第1節(jié)自然資源的開發(fā)利用

知識點1、金屬礦產(chǎn)的開發(fā)利用

1.金屬元素在自然界中的存在形態(tài)

在自然界中，金、柏等極少數(shù)金屬是以單質(zhì)存在，大多數(shù)金屬都是以化合物形式存在。

2.金屬的冶煉

(1)概念：將金屬礦物中的金屬從其化合物中還原出來，用于生產(chǎn)各種金屬材料，這一過程在工業(yè)上稱為金

屬的冶煉。

(2)原理：利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，使金屬離子得到電子被還原成金屬原子,從而獲得金屬

單質(zhì)。即M"++〃e-=M。

3.金屬的冶煉方法

(1)金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系如下：

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu

b-----電解法—十一熱還原法—＞卜熱分一卜一其他T

解法方法

其中Pt、Au是以單質(zhì)存在，Hg、Ag部分是以單質(zhì)存在，另一部分是以氧化物形式存在，而K?Cu

卻都是以鹽的形式存在。

(2)金屬的冶煉方法

分解HgO2HgO-------2Hg+O2T

熱分解法

分解Ag2O2Ag2O4Ag+O2T

由禽型

冶煉鈉2NaCl（熔融）----2Na+Cl2T

由禽型

電解法冶煉鎂MgCb（熔融）-----Mg+Ch?

由角球

冶煉鋁2Al2。3(熔融)詬宿4A1+302f

高爐煉鐵

Fe2O3+3co=^=2Fe+3cO2

熱還原法

高滬

鋁熱法煉鐵

2A1+Fe2O3——AI2O3+2Fe

濕法煉銅Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

其他方法

火法煉銅C112S+02-^201+SO2

【思考】工業(yè)上冶煉鎂使用的是MgCh,不用MgO的原因是MgO熔點太高，但AlCh的熔點比AI2O3高

得多,為什么冶煉鋁不能用A1CL?

【答案】冶煉鋁時，由于AI2O3熔點過高，會增加冶煉成本，故加入冰晶石以降低氧化鋁熔點?；瘜W(xué)方程

式為：2Al2O3=4Al+3O2j

【注意】常見幾種金屬的冶煉誤區(qū)

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(1)Au、Pt一般用物理法提取。

(2)工業(yè)上冶煉Al時用AhCh而不用AlCb,因為AlCb為共價化合物，熔化后不導(dǎo)電。

(3)A1不能用于冶煉還原性比A1強的金屬，如Mg、Na等。

(4)工業(yè)上冶煉Mg時用MgCb而不用MgO,因為MgO的熔點很高，耗能大。

4.鋁熱反應(yīng)

(1)實驗

1條

實驗廠'瓣產(chǎn)氯酸鉀

穿-氧化鐵和鋁

裝置—V「粉的混合物

(1)鎂條劇烈燃燒

實驗(2)氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)

現(xiàn)象(3)反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光

(4)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中

(2)鋁熱反應(yīng)

概念鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應(yīng)并放出大量熱的化學(xué)反應(yīng)

原理鋁作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來

鋁熱

鋁和某些金屬氧化物(Fe3O4、CrO>V2O5等)組成的混合物

劑23

引發(fā)

在鋁熱劑上放KCICh,插入鎂條并將鎂條點燃

操作

鋁熱反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，并且有熔融的鐵產(chǎn)生，所以主要是解決了野外焊接鋼軌的問題。

5.金屬礦物資源的開發(fā)和利用措施

(1)提高金屬礦物的利用率。

(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法。

(3)防止金屬的腐蝕。

(4)使用其他材料代替金屬材料，減少金屬的使用量。

(5)加強廢舊金屬的回收和再利用。

【跟蹤練習(xí)】1.下列化工原理生產(chǎn)中錯誤的是()

①可以用電解熔融氯化鈉的方法來制取金屬鈉②可以用鈉加入氯化鎂的飽和溶液中制取金屬鎂

③用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁④工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂

A.②③B.①③

C.①②③D.②③④

【答案】A

【解析】工業(yè)上一般采用電解熔融氯化鈉的方法冶煉金屬鈉；若將鈉加入到氯化鎂溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Na

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+2H2O=2NaOH+H2t，MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2l+2NaCl,所以不能冶煉金屬鎂；氯化鋁屬于共價

化合物，因此不能用氯化鋁作原料，通過電解的方法得到金屬鋁；由于MgO、MgCL均為離子化合物，熔

點：MgCl2<MgO,所以工業(yè)上一般以MgCL（熔融）為原料通過電解的方法冶煉金屬鎂。

高溫

A.該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Feq3.A12O3+2Fe

B.工業(yè)上可用鋁熱反應(yīng)的方法焊接鋼軌

C.在圖反應(yīng)過程中沒有涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型是化合反應(yīng)

D.由圖2可推出鋁熱反應(yīng)是放熱的反應(yīng)

【答案】C

【解析】【詳解】A.該鋁熱反應(yīng)是高溫條件下鋁與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

高溫

2Al+Fe2O3—Al2O3+2Fe,選項A正確；B.工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌，其原理是在高溫下用

鋁將鐵從氧化鐵中置換出來且呈液態(tài)，選項B正確；C.在圖反應(yīng)過程中鎂條在空氣燃燒生成氧化鎂的反

應(yīng)類型是化合反應(yīng)，選項C不正確；D.由圖2可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，推出鋁熱反應(yīng)

是放熱的反應(yīng)，選項D正確；答案選C。

3.下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)實際的是

A.2Ag2O4Ag+O2TB.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3

由解聲浪

C.2MgO2Mg+O2TD.2CuO+C=^2Cu+CO2T

【答案】C

【解析】【詳解】A.氧化銀熱穩(wěn)定性差，加熱可分解，可用來制備金屬銀，A正確；B.Mn活潑性比

A1差，用鋁熱反應(yīng)可制得金屬Mn,B正確；C.氧化鎂熔點非常高，通常用電解熔融氯化鎂來制備金屬

鎂，C錯誤；D.可用熱還原法，如C還原氧化銅來制備金屬銅，D正確；故選C。

4.工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為AI2O3,還有少量的Fe2O3,SiCh等雜質(zhì)）提取氧化鋁作冶煉鋁的原料，提

取的操作過程如下：

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(1)1和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是：;

(2)沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有,固體N是；

(3)濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為,它屬于(填“酸”、“堿”或“鹽”)類物質(zhì)；

(4)請寫出步驟II的相關(guān)方程式；

(5)實驗室里常往A1CL溶液中加入(填“氨水”或“NaOH溶液")來制取A1(OH)3=

【答案】(1)過濾

⑵Fe20sAI2O3

(3)NaAlO2鹽

(4)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3；+NaHCO3

(5)氨水

【解析】鋁土礦中加濃NaOH溶液，AbCh和SiCh能和NaOH溶液反應(yīng)生成溶于水的鹽，F(xiàn)ezCh不反應(yīng)，

過濾后在沉淀M中。濾液中通入二氧化碳氣體，控制一定的反應(yīng)條件，使NaAKh反應(yīng)生成沉淀A1(OH)3,

而NazSiCh不反應(yīng)，得到的沉淀A1(OH)3加熱分解得到氧化鋁。(1)分離沉淀和溶液的操作是過濾。(2)由以

上分析可知，沉淀M中有FezCh,固體N是AI2O3。(3)AbO3和NaOH反應(yīng)生成溶于水的NaAKh,則濾液

X中含鋁元素的溶質(zhì)為NaAlCh,它是由金屬離子和酸根離子組成的鹽。(4)步驟H發(fā)生了NaAKh和CO2、

比0的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)31+Na2co3。(5)向AlCb溶液中加入氨水可以

