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝
有关反应的化学方程式
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】
【分析】
（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金；
（2）可以用磁铁检验产物中是否含有铁；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气，而金属铁和氢氧化钠不反应，据此设计实验方案检验合金中的铝。
【详解】（1）铝的熔点比铁低，生成铁和液态铝一起滴落至盛有沙子的容器中形成合金，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，故答案为：合理；
（2）验证产物中有Fe，最简单的方法为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe，
故答案为：用磁铁，若能吸引则可验证产物中有Fe；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，而金属铁和氢氧化钠不反应，可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，所以选用的试剂为氢氧化钠溶液，操作方法及现象为：取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝，
故答案为：
所用试剂
NaOH溶液
实验操作及现象
取少许熔融物，滴加氢氧化钠溶液，振荡，有气泡产生，证明熔融物中有金属铝
有关反应的化学方程式
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
13.海水资源的利用具有广阔的前景。从海水中提取Br2与MgCl2 • 6H2O的流程如下：
（1）写出一种海水淡化的方法_____。
（2）比较溶液中Br2的浓度：溶液2_____溶液4（填“>”或“<”）。
（3）鼓入空气与水蒸气将Br2吹出，吹出的气体用SO2吸收，其化学方程式是_______。
（4）试剂①可以选用__________，加入试剂②后反应的离子方程式是_________。
（5）从MgCl2溶液获得MgCl2 • 6H2O晶体的主要操作包括_________。
【答案】 (1). 蒸馏或渗析或离子交换法（任写一种即可） (2). ＜ (3). Br2 + SO2 + 2H2O ==2HBr + H2SO4 (4). Ca(OH)2（或生石灰、NaOH） (5). Mg(OH)2 + 2H+ == Mg2+ + 2H2O (6). 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（减少溶剂浓缩，降温结晶，过滤）
【解析】
【分析】
由题给流程可知，向苦卤中加入碱，苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀，过滤；向溶液1中通入氯气，氯气与溶液中的溴离子发生置换反应生成含有单质溴浓度较低的溶液2，用空气和水蒸气吹出溴蒸气，溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸的溶液3，再向所得溶液3通入氯气得到含溴浓度较高的溶液4；将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，氯化镁溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到六水氯化镁。
【详解】（1）海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故答案为蒸馏或渗析或离子交换法；
（2）由流程中提取溴的过程可知，经过2次Br-→Br2转化的目的是更多的得到溴单质，提取过程对溴元素进行富集，增大了溶液中溴的浓度，则溶液2中溴的浓度小于溶液4，故答案为＜；
（3）鼓入空气与水蒸气将Br2吹出，吹出的气体用SO2吸收，溶液中溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸，反应的化学方程式为Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr + H2SO4，故答案为Br2 + SO2 + 2H2O =2HBr + H2SO4；
（4）向苦卤中加入碱，苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀，则试剂①可以选用Ca(OH)2（或生石灰、NaOH）；将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，则试剂②为盐酸。反应的离子方程式为Mg(OH)2 + 2H+ =Mg2+ + 2H2O，故答案为Ca(OH)2（或生石灰、NaOH）；Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O；
（5）从MgCl2溶液中得到MgCl2•6H2O晶体的主要操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤得到，故答案为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。
【点睛】本题考查化学工艺流程，侧重海水资源利用考查，注意海水提溴、海水提镁的过程分析是解答关键。
14.草酸氧钛钡晶体[化学式为BaTi（C2O4）2·4H2O]是制造电子陶瓷原料钛酸钡的重要中间体，可通过以下工艺流程制备。
回答下列问题：
（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为___；为提高BaCO3的酸浸率，可采取的措施为___（写出一条）。
（2）可循环使用的物质X的电子式为___。
（3）结合流程判断，草酸氧钛钡___（填“能”或“不能”）溶于稀盐酸。
（4）TiCl4（沸点137℃）露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成的白色二氧化钛粉末用途广泛，写出反应的化学方程式：___。工业上用氯化法制得的粗四氯化钛中常混有SiCl4（沸点57.6℃）、VOCl3（沸点127.2℃），可用___法除去SiCl4；不能用该法除去VOCl3，原因是___。
（5）单质钛是一种性能优异的稀有金属，在军事、航天、医学等领域有广泛用途。以TiCl4和金属镁为原料制取金属钛的化学方程式为___。
【答案】 (1). BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O (2). 将碳酸钡矿石粉碎 (3). (4). 不能 (5). TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑ (6). 蒸馏 (7). VOCl3与TiCl4的沸点相差太小 (8). TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
【解析】
【分析】
碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡，然后氯化钡与四氯化碳、草酸反应生成BaTiO（C2O4）2·4H2O，同时得到X为HCl，HCl再循环利用，经过过滤、洗涤、干燥得到草酸氧钛钡晶体。
【详解】（1）酸浸时碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水，反应离子方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，将碳酸钡矿石粉碎、搅拌等，可提高反应速率，
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；将碳酸钡矿石粉碎；
（2）物质X为HCl，电子式为，
故答案为：；
（3）生成草酸氧钛钡晶体同时也生成HCl，说明草酸氧钛钡不能溶于稀盐酸，
故答案为：不能；
（4）TiCl4露置在空气中会迅速与空气中的水反应，有白雾产生，生成白色的二氧化钛，白雾是由生成的HCl与空气中水蒸气结合形成的小液滴，反应方程式为：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑，
