高考化學總復(fù)習 考點核心突破 4.5 海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護與綠色化學

【導學教程】（教師用書）屆高考化學總復(fù)習考點核心突破4.5海水資源的開發(fā)利用環(huán)境保護與綠色化學[熱點集訓]1．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能解析海水中的鉀元素以化合態(tài)形式存在，要使化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，因此D也不正確。答案C2．下列關(guān)于化學與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是A．CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B．使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一C．節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求D．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺解析本題考查與STSE相關(guān)的化學問題，引導考生關(guān)注生活中的化學問題。N2不屬于溫室氣體，A項錯誤；清潔能源使用中不會產(chǎn)生SO2、NOx等氣體，B項正確；可燃冰是一種能源，D項正確。答案A3．NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸A．全部 B．只有①②③④C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤解析海水中得到NaCl以后，以NaCl為原料電解飽和食鹽水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。化學方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑、2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑、Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl，以NaCl為原料可生產(chǎn)純堿。答案A4．從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是解析灼燒海帶應(yīng)用坩堝，A選項錯誤；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，B選項錯誤；苯的密度比水的小，萃取了I2的苯層在上層，應(yīng)從分液漏斗上口倒出，C選項錯誤。答案D5．最近，國際上提出的“綠色化學”是指化學工業(yè)生產(chǎn)中A．對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理B．不排放任何有害物質(zhì)C．在化工廠及周圍種草、種樹、種花，使工廠成為花園式工廠D．以綠色植物為原料，以生物催化劑實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的化學解析“綠色化學”的核心是從源頭上杜絕有害物質(zhì)的排放。即化工生產(chǎn)中不排放有害物質(zhì)。答案B6．汽車已經(jīng)成為重要的交通工具，但其排放的尾氣是空氣的主要污染物之一。已知汽車尾氣中的主要污染物有：CmHn(烴)、SO2、NOx、CO和C等，請回答下列有關(guān)問題。(1)若用CmHn表示汽油的主要組成，CmHn在空氣中完全燃燒的化學方程式為________________________________________________________________________，汽油燃燒產(chǎn)生能量為汽車提供了動力，這一過程中能量的轉(zhuǎn)化是由________能轉(zhuǎn)化為________能，最終轉(zhuǎn)化為機械能；(2)通過車用燃油的精煉加工處理，可減少汽車尾氣中________(填化學式)的排放；(3)目前汽車尾氣多采用催化轉(zhuǎn)化的方法加以治理，寫出在催化劑作用下NOx與CO反應(yīng)的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(2)車用燃油的組成元素主要有C、H、O、S等，對燃油精煉加工有助于減少尾氣中SO2的排放。(3)NOx與CO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒氣體N2和CO2。答案(1)4CmHn＋(4m＋n)O2eq\o(=,\s\up7(點燃))4mCO2＋2nH2O化學熱(2)SO2(3)2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2＋2xCO2[能力提升][限時45分鐘滿分100分]一、選擇題(每小題5分，共60分)1．(·豫北名校聯(lián)考)下列氣體物質(zhì)的主要來源及對環(huán)境影響相對應(yīng)的是氣體物質(zhì)主要來源對環(huán)境的影響A二氧化碳化石燃料的燃燒酸雨B二氧化硫汽車尾氣的排放光化學煙霧C二氧化氮工業(yè)廢氣的排放溫室效應(yīng)D甲醛各類含酚醛樹脂膠的人造板裝飾材料室內(nèi)空氣污染解析CO2能造成溫室效應(yīng)，A錯誤；SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，B錯誤；NO2及碳氫化合物是造成光化學煙霧的主要原因，C項錯誤。答案D2．海水是一個巨大的化學資源寶庫。在開發(fā)利用海水資源過程中，下列說法不正確的是A．從海水提取物質(zhì)都必須通過化學反應(yīng)才能實現(xiàn)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了物理變化C．海水淡化的方法主要有蒸餾法、離子交換法和電滲透法等D．大海中含有鉀、溴、碘等元素，需經(jīng)過氧化還原反應(yīng)才可得到鉀、溴、碘的單質(zhì)解析從海水中獲取NaCl不需要化學變化(蒸發(fā)結(jié)晶)。答案A3．從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：下列說法不正確的是A．用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)解析海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富，選項A正確；電解熔融的MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生金屬鎂，選項B錯誤；因MgCl2能水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，所以將MgCl2·6H2O晶體在HCl氣體氛圍中加熱脫水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，選項C正確；步驟①涉及CaCO3的分解反應(yīng)得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到Ca(OH)2，步驟⑥是電解涉及分解反應(yīng)，步驟③涉及MgCl2與Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到Mg(OH)2和CaCl2。