制取A1(OH)3,不用AlCh和NaOH反應(yīng)，因為生成的A1(OH)3是兩性氫氧化物，會溶于過量的強堿。

知識點2、海水資源開發(fā)利用

海水占地球表面積71%,含有大量礦產(chǎn)資源。除了可以通過海水淡化來制取淡水，曬鹽外還有更

多礦產(chǎn)可以開發(fā)。

1.海水資源的特點

(1)廣闊性：表面積大，約占地球表面積的71%。儲水量大，約占地球總水量的97%。

(2)多樣性：由于與巖石、大氣和生物的相互作用，海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物,按含

量計，H2O中的H、。兩種元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11種元素超過總

量的99%o

(3)分散性：雖然海水中元素種類很多，總儲量很大，但許多元素的富集程度卻很低。

2.海水水資源的開發(fā)利用

(1)利用途徑：海水的淡化和直接利用海水進行循環(huán)冷卻等。

(2)海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的。海水淡化的

方法主要有蒸譙法、電滲析法、離子交換法和膜分離法等。其中蒸儲法的歷史最久,技術(shù)和工藝也比較成

熟，但成本較高。

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(3)海水的蒸儲

①主要儀器：A冷凝管,B蒸播燒瓶,C錐形瓶。

②冷卻水的流向：4口進，b_口出。

③B中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。

3.海水中化學(xué)資源的開發(fā)利用

海水化學(xué)資源的特點：海水中含有元素的種類多、總儲量很大，但許多元素的富集程度很低。海水中

化學(xué)資源的開發(fā)利用實例如圖為海水綜合利用的示意圖。

(1)海水制鹽

從海水中制得的氯化鈉，可以食用，同時也是生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等的化工原料。

|飽和享鹽水|

南、，市|氫氧,鈉|,,

M丁|制冒白劑|~~|制碳福鈉|

I冶藕屬|(zhì)|合有農(nóng)藥||造紙、玻璃:肥皂、紡織等|

①氯堿工業(yè)：電解飽和食鹽水，可生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣和氯氣。

由解

化學(xué)方程式：2NaCl+2H2。一2NaOH+H2T+CbT。

由禽型

②制鈉和氯氣：2NaCl(熔融)^=2Na+Cbb

一占燃

③制鹽酸：H2+C12=^=2HC1O

④制漂白劑(84消毒液)：2NaOH+Cl2=NaC10+NaCl+H2Oo

△

⑤制純堿：NaCl+CO2+H2O+NH3=NH4C1+NaHCO3；；2NaHCO3^二Na2cCh+CO2T+H2OO

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(2)海水提漠

①海水提澳的方法(吹出法)，工藝流程為:

粗漠水

②基本操作為:

海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物得到

濃縮

濃縮

向濃縮的海水中通入C12,將氧化成Br2。

氧化

2NaBr+Cb=2NaCl+Brz

基本操利用澳的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出

吹出

作澳蒸氣。

吹出的澳蒸氣用S02吸收。

吸收

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

再用Cb將HBr氧化得到產(chǎn)品澳后蒸儲分離。

蒸儲

化學(xué)方程式為2HBr+C12=2HC1+Br20

(3)海水提碘

海帶中含有大量碘，常吃海帶可以有效預(yù)防甲狀腺腫大。

碗匍」逸海帶灰慳迄懸濁液|―?|含「的溶液|

操作①

▼

晶體碘卜—|碘的有機液卜里強含12的落面

【實驗】①將干海帶剪碎，裝進用煙中，再滴入幾滴無水乙醇，用酒精燈灼燒。②待海帶全部灼燒成灰燼

后取出，轉(zhuǎn)移至燒杯中。③在裝有海帶灰的燒杯中加入蒸儲水，并加熱煮沸。④煮沸一段時間后，將懸濁

液趁熱過濾。⑤在濾液中滴入幾滴稀硫酸，再加入適量過氧化氫溶液，攪拌。⑥用膠頭滴管或玻璃杯取少

量溶液，滴在饅頭或土豆上，觀察現(xiàn)象。⑦向溶液中加入一些CC14,搖晃燒杯，觀察現(xiàn)象。

【實驗現(xiàn)象】完成第⑤步操作后，溶液呈黃色；完成第⑥步，饅頭或土豆變藍；完成第⑦步后，溶液分層，

上層黃色變淺，下層呈紫色。

【分析】灼燒時，海帶中的碘元素變成碘離子，過濾去除其他雜質(zhì)后，再用酸化后的過氧化氫溶液將I一

氧化成b,12遇淀粉變藍。由于12在CC14中溶解度比水中大，所以更多的12溶解在CC14中，使CCU層變

成紫色。

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(4)從海水中提取鎂

①工藝流程

CaCO3―?CaO―?Ca(OH)2

I

苦鹵上Mg(0H)2吧MgC12(aq)—>MgCl2-6H2O

電解HC1

Cl2+Mg—MgCh--^

熔融△

②相關(guān)反應(yīng)方程式

I分解貝殼制取氫氧化鈣：CaCO3=S^=CaO+CO2T,CaO+H2O=Ca(OH)2=

II沉淀鎂離子：Mg2++2OH-=Mg(OH)2i?

III制備氯化鎂：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OO

IV制取金屬鎂：MgCb(熔融)二暨Mg+CLT。

由MgCb6H2。加熱制取無水MgCb時，要不斷通入干燥的HC1氣體，防止MgCL水解生成Mg(0H)2..

4.海水淡化的原理

淡化方法原理

蒸播法將海水加熱至105°C,使水發(fā)生汽化，然后使蒸汽冷凝得到蒸播水

利用陰、陽離子交換膜對海水中陰、陽離子的選擇透過性，在外加直流電場

電滲析法

的作用下，使海水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分海水中而達到淡化的目的

用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子從而達到淡化

離子交換法

的目的

膜交換法用陽、陰離子交換膜除去海水中陽、陰離子從而達到淡化的目的

5.海水中其他資源的開發(fā)利用

(1)制備化工產(chǎn)品：制備Mg、K、I2及其他化工產(chǎn)品。

(2)獲取能量物質(zhì)：提取鈾和重水用來開發(fā)核能。

(3)開發(fā)利用新型能源：潮汐能、波浪能等。

【跟蹤練習(xí)】1.海水化學(xué)資源開發(fā)利用的部分過程如圖所示，下列說法錯誤的是

H2O,NH3△

---氏---NaHCO3--------Na2CO3

廣粗鹽旦精鹽--氯堿工業(yè)

海水一廣Mg(OH)2--MgCLnoB*無水MgCb

「母液—

-NaBr&*B「2區(qū)=SO2水溶液吸收單*Br2

A.設(shè)計步驟④、⑤的主要目的是富集澳元素

B.步驟②脫水時，在HC1氣流中加熱MgCLmH?。得到無水MgCl?

C.步驟③中可通入CL使澳離子被還原為Br?

D.不能用澄清石灰水鑒別NaHCOj和Na2cO3

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【答案】c

【解析】A.用二氧化硫水溶液吸收溟蒸氣生成硫酸和氫澳酸，再將氫澳酸氧化為澳單質(zhì)，主要目的是增

大漠的濃度，富集澳元素，故A正確；B.氯化鎂易水解，直接加熱MgCU垢H?。生成氫氧化鎂，再灼燒

生成氧化鎂，步驟②脫水時，在HC1氣流中加熱MgCU-6H2。得到無水Mg。？，故B正確；C.步驟③中

可通入CU使澳離子被氧化為Br「故C錯誤；D.澄清石灰水和NaHCO?、Na2cO3都能反應(yīng)生成碳酸鈣

沉淀，不能用澄清石灰水鑒別NaHCOs和Na2cO3,故D正確；選C。

2.從海帶提取12的實驗裝置如下圖所示,不能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?/p>

乙

A.用甲裝置灼燒海帶B.用乙裝置過濾得到浸出液

C.用丙裝置反應(yīng)生成LD.用丁裝置及乙醇去萃取碘水中的L

【答案】D

【解析】A.在用煙中灼燒干海帶，并用玻璃棒攪拌，A能達到實驗?zāi)康?；B.用過濾的方法從海帶灰懸濁

液中得到浸出液，B能達到實驗?zāi)康?；C.向稀硫酸酸化的浸出液中滴入雙氧水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為2I+H2O2+2H+=l2+2H2O,C能達到實驗?zāi)康模籇.乙醇與水互溶，不能用乙醇作萃取劑萃取碘水中的b,