由物质的沸点可知，SiCl4与TiCl4的沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法除去SiCl4，而VOCl3与TiCl4的沸点相差不大，不能用蒸馏方法除去，
故答案为：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl↑；蒸馏；VOCl3与TiCl4的沸点相差太小；
（5）TiCl4和金属镁发生置换反应生成Ti与MgCl2，反应方程式为：TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti，
故答案为：TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。
15.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3 ΔH＜0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示：
（1）根据图示，计算从反应开始到第4分钟达到平衡时，平均反应速率υ(N2)为__________。
（2）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为_____________。
a．0.20 mol/L b．0.12 mol/L c．0.10 mol/L d．0.08 mol/L
（3）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小，新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍，则新体积_____(选填“大于”、“等于”、“小于”)二分之一倍的原体积，化学平衡常数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（4）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L)。请在图中画出从第5分钟末到新平衡时NH3浓度的变化曲线_____。
（5）已知拆开1mol H－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________
【答案】 (1). 0.0125mol·L－1·min－1 (2). ac (3). 大于 (4). 不变 (5). (6). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol
【解析】
【详解】（1）根据图示，计算从反应开始到第4分钟达到平衡时，c(NH3)=0.10mol/L，υ(NH3)==0.025 mol·L－1·min－1，根据速率之比和系数成正比关系可知：υ(N2)=υ(NH3)= =0.0125mol·L－1·min－1；因此本题答案是：0.0125mol·L－1·min－1。
(2)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则 NH3的物质的量浓度不可能为0.20 mol/L ,温度改变平衡一定发生移动，则 NH3的物质的量浓度不可能仍为0.10 mol/L ；因此，本题正确答案是: ac。
（3）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小为原来的2倍，如果没有平衡移动，NH3的浓度恰好为原来的2倍，可是该反应为可逆反应，增大压强平衡右移，NH3的浓度大于原来的2倍，要想等于原来的2倍，则新体积大于二分之一倍的原体积；平衡常数只与温度有关，缩小体积的过程，温度没有发生变化， 因此化学平衡常数不变；综上所述，本题答案是：大于； 不变。
（4）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，氨气的浓度变为原来的2倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大,到8分钟时达到平衡，浓度约为0.25 mol/L；从第5分钟末到新平衡时NH3浓度的变化曲线如下：；综上所述，本题答案是：。
（5）在反应N2(g)＋3H2(g)2NH3 中，断裂3mol H－H键， 1molN≡N键共吸收的能量为:3×436+946=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN－H键，放出的能量为：6×391=2346 kJ,吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为:2346-2254=92kJ；因此，本题正确答案是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol。
16.海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如图：
操作Ⅱ发生反应的离子方程式为___；如果用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，则生成物中溴的化合价分别为+5和﹣1价，且操作Ⅲ中用稀硫酸代替氯气，请写出这种情况下操作Ⅲ中发生反应的离子方程式：___。
【答案】 (1). SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+ (2). BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
【解析】
【分析】
海水淡化得到氯化钠，电解氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气，氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液，通入适量氯气氧化得到溴单质，富集溴元素，蒸馏得到工业溴，
步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的；生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，在酸性条件下可发生归中反应生成溴，根据电子得失守恒配平；
【详解】操作Ⅱ是二氧化硫吸收溴单质发生反应生成硫酸和溴化氢，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．其反应离子方程式为：SO2+Br2+2H2O═SO42﹣+2Br﹣+4H+，用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为+5和﹣1价，操作Ⅲ中发生的反应是在酸性条件下归中反应生成溴，反应的方程式为：BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O，故答案为：SO2+Br2+2H2O═SO42﹣+2Br﹣+4H+；BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O；
17. 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应为________________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②选用________；写出其反应的离子方程式_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
【解析】
【详解】(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2；为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，应加入过量石灰乳。
(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2，氢氧化镁难溶于水，通过过滤将Mg(OH)2分离出来。
(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。
(4)镁是活泼的金属，工业上电解熔融MgCl2制取Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
18.海藻中含有丰富碘元素(以I－形式存在)。实验中提取碘的流程如下：
(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。
A 酒精(沸点78 ℃) B 四氯化碳(沸点77 ℃)
C 甘油(沸点290 ℃) D 苯(沸点80 ℃)
