【人教創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)課件 新人教

1.煤、石油、天然氣的綜合開(kāi)發(fā)與利用的意義。2．環(huán)境污染與保護(hù)。3．綠色化學(xué)的應(yīng)用。

第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用環(huán)境保護(hù)1．煤的綜合利用 (1)煤的組成 煤是由

和少量

組成的復(fù)雜

。 煤的元素組成主要是

，還含有少量的H、O、N、S等元素。有機(jī)物無(wú)機(jī)物混合物C(2)煤的綜合利用煤的綜合利用主要是通過(guò)煤的

、煤的

和

，獲得潔凈的

和多種化工原料。①煤的干餾煤的干餾是將煤

加強(qiáng)熱使其

的過(guò)程，也叫煤的焦化。②煤的氣化將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程，主要反應(yīng)是碳和水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等。C(s)＋H2O(g)

.干餾液化氣化燃料隔絕空氣分解CO(g)＋H2(g) ③煤的液化 a．直接液化：使煤與

作用生成液體燃料。 b．間接液化：使煤先氣化為

和

，再催化合成

。2．天然氣的綜合利用 (1)成分：主要成分是

。 (2)用途：天然氣是一種清潔的

，又是重要的化工原料，主要用于合成氨和生成甲醇等。

氫氣COH2甲醇甲烷化石燃料3．石油的綜合利用

石油的成分①?gòu)脑胤N類看：石油所含的主要元素是碳和氫，同時(shí)含有少量的S、O、N等元素。 ②從化合物的種類看：石油是由各種

、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物。烷烴1．環(huán)境污染及保護(hù)

除了自然因素外，大氣污染主要來(lái)自

；工業(yè)生產(chǎn)廢水會(huì)導(dǎo)致

、

的污染；廢渣等固體廢棄物的處理兼有

和

兩個(gè)重要目的2．原子經(jīng)濟(jì)

原子經(jīng)濟(jì)要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物，原子的利用率達(dá)到

，也就是說(shuō)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生任何廢物?；剂系娜紵凸I(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物土壤水源減少環(huán)境污染資源回收利用100%3．綠色化學(xué)

綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)從

上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。 小結(jié)：環(huán)保問(wèn)題近年來(lái)廣泛受到人們的關(guān)注?，F(xiàn)對(duì)造成環(huán)境污染的熱點(diǎn)問(wèn)題總結(jié)如下： 1．酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 2．光化學(xué)煙霧——主要是氮氧化合物、碳?xì)浠衔镌斐傻?。源頭3．臭氧空洞——主要是氮氧化合物、氟氯代烴等的排放引起的。4．溫室效應(yīng)——主要是由于大氣中CO2含量的不斷增加造成的。5．白色污染——聚乙烯塑料的大量使用。6．赤潮——含磷洗衣粉的大量使用及其廢水的任意排放。1．煤干餾的主要產(chǎn)品和用途

干餾產(chǎn)品主要成分主要用途焦?fàn)t氣焦?fàn)t氣氨氣、甲烷、乙烯、一氧化碳?xì)怏w燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料2.石油的煉制方法原料原理目的分餾原油(常壓分餾)重油(減壓分餾)根據(jù)石油各組分沸點(diǎn)高低不同，利用加熱汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的組分得到不同沸點(diǎn)范圍的分餾產(chǎn)物——汽油、煤油、柴油、重油等裂化重油、石蠟在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解(深度裂化)石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)在高溫下，使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴，如乙烯、丙烯、丁二烯等【例1】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是() A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油 B．含C18以上的烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油 C．煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來(lái) 解析：煤經(jīng)干餾得到煤焦油等物質(zhì)，而煤焦油是含多種芳香族化合物的復(fù)雜混合物，可分餾出苯、甲苯等物質(zhì)，但煤本身不含有苯、甲苯，故答案為D。 答案：D1．工業(yè)業(yè)上獲得得乙烯和和丙烯的的方法是是()A．石油油分餾B．煤煤的干餾餾C．石蠟蠟催化裂裂化D．重油油裂解解析：裂解是指指石油分分餾產(chǎn)物物(包括括石油氣氣)中的的長(zhǎng)鏈烴烴斷裂成成乙烯、、丙烯等等各種短短鏈氣態(tài)態(tài)烴和少少量液態(tài)態(tài)烴的過(guò)過(guò)程，答答案為D。答案：D通過(guò)催化化劑催化化、高溫溫等手段段將含碳碳原子較較多、沸沸點(diǎn)較高高的烴斷斷裂為含含碳原子子較少、、沸點(diǎn)較較低的焓焓的過(guò)程程，叫裂裂化。例例如：主要目的的是提高高輕質(zhì)燃燃料油的的含量，，所得輕輕質(zhì)油和和直接分分餾所得得輕質(zhì)油油的區(qū)別別是前者者含有不不飽和烯烯烴，因因此裂化化汽油可可使溴水水、酸性性KMnO4溶液褪色色?！纠?】】(2010··試題調(diào)調(diào)研，廣廣東東莞莞調(diào)研)已知碳原子子數(shù)≥3的烷烴烴均可裂裂化為碳碳原子數(shù)數(shù)更少的的一種烷烷烴和一一種烯烴烴。含有有5個(gè)碳碳原子的的烷烴催催化裂化化可生成成的烯烴烴最多有有()A．4種種B．．5種C．3種D．2種種解析：含有5個(gè)個(gè)碳原子子的烷烴烴，催化化裂化時(shí)時(shí)可按以以下方式式鍵斷裂裂：①C5H12CH4＋C4H8，②③C5H12C2H4＋C3H8，④C3H8CH4＋C2H4。在上述反應(yīng)中生成的烯烴分子為C4H8、C2H4、C3H6，再結(jié)合這些烯烴的同分導(dǎo)構(gòu)體，可推知共有5種不同的烯烴分子。答案：B2．丁烷烷催化裂裂化，其其碳鏈按按兩種方方式斷裂裂，生成成兩種烷烷烴和兩兩種烯烴烴。若丁丁烷的裂解率為為90%，且裂裂解后兩兩種烯烴烴的質(zhì)量量相等，，則裂解解后得到到的相對(duì)對(duì)分子質(zhì)質(zhì)量最小小的氣態(tài)態(tài)烴在混混合氣體體中的體體積分?jǐn)?shù)數(shù)為()A．11%B．19%C．．40%D．．50%解析：本題主要要考查混混合氣體體的計(jì)算算。為了了計(jì)算的的方便，，可假設(shè)設(shè)兩種烯烯烴的質(zhì)質(zhì)量均為為42g，即即乙烯為為1.5mol，丙丙烯為1mol。由由化學(xué)方方程式C4H10→CH4＋C3H6和C4H10→C2－2.5mol＝0.28mol。故甲烷的體積分?jǐn)?shù)為：×100%＝19%。答案：B【例1】對(duì)于右圖圖的敘敘述錯(cuò)錯(cuò)誤的的是()A．圖圖示實(shí)實(shí)驗(yàn)中中發(fā)生生了化化學(xué)變變化B．液液體X溶液液的pH>7，，液體體Y是是一種種黑色色黏稠稠狀液液體C．氣氣體Z易燃燃，可可還原原CuO，，也可可使溴溴水褪褪色D．試試管A中產(chǎn)產(chǎn)生濃濃的白白煙解析：：此題考考查有有關(guān)煤煤的干干餾及及其產(chǎn)產(chǎn)物的的知識(shí)識(shí)。煤煤的干干餾是是煤在在隔絕絕空氣氣的條條件下下加強(qiáng)強(qiáng)熱使使其分分解的的過(guò)程程，它它發(fā)生生了復(fù)復(fù)雜的的物理理、化化學(xué)變變化；；煤的的干餾餾產(chǎn)物物有NH3生成，，易溶溶于水水而呈呈堿性性，故故pH>7；同同時(shí)煤煤干餾餾還生生成了了煤焦焦油，，它的的化學(xué)學(xué)成分分主要要為苯苯、甲甲苯、、二甲甲苯、、酚類類、萘萘、瀝瀝青等等的混混合物物，是是難溶溶于水水的黏黏稠液液體答案：D

