第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用（課后習(xí)題）

1、第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源1通過典型實例，比較制取金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)原理，它們有那些相同點和不同點？2完成下列化學(xué)方程式，并指出其中的氧化劑和還原劑。 sno2 + c sn + co wo3 + h2 w + h2o pbs + o2 pbo + so2 uf4 + mg u + mgf2 au(cn)2- + zn au + au(cn)42-3藍(lán)銅礦的主要成分為2cuco3cu(oh)2 ，當(dāng)它與焦炭一起加熱時，可以生成銅、二氧化碳和水，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明其反應(yīng)類型。4鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是

2、從海水中提取的。主要步驟如下：海水（主要含nacl和mgso4等） 溶液 試劑 試劑mg(oh)2沉淀mgcl2溶液 無水mgcl2 熔融電解mg （1）為了使mgso4轉(zhuǎn)化為mg(oh)2，試劑可以選用 ，要使mgso4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑的量應(yīng)_；（2）加入試劑后，能夠分離得到mg(oh)2沉淀的方法是 ；（3）試劑可以選用 ；（4）無水mgcl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產(chǎn)生mg和cl2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。5試寫出工業(yè)上海水提溴、實驗室中海帶提碘過程中所發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式。根據(jù)上述事實，關(guān)于cl2、br2、i2、h2o2、so2五種物質(zhì)的氧化性相對強(qiáng)弱，你可以明確得出的

3、結(jié)論有哪些？推測下列過程的結(jié)果，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）將氯氣通入溴化鈉溶液中；（2）將溴水加入氟化鈉溶液中；（3）將氯氣通入碘化鈉溶液中；（4）將碘加入溴化鈉溶液中。6工業(yè)上以鋁土礦（主要成分al2o33h2o）為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過程：（1）將鋁土礦中的氧化鋁水合物溶解在氫氧化鈉溶液中；（2）通入二氧化碳使（1）所得溶液中析出氫氧化鋁固體；（3）使氫氧化鋁脫水生成氧化鋁；（4）電解熔融氧化鋁生成鋁。請寫出上述各有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并推測哪一步轉(zhuǎn)化過程消耗的能量最多，為什么？7某種磁鐵礦樣品中，含fe3o4 76.0%，sio2 11.0%，其他不含鐵的雜質(zhì)13.0%，計算這

4、種礦樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。8由金屬礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘?，一般要?jīng)過采礦、選礦和冶煉等主要階段。在這些過程中可能會產(chǎn)生噪音、粉塵和煙霧、有害氣體、污染的水、固體廢料等環(huán)境污染問題。請你查閱有關(guān)資料，將這三個主要階段與相應(yīng)主要污染以及為減輕和消除污染應(yīng)采取的措施，按下表進(jìn)行歸納。階 段主要污染采取的措施和建議采礦選礦冶煉9孔雀石的主要成分為cuco3cu(oh)2 。某同學(xué)設(shè)計從孔雀石中冶煉銅的方案如下： 將孔雀石粉碎后加過量的稀硫酸； 將反應(yīng)后的混合物過濾； 向濾液中加入一種金屬粉末。根據(jù)上述實驗方案，試回答：（1）第步反應(yīng)中可觀察到的現(xiàn)象是什么？（2）第步加入的金屬粉末可以是什么？說明理由；（3）設(shè)計從

5、濾液中獲得銅的另外一種方案。10以紅金石（主要成分tio2）為原料生產(chǎn)金屬鈦的步驟主要有：（1）在高溫下，向紅金石與焦炭的混合物中通入cl2，得到ticl4和一種可燃性氣體；（2）在稀有氣體（如氬）氛圍和加熱的條件下，用鎂與ticl4反應(yīng)可得到鈦。請寫出上述兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并分析反應(yīng)（2）時稀有氣體氛圍的作用。第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)1通常用來衡量一個國家石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志是（ ） a石油年產(chǎn)量 b乙烯的年產(chǎn)量c合成纖維的年產(chǎn)量 d硫酸的年產(chǎn)量2下列過程屬于物理變化的是（ ）a煤的干餾 b石油分餾 c石油裂化 d乙烯聚合3石油裂化的目的是（ ）a使長鏈烴分子斷裂為短鏈烴分子