(3)在操作②中，溶液中生成少量氯化碘(其性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量________(填序号)溶液，反应的离子方程式为_________________________。
A KIO3 B HClO C KI D Br2
(4)利用碘的有机溶液得到单质碘的方法是__________________________________________。
【答案】 (1). 萃取分液 (2). 分液漏斗 (3). BD (4). C (5). ICl+I−===I2+Cl− (6). 蒸馏法
【解析】
【分析】
从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI=I2＋KCl。
【详解】(1)根据以上分析，实验操作③的名称是萃取分液，所用主要仪器名称为分液漏斗，故答案为萃取分液；分液漏斗；
(2)酒精和甘油都易溶于水，不选；碘易溶于四氯化碳和苯，且四氯化碳和苯与水不溶，故可供选择的有机试剂是四氯化碳和苯，故选BD；
(3)在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI=I2＋KCl，反应的离子方程式为ICl+I−===I2+Cl−，故答案为C；ICl+I−===I2+Cl−；
(4)从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，应采用水浴加热蒸馏的方法，故答案为蒸馏法。
课后作业：
1．下列常见金属的冶炼原理不合理的是( )
选项
金属
冶炼原理
A
Fe
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
B
Cu
Cu2S＋O22Cu＋SO2
C
Hg
2HgO2Hg＋O2↑
D
Mg
2MgO(熔融)2Mg＋O2↑
解析：选D Fe处于金属活动性顺序中间位置，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，A正确；铜处于金属活动性顺序中间位置，可以用火法炼铜，方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2，B正确；Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，C正确；Mg为活泼金属，通常用电解熔融的氯化镁的方法冶炼，而MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本，D错误。
2．有关煤的说法正确的是( )
A．煤中含有苯、二甲苯、焦炉气
B．煤的干馏是物理变化
C．煤由有机物和少量无机物组成，煤的干馏是化学变化
D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
解析：选C 煤是多种复杂的有机物和无机物形成的混合物，不含苯、二甲苯和焦炉气，这三者都是煤在干馏过程中产生的，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，故煤的干馏是化学变化，B错误；煤由有机物和少量无机物组成，C正确；煤中H元素含量很少，煤的构成元素主要为C元素，D错误。
3．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是( )
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的
解析：选D 熔融的AlCl3不导电。
4．下列有关海水资源的综合利用不正确的是( )
A．海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
B．用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得到镁
C．提取海带中的碘，首先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧
D．提取海水中的溴，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
解析：选B 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，均可分离出水，A正确；用海水为原料，经一系列过程制氯化镁，电解熔融氯化镁制备Mg，B错误；海带中碘以离子存在，先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧，然后溶解、氧化、萃取、蒸馏分离，C正确；海水中溴离子浓度太低，氧化后吹出富集，后利用二氧化硫还原吸收，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，D正确。
5．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A．蒸馏 B．蒸发
C．过滤 D．搅拌
解析：选B 实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，与海水晒盐的原理是相似的。
6．下列不属于海水化学资源利用的是( )
A．海水淡化 B．海水提盐
C．海水提溴 D．海水提碘
解析：选A 海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。
7．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
解析：选C 石油裂化是化学变化。
8．下列说法不正确的是( )
A．自然界中不存在游离态的金属单质
B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率
D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护
解析：选A 自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。
9．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
解析：选B 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。
10．下列金属的冶炼过程中，需加入还原剂的是( )
A．HgO―→Hg B．Al2O3―→Al
C．Ag2O―→Ag D．CuSO4―→Cu
解析：选D 在冶炼金属的方法中，只有热还原法需要加入还原剂。这种方法适合冶炼金属活动性顺序处于中间部分的金属如Fe、Cu，而后面的金属如Hg、Ag适合用热分解法，前面的金属如Al适合用电解法。
11．下列说法中不正确的是( )
A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业
B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量
C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
解析：选A 石油化学工业的原料是石油和天然气，A项不正确；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C项均正确；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢，D项正确。
12．据《天工开物》记载我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)，其原理如图2所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。则下列说法不正确的是( )
A．升炼倭铅过程包含氧化还原反应
B．“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中的燃烧
C．“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化
D．冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
解析：选D 炉甘石的主要成分是ZnCO3，与煤炭在高温下共热，ZnCO3分解生成ZnO、CO2，C与CO2反应生成CO，CO还原ZnO得到Zn，其中生成CO及CO还原ZnO均为氧化还原反应，A正确。“锌火”是未反应完的CO与Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧，B正确。Zn高温下易被空气中O2氧化成ZnO，故“泥封”是为了隔绝空气，防止Zn被氧化，C正确。反应区温度为1 100～1 300 ℃，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点)，D错误。