D不能達到實驗?zāi)康模?/p>

3.（2021?福建龍巖市?高一期中）我國有廣闊的海岸線，建設(shè)海峽經(jīng)濟區(qū)，海水的綜合利用大有可為，圖

為海水綜合利用部分流程，有關(guān)說法正確的是

精鹽里

粗鹽Cb

海水Q

Cl2SO2水溶液

母液NaBr奇*B12

④

A.過程①只發(fā)生了化學(xué)變化

B.過程④中反應(yīng)的離子方程式為SO2+Br2+2H2。=4H++SO：+2Br-

C.過程⑤只需要蒸鐳即可得到單質(zhì)Br2

D.上述工藝流程中涉及到化合、分解、復(fù)分解和置換反應(yīng)

【答案】B

【分析】

海水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶可得到粗鹽，精鹽的主要成分為氯化鈉，電解飽和氯化鈉溶液或者電解熔融氯化鈉均可

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得到氯氣；母液中含大量的澳離子，經(jīng)氯氣氧化后得到澳單質(zhì)，利用空氣“吹出法”將澳單質(zhì)吹出后被二氧

化硫吸收，后發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HBr,最后再用氯氣將HBr氧化為澳再蒸播分離得到澳單質(zhì)，

據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.過程①為蒸發(fā)結(jié)晶，屬于物理變化，A錯誤；

B.根據(jù)上述分析海水提澳中，過程④為二氧化硫吸收澳單質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為HBr,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方

+

程式為S02+Br2+2H2O=4H+S0『+2Br-,B正確；

c.得到的吸收液中澳元素是以離子形式存在，需要再次利用氯氣氧化澳離子得到澳單質(zhì)后再蒸儲分離，C

錯誤；

D.根據(jù)分析可知，②可以是電解熔融氯化鈉的過程，屬于分解反應(yīng)，③和⑤為置換反應(yīng)，④屬于氧化還

原反應(yīng)，該反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型，所以上述工藝流程中沒有涉及到化合和復(fù)分解反應(yīng)，D錯誤；

知識點3、天然氣和煤直接用作燃料

1.化石燃料

(1)概念：化石燃料又叫礦石燃料、礦物燃料，是由動植物遺體經(jīng)歷漫長的地質(zhì)條件的變化，在溫度、壓力

和微生物等條件的作用下形成的一類可燃性礦物，屬于不可再生能源。

(2)化石燃料與人類關(guān)系

①化石燃料的利用使工業(yè)大規(guī)模發(fā)展，推動人類社會進步。

②化石燃料大量使用，導(dǎo)致能源逐漸枯竭，燃燒產(chǎn)生大量C02會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，排放有毒氣體，污染環(huán)境

等。

2.煤

(1)煤的組成

煤是由有機化合物和無機物組成的復(fù)雜混合物，主要含有碳、氫元素，還含有少量的氧、氮、硫等元素；

無機物主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素。

(2)煤的綜合利用

①煤的干儲

I定義：將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程,也叫煤的焦化。

II主要產(chǎn)品：出爐煤氣(焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯)、煤焦油、焦炭。

②煤的氣化

I定義：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。

II主要反應(yīng)：C+H2O(g)^=CO+H2?