高分策略從根本上去去把握什么么叫煤的干干餾。準(zhǔn)確確記憶煤的的干餾產(chǎn)品品，是準(zhǔn)確確解答此題題的關(guān)鍵。?！纠?】(2009·安徽徽理綜，27)(12分)某廠廢水中含含5.00×10－3mol·L－1的，，其毒毒性較大。。某研究性性學(xué)習(xí)小組組為了變廢廢為寶，將將廢水處理理得到磁性性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化化合價(jià)依次次為＋3、、＋2)，，設(shè)計(jì)了如如下實(shí)驗(yàn)流流程：(1)第①步反應(yīng)的離離子方程式式是_____________________________________________。(2)第②步中用pH試紙測(cè)定定溶液pH的操作是是：________________________________________________________________________________________________________。。(3)第②步過(guò)濾得到到的濾渣中中主要成分分除Cr(OH)3外，還有________。。(4)欲使使1L該該廢水中的的完完全轉(zhuǎn)化為為Cr0.5Fe1.5FeO4，理論上需需要加入________gFeSO4·7H2O。1．．粗粗心心將將““””寫(xiě)寫(xiě)成成了了““Cr2O7”。2.未未掌掌握握““用用pH試試紙紙測(cè)測(cè)定定溶溶液液pH””的的操操作作方方法法。。3.未未挖挖掘掘出出磁磁性性材材料料中中““Fe的的化化合合價(jià)價(jià)依依次次為為＋＋3、、＋＋2””這這一一信信息息的的價(jià)價(jià)值值，，只只憑憑平平時(shí)時(shí)的的定定勢(shì)勢(shì)思思維維而而思思考考問(wèn)問(wèn)題題。。4.依依據(jù)據(jù)第第①①步步反反應(yīng)應(yīng)的的離離子子方方程程式式求求解解第第(4)問(wèn)問(wèn)，，仍仍是是未未注注意意到到最最終終產(chǎn)產(chǎn)物物中中含含有有＋＋2價(jià)價(jià)的的Fe。。解答答本本題題時(shí)時(shí)，，審審題題、、析析題題很很重重要要，，不不僅僅要要細(xì)細(xì)讀讀文文字字題題干干，，還還要要分分析析實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)流流程程，，結(jié)合合題題目目要要求求認(rèn)認(rèn)＋3價(jià)和＋2價(jià)這一信息。解答第(4)問(wèn)時(shí)，根據(jù)“Cr”守恒、“Fe”守恒列出關(guān)系式—4Cr0.5Fe1.5FeO4～10FeSO4·7H2O進(jìn)行求算。

(1)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(2)將一一小小片片pH試試紙紙放放在在潔潔凈凈干干燥燥的的表表面面皿皿上上，，用用玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取少少量量待待測(cè)測(cè)液液，，點(diǎn)點(diǎn)在在pH試試紙紙上上，，再再與與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)比比色色卡卡對(duì)對(duì)照照(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(4)13.9對(duì)近近年年的的高高考考試試題題進(jìn)進(jìn)行行分分析析，，不不難難發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，，無(wú)無(wú)