13．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示：
下列说法中正确的是( )
A．进入吹出塔前，Br－被还原成了Br2
B．从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中只发生了物理变化
解析：选C A项，进入吹出塔之前，发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br的化合价升高，被氧化，错误；B项，根据流程，进入吸收塔的物质除Br2外，还含有空气、水蒸气、过量的氯气等，错误；C项，吸收塔中发生的反应是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，因为海水中Br－浓度很小，因此经过吸收塔后，溴元素得到了富集，正确；D项，蒸馏塔中主要发生反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，为化学变化，错误。
14.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是( )
A．图示实验中发生了化学变化
B．实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等
C．气体Z易燃，可以还原氧化铜
D．液体Y是一种纯净物
解析：选D 煤的干馏是化学变化，A项正确；所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、粗苯、焦炭等，焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜，且易燃，C项正确；氨水的pH>7，煤焦油居于水层以下，粗苯密度小于水，在上层，故B项正确；煤焦油中含有多种物质，属于混合物，D项错误。
15．海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验室中提取碘的流程如图：
上述流程中步骤A～D对应的装置图正确的是( )
步骤
A
B
C
D
装置图
解析：选C 由流程分析可知，海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰浸泡得到悬浊液，过滤得到含碘离子的溶液，通入适量氯气氧化碘离子生成碘单质，加入有机溶剂萃取分液得到碘的有机溶液，通过蒸馏得到晶体碘。步骤A～D对应的装置图中，固体应在坩埚中灼烧，A错误；过滤操作需要沿玻璃棒引流到过滤器，B错误；萃取分液在分液漏斗中进行，C正确；蒸馏装置中温度计应在蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝管中水流应下进上出效果好，D错误。
16．冶炼金属常用以下几种方法：
a．以C、CO或H2作还原剂还原；
b．利用铝热反应原理；
c．电解法；
d．热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属________；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________；
③Hg、Ag等不活泼金属________；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
Na
97.8
883
0.97
K
63.7
774
0.86
NaCl
801
1 413
2.165
KCl
770
1 500
1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是：
KCl＋NaNaCl＋K
工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？________；其选择范围是________________________________________________________________________。
解析：选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应Na＋KCl===NaCl＋K，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801 ℃
(2)熔点和沸点 801 ℃
Ⅰ.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。如图所示为海水蒸馏原理示意图，请回答下列问题：
(1)冷却水的出水口是__________(填“a”或“b”)。
(2)碎瓷片的作用是______________________________________________________。
Ⅱ.目前，从海水提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右，空气吹出法是工业大规模海水提溴的常用方法。其中一种工艺流程为：
①海水浓缩，酸化；
②通入Cl2，使Br－转化为Br2；
③通入空气、水蒸气，将Br2吹入吸收塔，与吸收剂SO2反应转化为HBr；
④通入Cl2，再经过一系列处理得到产品Br2。
请回答下列问题：
(1)步骤②③的目的是________(填“富集溴”或“萃取溴”)。
(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是______________________________。
(3)在步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2__________g。
解析：Ⅰ.(1)冷却水的出水口是b；(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。
Ⅱ.(1)步骤②③的目的是富集溴，没有发生萃取。
(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是
SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
(3)步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2为×160 g·mol－1＝320 g。
答案：Ⅰ.(1)b (2)防止暴沸
Ⅱ.(1)富集溴 (2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (3)320
18．从海水中可提取多种化工原料，下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问题：
(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)以上海水的综合利用过程中，哪一种操作肯定会引起氧化还原反应的发生？________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制漂白粉的化学方程式为_____________________________________________。
(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到________问题。
(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。
解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO3，对其煅烧制得CaO，CaO加水即可制得Ca(OH)2。(2)电解饱和食盐水和熔融MgCl2属于氧化还原反应。(3)制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问题，化工厂厂址应选在海边。
答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 (2)电解 (3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)经济效益 (5)海边
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