一、学习目标
1. 金属矿物、海水资源的开发利用
序表的联系及规律；海水中提镁、在训练中探索规律、总结方法，的试题往往与科技前沿相结合，与工业生产、环境保护、2. 生活、
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知识脉络图：
知识点一：开发利用金属矿物和海水资源
【要点精讲】
一、开发利用金属矿物 1. 金属冶炼的一般步骤
4. 海带中碘的提取
【典例精析】
例题1 阅读以下内容，回答问题。
冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或H 2，或CO ）法；③活泼金属置换法；④电解法. 四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。
（1）一种无色气体A B ，B 与灼热的氧化铜反应，又得到A ，则A 、B 分别为________（填序号）。
A. O2、CO 2 B. O2、CO 、CO 2 （2）下列说法错误的是________A. B. C.
D.
△
（3）钛（Ti TiCl 4＋2Mg=====Ti ＋2获得海（填序号）。
A. C. 氮气中 D. CO2
△△
思路导航：2，CuO ＋CO=====Cu ＋CO 2（2）如Na 、Mg 、Al 、2Al 3。
32、、CO 2 答案：（（2）C （3）A
2 世界上60% ④在氯化氢热气流中干燥晶体 （ ）
A. A B. C. D.
＋－
思路导航：CaCO 3（OH ）2，②Mg 2＋2OH ===Mg（OH ）2，
电解＋＋
③Mg （OH ）2＋2H 2＋2O MgCl 2晶体，⑤MgCl 2（熔融）=====Mg ＋Cl 2↑
＋
A 项错，Mg 在第三周期；B 项正确，洗涤Mg （OH ）2沉淀时，只要检验不到Ca 2，沉淀即被洗净；C 项错，在HCl 气流中加热晶体，主要是防止MgCl 2水解生成碱式氯化镁[Mg（OH ）Cl]；D 项错，若电解MgCl 2水溶液则不能生成Mg ，而是生成Mg （OH ）2。
答案：B
例题3 我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查阅有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。
（1）将干燥洁净的海带用酒精湿润后在__________（填一种仪器名称）中灼烧成灰烬。 （2）将海带灰烬冷却至室温，转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、__________（填一种操作名称）。
（3）在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的过氧化氢溶液，此时发生反应的离子方程式为：__________________________________。
（4）把（3）中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈________色。经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起____________作用。
（5）用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热，为什么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳溶液：。
（6。 思路导航：（13－加入双氧水，发生的反应为：2I ＋H 2O 24）把（3）中所得溶液加入（5损失。（6答案：（1）坩埚 （2）过滤
－（3）2I ＋H 22（4）紫红（5（6
环境保护
C 元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
（1）煤的干馏
①原理：煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。
②煤的干馏产物：a. b. c. 焦炭，d. 粗氨水。
（2）煤的气化 C 2（CO ＋H 2。 （3）煤的液化
高温、高压
①直接液化 煤＋氢气——————→液体燃料
催化剂高温高温
②间接液化 煤＋水————→水煤气————→甲醇等
催化剂
2. 天然气的综合利用
天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。 3. 石油的综合利用
环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。 【典例精析】
例题1 在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%.在下列反应类型中：
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
以上反应类型能体现这一“原子经济”原则的是 （ ） A. ①②⑤ B. ②⑤⑦ C. 只有⑦⑧ D. 只有⑦
思路导航：原子利用率为100%，即理想地把所有原料转化为目标产物，换句话说，就是不生成其他的小分子或副产品，满足这一条件的有化合反应、加成反应、加聚反应，这些反应类型的产物均只有一种。
答案：B