答案B4．在空氣吹出法的工藝中，有選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的，也有選用SO2作溴蒸氣吸收劑的，下列有關(guān)說法正確的是A．兩種吸收過程中，Br2只作氧化劑B．兩種吸收過程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．用純堿溶液作吸收劑時，純堿作還原劑D．用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)解析①純堿溶液作吸收劑的反應(yīng)為：3Na2CO3＋3Br2=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收劑的反應(yīng)為：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。分析以上兩個反應(yīng)可知：①中Br2既作氧化劑，又作還原劑，②中Br2只作氧化劑。答案B5．下列關(guān)于化學與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是A．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺的狀況B．為防止電池中的重金屬等污染土壤或水體，應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)C．為防止紙張被酸腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑D．海水提鎂的主要步驟為：海水eq\o(→,\s\up7(CaCO3（s）))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(l)＋Cl2(g)解析可燃冰是一種有開發(fā)前景的能源，合理開發(fā)利用有助于緩解能源緊缺；碳酸鈣易跟酸性物質(zhì)反應(yīng)，對纖維素起保護作用；海水提鎂的流程中有兩處錯誤，一是向海水中加入CaCO3固體，應(yīng)該加入石灰乳；二是電解MgCl2溶液制鎂，應(yīng)該電解熔融的氯化鎂。其他說法都正確。答案D6．(·蚌埠模擬)“低碳生活”是指生活作息時所耗用能量要減少，從而降低碳特別是二氧化碳的排放。下列行為不利于低碳生活的是A．處理廢棄塑料制品較為合理的方法是使用化學方法加工成防水涂料或汽油B．開發(fā)太陽能、水能、風能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料C．實現(xiàn)資源的“3R”，即：減少消耗(Reduce)、增加重復(fù)使用(Reuse)、重復(fù)再生(Recycle)D．逐步推廣天然氣，代替石油和煤的使用解析天然氣的主要成分為CH4，燃燒生成CO2，代替石油和煤使用不能降低CO2的排放量。答案D7．從海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入氯氣后用升華方法將置換出來的碘提純。但向浸取液中通入氯氣時會生成少量性質(zhì)類似于Cl2的ICl和IBr。為了消除這兩種雜質(zhì)，使其中的碘完全游離出來，需要加入適量的A．CaOC．H2O D．酒精解析由于ICl和IBr類似于Cl2的性質(zhì)，故除去碘中的這兩種物質(zhì)可加入還原劑KI，發(fā)生反應(yīng)：ICl＋KI=I2＋KCl，IBr＋KI=I2＋KBr。答案B8．“綠色化學”又稱環(huán)境無公害化學。下列敘述符合“綠色化學”原則的是A．綠色化學的核心是利用化學原理對工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進行治理B．用聚苯乙烯等塑料代替木材生產(chǎn)包裝盒、快餐盒等，以減少木材使用C．研制新型殺蟲劑，使它只對目標昆蟲有毒殺作用而對其他昆蟲無害D．現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，將乙烯直接氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷符合“原子經(jīng)濟”解析綠色化學是從源頭上杜絕或減少污染，而不是先污染再治理，A錯誤；聚苯乙烯等塑料會造成白色污染，不符合“綠色化學”原則，B錯誤；殺蟲劑都是有毒的化學試劑，會對環(huán)境產(chǎn)生污染或毒害，C錯誤；乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，沒有副產(chǎn)物，原子利用率為100%，D正確。答案D9．(·漳州模擬)我們要樹立“科學發(fā)展觀”，絕不能以犧牲環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟。下面有關(guān)環(huán)境污染的說法中，不正確的是A．在采礦廠、制陶廠、耐火材料生產(chǎn)等場所長期工作的人員，若不采取勞動保護措施，則容易患上硅肺病B．氮的氧化物可以造成光化學污染，也可以破壞臭氧層，同時還可以形成酸雨C．工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥、化肥、含磷的洗滌劑等都可以對水體造成污染D．植樹造林既可以緩解溫室效應(yīng)，又可以降低酸雨的危害解析植被面積越大，光合作用吸收的CO2就越多，可緩解溫室效應(yīng)，但不能減少酸雨，因為酸雨是由SO2、NO2大量進入空氣造成的。答案D10．下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點數(shù)據(jù)：物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/℃2852714沸點/℃36001412請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是A．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg答案D11．某研究小組研究某地硫酸型酸雨的形成，有人提出以下猜想：猜想一：eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(SO3)eq\o(→,\s\up7(雨水))eq\x(H2SO4)猜想二：eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(雨水))eq\x(H2SO3)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(H2SO4)猜想三：以上兩過程同時存在有關(guān)上述猜想，收集一定該地區(qū)剛下的雨水進行實驗，下列判斷錯誤的是A．若猜想一或猜想三正確，該雨水加入鹽酸后，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成B．若存在猜想二的過程，該雨水可以使品紅溶液褪色C．若存在猜想一的過程，該雨水的pH隨時間延長而增大D．上述任意一個猜想正確，該地區(qū)雨水的pH＜5.6解析酸雨放置過程中，無論是猜想一(SO2→SO3→H2SO4)還是猜想二(SO2→H2SO3→H2SO4)，c(H＋)都會變大，pH都會減小，C項錯誤。