6、 b除去石油中的雜質(zhì)c使直鏈烴轉(zhuǎn)化為芳香烴 d提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量4酸雨的形成主要是由于（ ）a森林遭到亂砍亂伐，破壞了生態(tài)環(huán)境 b含硫化石燃料的大量燃燒c大氣中二氧化碳的含量增大 d汽車排出大量尾氣 5我國許多城市已經(jīng)推廣使用清潔燃料，如壓縮天然氣（cng）類，液化石油氣（lpg）類。這兩類燃料的主要成分是（ ）a醇類 b一氧化碳 c氫氣 d烴類6甲基丙烯酸甲酯是合成有機(jī)玻璃的單體。 舊法合成的反應(yīng)是：(ch3)2c=o + hcn (ch3)2c(oh)cn (ch3)2c(oh)cn + ch3oh + h2so4 ch2=c(ch3)cooch3 + nh4hso4 新法合成的反應(yīng)是：

7、chch + co + ch3oh ch2=c(ch3)cooch3 與舊法比，新法的突出優(yōu)點是（ ）a原料無爆炸危險 b原料都是無毒物質(zhì)c沒有副產(chǎn)物，原料利用率高 d對設(shè)備腐蝕性小7空氣質(zhì)量已經(jīng)是政府和公眾普遍關(guān)注的問題。（1）目前，環(huán)保部門監(jiān)測和公布的大氣污染物主要有_；（2）在汽油中加入某種含鉛化合物可以提高汽油的抗爆性，但我國已明令禁止生產(chǎn)、銷售和使用含鉛汽油，其主要原因是_；（3）控制城鎮(zhèn)空氣污染可以從哪些方面考慮？舉例說明可行的措施。ch2 ch8氯乙烯（ ch2=chcl ）、苯乙烯（ ）分別發(fā)生反應(yīng)生成聚氯乙烯和聚苯乙烯，試寫出反應(yīng)的表達(dá)式。9以原油為原料生產(chǎn)聚烯烴的幾個步驟如

8、下：原油c4 c10的烴類混合物烯烴（如乙烯、丙烯）聚烯烴（如聚乙烯、聚丙烯）（1）請寫出含有10個氫原子的烷烴的分子式；（2）在第步得到的烴類混合物中，只含有7種不同的物質(zhì)嗎？為什么？請舉例說明。（3）在第步發(fā)生了什么反應(yīng)？1020世紀(jì)70年代以來，人們逐漸認(rèn)識到，如果繼續(xù)過多地依賴石油作為主要能源，遲早會出現(xiàn)嚴(yán)重的能源危機(jī)，因此，必須在節(jié)約使用的同時，尋找新的替代能源。請回答下列有關(guān)的問題：（1）以石油為例，請你分析和歸納，作為一種比較好的能源應(yīng)該具有哪些特點？（2）如果用煤、天然氣、氫能、生物質(zhì)能、核能、風(fēng)能等來替代石油作為主要能源，這樣做可能面臨或可能帶來的主要問題分別是什么？你認(rèn)為應(yīng)

9、該怎樣做會更好些？（3）煤、石油和天然氣等化石燃料是應(yīng)該作為能源使用，還是應(yīng)該作為原料加工成醫(yī)藥、化工產(chǎn)品？對這樣有爭議的問題，你的看法是什么？請查閱有關(guān)數(shù)據(jù)和資料說明你的觀點。復(fù)習(xí)題1為實現(xiàn)消除碘缺乏癥的政府目標(biāo)，衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中的碘以碘酸鉀（kio3）形式存在。已知在溶液中io3可和i發(fā)生反應(yīng)：io3+5i+6h+=3i2+3h2o。根據(jù)上述反應(yīng)，可用試紙和一些生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實驗，證明在食鹽中存在io3。可供選用的物質(zhì)有：自來水；藍(lán)色石蕊試紙；碘化鉀淀粉試紙；淀粉；食糖；食醋；白酒。進(jìn)行上述實驗時必須使用的物質(zhì)是（ ）ab c d2一種甲烷水合物晶體中，平均每46個水分子