例题2 判断正误
（1 ） （2）风力发电，让能源更清洁（ （3
催化剂
（4NO ――→C ＋NO 2（ ） （5 ） （6
思路导航：答案：（1）× 2）√4）× （5）√ （6）×
例题
（270%. 时产生大量的________（3）“型煤”技术不仅可以减少87%80%，致癌20～________。（填字母）
A. 氯化钙 硫酸钙 D. 氢氧化钙
（4 。 （5）除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有__________、__________、____________等。
思路导航：（1）煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。
（2）煤结构中含有S 和N ，所以直接燃烧煤能产生SO 2和氮氧化物，污染环境。 （3）煤燃烧产生SO 2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应为：
高温△高温
SO 2＋CaO=====CaSO 3，2CaSO 3＋O 2=====2CaSO 或2CaO ＋2SO ＋O =====422
2CaSO 4， △
Ca(OH)2＋SO 2===CaSO3＋H 2O,2CaSO 3＋O 2===== 2CaSO 4 （4）若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：
高温高温
CaCO 3=====CaO ＋CO 2↑；2CaO ＋2SO 2＋O 2=====2CaSO 4
（5）煤的干馏、气化和液化是提高煤的利用价值的常用方法。 答案：（1）芳香
（2）二氧化硫、氮氧化物 （3）BD
高温（4）CaCO 3=====CaO ＋CO ↑、2CaO ＋4 2
（5）煤的干馏 气化 液化
例题1 －
中溴含量约为
65 mg·L 1
1 22（填字母）。 氧化性 B. 还原性 腐蚀性
（3数：
（4. ________________________________。
（5）下列可以用作溴的萃取剂的是________。（填字母）
A. 乙醇 B. 四氯化碳 C. 烧碱溶液 D. 苯
（6）氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜（或离子交换膜）来防止氯气与氢氧化钠溶液反应. 若采用无隔膜的电解槽，将得到H 2和________。
－
思路导航：（1）由于海水中Br 的含量低，步骤Ⅰ中获得游离态的溴后，步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。（2）步骤Ⅱ中用热空气或水蒸气吹出Br 2，主要是利用了溴的挥发性。（3）利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。（4）溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为：SO 2＋Br 2＋2H 2O===H2SO 4＋2HBr 。（5）
乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。（6）若采用无隔膜的电解槽，则阴极产生的NaOH 与阳极产生的Cl 2反应得到NaClO 。
答案：（1）富集（或浓缩）溴元素 （2）C （3）3 3 1 5 3
（4）SO 2＋Br 2＋2H 2O===2HBr＋H 2SO 4 （5）BD （6）NaClO
例题2 从煤中可以得到苯及苯的同系物，苯及苯的同系物是重要的有机化工原料。 （1）从煤中得到煤焦油的方法为________；
（2________，冷疑管进水口为________（填“a”和“b”
）；
（3
；
4
已知反应①是加成反应，A __________________； 反应②的化学方程式为。 思路导航：CH
3—2和
两种加成产物，前一种的一氯
代物有6种，后一种的一氯代物有5种，故A 为
的化学方程式即可。
答案：（1）干馏
（2）酒精灯、温度计 b （3）取代反应
，然后写出符合要求
例题 （浙江高考）下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是（ ）
．．．
（答题时间：45分钟）
1. 《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。下列做法不利于食品安全的是（ ）
A. 用聚氯乙烯塑料袋包装食品 B. 在食品盐中添加适量的碘酸钾 C. 在食品加工中科学使用食品添加剂
D. 研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量2. 200～300年。下列是关于
①直接燃煤虽然带来了污染问题，经济效益更重要
③随着科学的发展，担心能源枯竭实在是杞人忧天
A. ①④ D. ②④
3. ） A. ，水储量达1.3×109B.
C. 2O Cl 、Na 、K 、Mg 、Ca 、S 、 B. K C. Br2 5.
A. B. 钠、镁、铝 6. ）
A. B.
C. D. 7. 下列叙述正确的是（
A. B. C. 绿色食品是不含任何化学物质的食品
D. 在空气质量日报中CO 2含量属于空气污染指数
的单体是（ ） 8.