③煤的液化

煤的j—直接液化:使煤與氫氣作用生成液體燃料。

液化t間接液化：煤口CO和H?催化劑＞甲醇等。

④煤的綜合利用的意義

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I減少污染物的排放；減少煤燃燒產(chǎn)生的S02、NO.、CO和粉塵等污染物的排放。

II提高煤燃燒的效率；煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很大的提高。

III獲得重要的化工原料：通過煤的干儲，獲得大量重要的化工原料。

3.天然氣、可燃冰

主要成分回工

|—清潔的化石燃料-------

應(yīng)用-.....合成氨

—?化工原料?-------

——?生產(chǎn)甲醇等

（1）甲烷的物理性質(zhì)

顏色狀態(tài)氣味密度水溶性

無色氣體無味比空氣小難溶于水

（2）用途:優(yōu)良的氣體燃料,CH4燃燒的化學(xué)方程式:CH4+2O2―*CO2+2H2OO1mol甲烷充分燃燒放出890.3

kJ的熱量。燃燒時火焰為淡藍色。

【跟蹤訓(xùn)練】1.（2022?新疆?皮山縣高級中學(xué)高一期末）下列關(guān)于資源開發(fā)利用的說法錯誤的是

A.石油經(jīng)分儲后得到的汽油是混合物

B.煤的干儲、氣化和液化均為化學(xué)變化

C.工業(yè)上常采用電解熔融Mg°制取金屬鎂

D.天然氣和液化石油氣等清潔燃料的主要成分是煌類

【答案】C

【詳解】A.石油經(jīng)分儲后得到的汽油主要是由C4?Go的燒類組成的混合物，故A正確；

B.煤的干儲是將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，煤的氣化是生成汽油、一氧化碳和氫氣，液化是煤

變化為液態(tài)燃料甲醇等，都有新物質(zhì)生成，都是化學(xué)變化，故B正確；

C.工業(yè)上常采用電解熔融MgCL制取金屬鎂，氧化鎂的熔點高，能耗大，故C錯誤；

D.天然氣主要成分為甲烷，液化石油氣主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，它們均只含有碳

氫兩種元素，屬于妙類，故D正確；

2.（2022?山東?鄒城市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列關(guān)于煤和石油的說法正確的是

A.含有碳原子數(shù)大于20的烷燃的重油經(jīng)過裂化可得到汽油

B.煤中含有甲苯和苯，可用先干儲后分儲的方法將它們分離出來

C.神舟十三號載人飛船返回艙的燒蝕防熱涂層以苯基橡膠為基體，工業(yè)上制備苯基橡膠的原料苯可來自

煤的干儲或石油的分儲

D.石蠟油分解是石油減壓蒸儲的一種方式

【答案】A

【詳解】A.以含碳原子數(shù)大于20的重油為原料，經(jīng)過催化裂化可得到汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)燃料油,

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A正確；

B.煤中不含苯和甲苯，但利用煤的干儲可以獲得苯和甲苯，B不正確；

C.石油的分儲不能得到苯，但通過石油分儲產(chǎn)品的催化重整可以得到苯、甲苯等芳香燒，煤的干僧可以

得到苯、甲苯等芳香燒，C不正確；

D.石蠟油分解是化學(xué)變化，而石油減壓蒸儲是物理變化，D不正確；

3.（2022?四川?成都綿實外國語學(xué)校高一階段練習(xí)）化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)和社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，

下列說法不正確的是

A.煤的干鐳為化學(xué)變化

B.煤的氣化和液化是物理變化，是三態(tài)間的變化

C.以煤為主要原料，可以合成甲醇

D.煤干儲得到的焦?fàn)t氣能使濱水褪色

【答案】B

【詳解】

A.煤的干儲是化學(xué)變化，A正確；

B.煤的氣化和液化都是化學(xué)變化，B錯誤；

C.以煤為主要原料，可以合成甲醇，C正確；

D.煤干儲得到的焦?fàn)t氣含有乙烯，可以使澳水褪色，D正確；

4.（2022秋?四川內(nèi)江?高一統(tǒng)考期末）世界煤炭看中國，中國煤炭看山西。下列與煤有關(guān)的描述中，正確

的是

A.煤的干儲屬于物理變化B.煤的組成以碳元素為主

C.煤是由有機物組成的混合物D.煤氣化生成水煤氣的成分是CO和H2

【答案】D

【詳解】A.將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，因此煤的干編屬于化學(xué)變化，故A錯誤；