酸雨的pH＜5.6，含有H2SO4會與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀，含有SO2或H2SO3會使品紅溶液褪色。答案C12．不僅化工生產(chǎn)應(yīng)遵循綠色化學的原則，化學實驗也應(yīng)遵循綠色化學的原則，實現(xiàn)原料和過程的綠色化。下列實驗或?qū)嶒炦^程遵循綠色化學原則的是①在萃取操作的演示實驗中，將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水②在銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗中，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲③將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再排放④用雙氧水代替高錳酸鉀制氧氣⑤將用銅粉與濃硫酸反應(yīng)制取硫酸銅的實驗方案改為先將銅粉在空氣中充分加熱制得氧化銅，再將氧化銅溶解在稀硫酸中A．①② B．②③C．③④ D．①②③④⑤解析①溴水易揮發(fā)出有毒的溴蒸氣，改用碘水可減少有毒氣體的揮發(fā)；②銅與濃硝酸劇烈反應(yīng)產(chǎn)生有毒的NO2氣體，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲可及時終止反應(yīng)，減少NO2氣體的排放量；③將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再排放可以減少對水的污染；④用雙氧水制氧氣副產(chǎn)物為水，不產(chǎn)生污染；⑤既杜絕了產(chǎn)生SO2而導致的污染，又提高了硫原子的利用率。以上過程均做到了從源頭上減少或杜絕污染，符合綠色化學的思想。答案D二、非選擇題(共40分)13．(12分)海洋是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學資源寶庫，海洋資源的綜合利用具有非常廣闊的前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)媒體報道，挪威和荷蘭正在開發(fā)一種新能源——鹽能。當海水和淡水混合時，溫度將升高0.1℃，世界所有入海口的這種能源相當于電力需求的20%。海水和淡水混合時，溫度升高最可能的原因是________。A．發(fā)生了鹽分解反應(yīng)B．發(fā)生了水分解反應(yīng)C．由于濃度差產(chǎn)生放熱D．鹽的溶解度增大(2)蒸餾法是人類最早使用的淡化海水的方法。你認為蒸餾法淡化海水最理想的能源是________。(3)從海水中可得到多種化工原料和產(chǎn)品，下圖是利用海水資源的流程圖。①反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為_______________________________________________；從反應(yīng)Ⅲ后的溶液中得到純凈的單質(zhì)溴的實驗操作方法是________。②在母液苦鹵中含有較多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物質(zhì)。用沉淀法測定苦鹵中Mg元素的含量(g·L－1)，實驗過程中應(yīng)測定的數(shù)據(jù)有__________________________________。解析(1)海水與淡水混合時，不可能發(fā)生化學反應(yīng)，故A、B兩項錯誤；溫度升高可以使鹽的溶解度增大，而鹽的溶解度增大不可能使溫度升高，所以D選項也錯誤。(2)蒸餾法淡化海水最理想的能源是太陽能。(3)①根據(jù)題目中流程圖知反應(yīng)Ⅱ為SO2與Br2的反應(yīng)，離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)；②用沉淀法測定鎂元素的含量時，需要知道苦鹵樣品的體積及生成的Mg(OH)2的質(zhì)量。答案(1)C(2)太陽能(3)①SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)蒸餾②苦鹵樣品的體積、Mg(OH)2沉淀的質(zhì)量14．(14分)(·上海)溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備的Br2的操作步驟為：①一定條件下，將Cl2通入濃縮的海水中，生成Br2；②利用熱空氣將Br2吹出，并用濃Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步驟②得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br－應(yīng)在________條件下進行，目的是為了避免________。(2)Br2可用熱空氣吹出，其原因是_________________________________________。(3)寫出步驟③所發(fā)生的化學反應(yīng)方程式_____________________________________。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是_________________________________________。步驟②的產(chǎn)品有時運輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因為________________________(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中________。a．通入HBr b．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液解析Cl2、Br2都是污染氣體，應(yīng)該在通風櫥進行操作；步驟③所發(fā)生反應(yīng)是歸中反應(yīng)，鹽酸有還原性，NaBrO3有氧化性，二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)；利用NaBr溶液與Cl2反應(yīng)，然后分液可除去Cl2。答案(1)通風櫥污染環(huán)境(2)Br2易揮發(fā)(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3=3Na2SO4＋3Br2＋3H2O用鹽酸酸化，則鹽酸被NaBrO3氧化原因是Br2易揮發(fā)，對大氣有污染(4)c15．(14分)煤是一種常用的燃料。由于煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵，會對環(huán)境造成污染，因此需要對煤進行加工后再燃燒，或?qū)U氣凈化后再排放。(1)將煤直接進行燃燒，造成環(huán)境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①寫出有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學方程式___________________________________。②以下是對硝酸型酸雨的評價，其中正確的是________(用序號填空)。