高分子化合物
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B. 蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
3＋＋C. Ag、Na 可能来自同一工厂
＋D. Na、NO 3—来自同一工厂
15. 有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或两种组成，取3.04 g 该粉末加热，同时通入足量的CO 使之完全反应，再用过量的澄清石灰水把生成的气体充分吸收，产生沉淀5 g ，则该粉末的成分组成是（ ）
A. 只有Fe 2O 3 B. 只有FeO
C. 等物质的量的Fe 2O 3和Fe 3O 4 D. 等物质的量的FeO 和Fe 3O 4
16. 请选择合适方法的字母代号填空：
（1）从煤焦油中提取二甲苯________；
（2）从海水中提取粗盐________；
（3）十六烷转变为辛烷和辛烯________；
（4）轻柴油转变为乙烯、丙烯等不饱和烃________；
（5）煤转化为焦炭、煤焦油等________；
（6）工业上由氧化铝制取金属铝________；
（7）从铁矿石中提取金属铁________；
（8）提纯氢氧化铁胶体（除去其中的杂质离子）。
A. 过滤 B. 裂解 C. 分馏 D. 裂化 E. 干馏 G. 电解 H. 溶解
I. 渗析 J. 蒸发 K. 氧化
17. 、__________等________________，________作为燃料。在汽车尾气中，和____________。目前有些地方使，乙醇燃烧的化学方程式是。
和18. （1＋＋＋2、Al Ag ，Fe 3、Ba 2____（填序号）。－－－2－4 3 C. Cl D. CO3
。
微生物脱硫技术：煤炭中的硫是以微生物起生物催化作用：
①2FeS 2＋7O 2＋2H 2O
②
4Fe 2＋O 2＋4H ＋＋4H 2Fe 242； 4Fe 32H 2；③FeS 2＋2Fe 3＋3Fe 2＋；＋
＋④2S ＋3O 2＋2H 2O 42。
FeS 2________氧化，转化为________（填化学式）而除去；反应③中若生成0.2 mol S，则转移的电子为________mol。
19. 工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀C 的化学式为________，还可用作________。
（2）电解熔融氧化铝时，若得到标准状况下2，则同时生成________g铝。
（3）操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是________，实验室要洗涤Al （OH ）3沉淀应该在________。
（4）生产过程中，除NaOH 、H 2________（填化学式）。
（5）写出Na 2CO 3溶液与。
（6________（填化学式）。
20.
A 、B 、C 、D ；B.________；
（2
（3
1. A 解析：A 项，聚氯乙烯有毒，不能用于包装食品，要用只能用聚乙烯，故选A 项；B 项，碘单质有毒而且易升华，碘化钾有苦味而且不稳定，容易被氧化成有毒的碘单质，碘酸钾是一种稳定易吸收的盐，故选择碘酸钾作为最理想的添加剂，我们食用的食盐通常加的都是碘酸钾；C 项，我国食品卫生法规定，食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。食品营养强化剂也属于食品添加剂。食品添加剂的好处首先是有利于食品保藏，防止食品腐烂变质。食品添加剂还能
42413. C 解析：“绿色化学”的理念提倡提高原子利用率、从源头上消除污染。C 项中产生了SO 2，是环境污染物，不符合“绿色化学”的理念。
－－＋＋＋＋14. B 解析：根据离子共存可分成两组：①OH 、SO 42—、Cl 、Na ；②Ag 、Fe 3、Ba 2、
NO 3—
15. D 解析：5 g沉淀为CaCO 3，由守恒关系知：
则氧化物中氧原子的物质的量为0.05 mol，则氧化物中Fe 的物质的量为：
n (Fe ) =3. 04g -0. 05mol ⨯16g /mol =0. 04mol 56g /mol
nFe 0. 04mol 4==。 nO 0. 05mol 5
16. （1）C （2）J （3）D （4）B （5）E （6）G （7）F （8）I
解析：考查了物质的分离及提取。过滤：将不溶物从混合液中分离的过程；分馏：依据各液体沸点的不同进行蒸发冷凝分离的过程；渗析：利用半透膜将胶体自混合物中分离的过程；蒸发：物理挥发过程；而在石油和煤的化工生产过程中有分馏、裂解等过程；金属的冶
（5）发生的化学反应为Na 2CO 3＋CaO ＋H 2O===CaCO3↓＋2NaOH 。
（6）据SiO 2性质，SiO 2＋2NaOH===Na2SiO 3＋H 2O ，Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H2SiO 3↓＋Na 2CO 3，H 2SiO 3 △ SiO 2＋H 2O ，因此Al 2O 3中将混有SiO 2。
20. （1）A ：蒸馏烧瓶 B ：冷凝管 C ：牛角管 D ：锥形瓶
（2）错误：①温度计插入烧瓶内液面以下；②冷凝水水流方向错误。
改正：①温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶的支管口相平齐；②将冷凝水水流方向反过来。
（3）连接好装置后，将牛角管的下管口浸入水槽中，对烧瓶的底部进行微热，可看到
牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性良好。
解析：本题主要考查石油蒸馏原理及实验操作。各仪器的名称分别为A ：蒸馏烧瓶，B ：冷凝管，C ：牛角管，D ：锥形瓶。石油蒸馏实验中温度计测定的是蒸气的温度，因此温度计的水银球要与蒸馏烧瓶的支管口相齐平。冷凝水水流方向一般与馏分的流向相反，这样冷凝效果更好。气密性检查方法是连接好装置后，将牛角管的下管口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，可看到牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性好。