B.煤的組成以碳、氫元素為主、還有少量的氮、硫、氧等元素，故B錯誤；

C.煤是由大量有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物，故C錯誤；

D.煤氣化生成水煤氣，其反應(yīng)是碳和水蒸氣高溫反應(yīng)生成CO和H2,因此水煤氣的成分是CO和H2,故

D正確；

答案為D。

5.（2022秋?內(nèi)蒙古阿拉善盟?高一阿拉善盟第一中學(xué)?？计谀┫铝姓f法正確的是

A.石油是混合物，汽油是純凈物

B.天然氣的主要成分為CO和H?

C.煤的干儲是物理變化

D.石油分儲是物理過程，石油裂化是化學(xué)過程

【答案】D

【詳解】A.石油、汽油都是混合物，故A錯誤；

第11頁共19頁

B.天然氣的主要成分為CH3故B錯誤；

C.煤的干儲有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故C錯誤；

D.石油的分儲是利用各組分沸點的不同進行分離的過程，沒有生成新物質(zhì)，是物理變化過程；而石油的

裂化和裂解是將碳原子多的炫轉(zhuǎn)化為碳原子少的垃的過程，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故D正確；

選D。

6.（2022秋?河北張家口?高一統(tǒng)考期末）近年來，我國科學(xué)家開發(fā)了二氧化碳加氫制汽油技術(shù)，該研究被

譽為，，CO?催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進展,,，被《自然》雜志選為研究亮點。其轉(zhuǎn)化過程如圖所示，下列說法

正確的是

+H2+H2

CO1…?CO——(CH>)?

'催化劑催化劑n傕化劑

I11111

A.汽油通常由石油的干儲獲得

B.制備過程中C°2被還原

C.汽油是由C、H、。元素組成的純凈物

D.制備過程中的反應(yīng)II屬于化合反應(yīng)

【答案】B

【詳解】A.汽油通常由石油的分得和重油的裂化獲得，故A錯誤；

B.制備過程中C°2被還原生成CO,C的化合價降低，故B正確；

C.汽油是由C、H元素組成的混合物，含有多種烷燒、環(huán)烷煌等，故C錯誤；

D.由元素守恒可知，反應(yīng)n除了生成燃以外，還會生成含氧元素的化合物，故制備過程中的反應(yīng)n不

屬于化合反應(yīng)，故D錯誤；

知識點4、煤的干儲

1.定義:將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程。

2.主要產(chǎn)物和用途

干儲產(chǎn)物主要成分主要用途

焦?fàn)t氣氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳氣體燃料、化工原料

出爐煤

粗氨水氨氣、俊鹽氮肥

氣

粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成

煤焦油苯、甲苯、二甲苯材料

第12頁共19頁

酚類、蔡醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、合成材料

瀝青電極、筑路材料

焦炭碳冶金、燃料、合成氨

3.煤的其他加工方法

高溫

(1)氣化:C+H20=-CO+H2(水煤氣)

(2)液化:煤可以直接液化，使煤與氫氣作用生成液體燃料;也可以間接液化，先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催

化劑作用下合成甲醇等。

【歸納提升】化學(xué)中“三儲”的比較

名稱干儲蒸儲分僧

隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)根據(jù)液態(tài)混合物中各組分

原理與蒸儲原理相同

分解沸點不同進行分離

沸點相近的各組分組成的

產(chǎn)物混合物單一組分的純凈物

混合物

類型化學(xué)變化物理變化物理變化

【跟蹤練習(xí)】1.下列敘述正確的是

A.煤的氣化、液化和干儲是煤綜合利用的主要方法

B.煤的氣化、液化是物理變化，煤的干儲是化學(xué)變化

C.煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物

D.水煤氣的主要成分是H2和CO,由水煤氣可以合成汽油

【答案】A

【詳解】A.煤的干儲可產(chǎn)生出爐煤氣、煤焦油、焦炭等，煤的氣化會產(chǎn)生水煤氣，煤的液化能夠產(chǎn)生合

成氣，因此煤的干儲、氣化、液化都是實現(xiàn)煤的綜合利用的主要途徑，A正確；

B.煤的氣化、液化、干儲都有新物質(zhì)生成，都是化學(xué)變化，B錯誤；

C.煤是混合物，煤干儲后得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯，煤中沒有這些物質(zhì)，C錯誤；