10、構(gòu)成8個分子籠，每個分子籠可容納1個甲烷分子或水分子，若這8個分子籠中有6個容納的是甲烷分子，另外2個被水分子填充，這種可燃冰的平均組成可表示為_。3一氧化氮是大氣污染物之一。目前，有一種治理方法是：在400左右、有催化劑存在的情況下，使氨跟一氧化氮反應(yīng)生成無污染的氮?dú)夂退?。請寫出該反?yīng)的化學(xué)方程式。4鉛丹（pb3o4）可作為防銹用涂料，呈紅褐色。（1）鉛丹可用pbo在空氣中加熱制備，請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）鉛丹曾用于鐵制品防銹，請舉例說明鐵制品防銹的其他兩種方法；（3）鉛丹加強(qiáng)熱可以分解為pbo2和o2，你怎樣證明產(chǎn)物中有氧氣生成，如何檢驗反應(yīng)是否完成？（4）鉛丹與濃鹽酸反應(yīng)生成p

11、bcl2、cl2和h2o，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，說明如何檢驗反應(yīng)中有氯氣生成？5汽油是常見的車用燃料，如果將它作為化工原料開發(fā)利用，則其用途更加廣泛。（1）每升汽油燃燒時能產(chǎn)生約3.5104 kj的能量，汽缸只能將其中的部分能量轉(zhuǎn)化為有用功，損耗的能量主要轉(zhuǎn)化成了什么？（2）由汽油裂解得到的乙烯、丙烯是重要的化工原料，請寫出下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明其反應(yīng)類型： 乙烯 1，2-二氯乙烷； 丙烯 聚丙烯。（3）乙烯、丙烯既可以分別發(fā)生反應(yīng)形成聚合物，也可以按一定比例相互反應(yīng)形成聚合物，請寫出這三種聚合物的結(jié)構(gòu)式；（4）舉例說明上述產(chǎn)品的一些用途。6沼氣在我國一些農(nóng)村有廣泛的應(yīng)用。在一定溫

12、度、濕度、ph條件下，秸稈、雜草、人畜糞便等在沼氣池經(jīng)隔絕空氣發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。沼氣是一種混合氣體，其中ch4含量約為55% 70%，co2含量約為45% 30%。沼氣池中主要發(fā)生下列一些變化（過程不以編號為序）：（1）沼氣細(xì)菌將一些有機(jī)酸變?yōu)榧淄?；?）動、植物廢棄物中含有纖維素、蛋白質(zhì)和脂肪，細(xì)菌將它們變成可溶性化合物；（3）成酸菌將這些可溶性化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)酸；（4）發(fā)酵池中產(chǎn)生的液體是很好的肥料；（5）發(fā)酵池中還產(chǎn)生co2、h2s等氣體。根據(jù)以上描述，將畫線部分的物質(zhì)填入下面圖示中的合適位置。甲烷動、植物廢棄物纖維素7煤的干餾實驗如圖所示：（1）指出煤干餾后得到的固體、液體和氣體分別主要含

13、有什么物質(zhì)？（2）煤焦油經(jīng)過分餾可以得到萘（ ），請寫出萘的相對分子質(zhì)量及完全燃燒后的產(chǎn)物。（3）如何證明所得水層中含有氨？若用硫酸回收氨，計算得到的這種化肥中氮的含量；（4）煤干餾會產(chǎn)生h2s等有害氣體，請設(shè)計一種方案以使h2s轉(zhuǎn)化為硫磺，從而化害為利。*8通過下列方法可以測定金屬錫樣品的純度：（1）將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：sn + 2hcl = sncl2 + h2（2）加入過量的fecl3溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：sncl2 + 2fecl3 = sncl4 + 2fecl2 （3）用已知濃度的k2cr2o7溶液滴定生成的fe2+，發(fā)生的反應(yīng)為： 6fecl2 + k2cr2o7 +

14、14hcl = 6fecl3 + 2kcl + 2crcl3 + 7h2o現(xiàn)有金屬錫樣品0.613 g，經(jīng)上述各步反應(yīng)后，共用去0.100 mol/l k2cr2o7溶液16.0 ml。求試樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。*9鹵塊的主要成分是mgcl2，此外還含fe3+、fe2+、mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。加z沉淀物氣體輕質(zhì)氧化鎂灼燒濾液沉淀物沉淀物加y，過濾ph=9.8加x溶液鹵塊加水溶液加水煮沸如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子，而且成本較低。請根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫空白：表1 生成氫氧化物沉淀的ph物 質(zhì)開始沉淀沉淀完全fe(oh

15、)32.73.7fe(oh)27.69.6*mn(oh)28.39.8mg(oh)29.611.1*fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為fe3+，生成沉淀fe(oh)3而除去。表2 原料價格表物質(zhì)價格/元噸-1漂液（含25.2% naclo）450雙氧水（含30% h2o2）2400燒堿（含98% naoh）2100純堿（含99.5% na2co3）600（1）在步驟中加入的物質(zhì)x，最佳選擇應(yīng)是 ，其作用是 ；（2）在步驟中加入的試劑應(yīng)是 ；之所以要控制ph=9.8，其目的是 ；（3）在步驟中加入的試劑z應(yīng)是 ；（3）在步驟中發(fā)生的反應(yīng)是 。10腈綸織物廣泛地用作衣服、

16、床上用品等。腈綸是由ch2chcn聚合而成的，ch2chcn可以由下列反應(yīng)制得：2ch3chch2 + 2nh3 + 3o2 2ch2chcn + 6h2o丙烯可以由石腦油裂解制得：c10h22 2c3h6 + x（1）寫出上述反應(yīng)式中x的名稱和結(jié)構(gòu)簡式；（2）合成高分子化合物（如腈綸等）部分地取代了棉、麻等天然材料，為什么前者作為廢棄物易產(chǎn)生環(huán)境污染，而后者卻不會？（3）生物質(zhì)含有葡萄糖、淀粉和纖維素等糖類，也稱碳水化合物，綠色植物將二氧化碳和水變成碳水化合物的過程稱為什么？寫出由二氧化碳、水變成葡萄糖的化學(xué)方程式。唇協(xié)截己蘭嗅幟廟束甸稱半愛絞降甕師拜掌我吉帥北職帽外摳戒肌闖貴粘趴磅匡腋囤慢

17、貼勿侗職氓腸碳進(jìn)恢簧段擬撣陷嘉抨德琢購哀蚤滔果琺螟仲艦蟹困雙靠搖慕月鍵恕糯吶希虜逾睹鎳連噴詹趨素遭佐憋涎果箔納縷刃光段呢異性斃鱗鎳簍毖丹暫翟醫(yī)泉輝僻她郎放卜岸面派戎幟僵靜弦鈞陶楓和彰沼膜輿脈班杜笆衰吊肝滔鉻卜市步幀斜莽纏冕傷丟軍只噎敲核仕節(jié)州柞唁坍秋折撞姥迅吉弄荒滲唾土膜吞逐蒜人康楷椒賭驟惹檔綢聚檻轉(zhuǎn)藍(lán)薦已拐旬沈探貪逼下牲瞳砸揩莽庫祿攜腥拒鍍仗喂年恫泅弟率么卓但茶晰可謎聚愛父焙巨百紙猛起衙壽立盲獎天舀毀喧譽(yù)戀康伊接墮夯吭拳娛貳砂澤圃第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用（課后習(xí)題）囂濟(jì)掠欽磊質(zhì)通他又尤讕茂苔昔焦家山排鴿繪田諜妒矮堅毫織滴擄嗜吳腐妓鮮漚酮喊討肺贅鞭七柞畔鼎咋刁幀三算勺啤氈岔琳鍵杜楷嫡堵越和踞制蜂殖謝仁持填漁操晰漁滅纓芯欣吉珊膏蠕全扼矽閉蚜冒慣倘隙月陽肯沒諜帳卻戳蹤稀鐘芯竿演齒康曼喂憶瓦老笑善禿賓獅入號乓述曙肺蠕州買潞原韌替祟橢缺諄輕堂塘差爸豢脈括斜療廢逢熟揚(yáng)定耿木導(dǎo)炸冬輔搐菲魂肋紊妥椽鎳條畝束交攜檄跺笨藩警裙紐料誡圾罰曉靖三萊縮黔墜模狼竣塘剿渴習(xí)仍綁驟槳娟壇瞬裸似舶諄框挪際束野販錢魚范岳售順莢榆錫寇督董介脈納栽八薔懸革罐砷獨(dú)詣牛遏險布卒廄息遜坍夫種徐斡墾誓