D.水煤氣的主要成分是H2和CO,由水煤氣可以合成含氧有機物和液態(tài)燒，汽油主要成分為C5?C12脂

肪燃和環(huán)烷燒類，以及一定量芳香煌，因此以水煤氣為原料可以合成汽油的一些成分，但不能合成汽油，

D錯誤；

故選Ao

2.下列關(guān)于煤的綜合利用的說法正確的是

A.煤的氣化、液化和干儲都屬于物理變化

第13頁共19頁

B.煤的氣化產(chǎn)物既可以直接作為燃料，也可以合成液體燃料

C.煤的液化就是將煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)

D.煤中含有苯、甲苯和二甲苯等有機物

【答案】B

【詳解】A.煤的氣化是讓煤在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，煤的液化是利用煤制取甲

醇的反應(yīng)，煤的干儲是將煤隔絕空氣加強熱使煤發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的過程，三者都屬于化學(xué)變化，A錯

誤；

B.煤的氣化是讓煤在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，氫氣和一氧化碳可以作為燃料直接

燃燒，氫氣和一氧化碳可以合成液體燃料甲醇，B正確；

C.煤的液化是利用煤制取甲醇的反應(yīng)，C錯誤；

D.煤是有無機物和有機物組成的復(fù)雜的混合物，通過干儲和得到苯、甲苯、二甲苯等有機物，D錯誤；

故選B。

3.（2021秋?湖北?高一校聯(lián)考期末）煤是由有機物和少量無機物組成的混合物，是大自然賜給人類的寶貴

資源。煤的處理工藝有干儲、氣化、液化等多種，部分處理工藝如圖所示。下列說法錯誤的是

住上網(wǎng)■啜叫回

已知：原子利用率為期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比。

A.減少煤等化石燃料的直接燃燒，可減少SO?排放及粉塵污染等

B.煤的干儲是化學(xué)變化，煤的氣化、液化是物理變化

曰

C.①中化學(xué)方程式為：C+H2C-CO+H2

D.A為甲醇（CH30H州寸，原子利用率可達到100%

【答案】B

【詳解】A.煤等化石燃料中通常含硫，不脫硫處理，直接燃燒會有SO?排放，另外，煤的直接燃燒，會

有粉塵污染，選項A正確；

B.煤的干儲是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程、煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程、煤的液

化是煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程，都是化學(xué)變化，選項B錯誤；

C.制水煤氣反應(yīng)為：01H,0高溫-COI，選項C正確；

D.A為甲醇（CH3OH）時，發(fā)生反應(yīng)C0+2H2fCHsOH,原子利用率達100%,選項D正確。

答案選B。

4.（2021秋?江蘇泰州?高一泰州中學(xué)?？计谀┯嘘P(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說法正確的是

第14頁共19頁

A.①是將煤在空氣中加強熱使其分解的過程

B.煤焦油通過分館可得到苯、甲苯、二甲苯等有機物，所以煤中含有苯等有機物

C.②是放熱的過程

D.B為甲醇或乙酸時，原子利用率均達到100%

【答案】D

【詳解】A.①是煤的干儲，即煤在隔絕空氣的情況下加強熱的過程稱為煤的干儲，故A錯誤；

B.煤是由無機物和有機物組成的復(fù)雜的混合物，通過干儲得到苯、甲苯、二甲苯等有機物，故B錯誤；

C.反應(yīng)②是碳和水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，為吸熱反應(yīng)，故C錯誤；

D.甲醇(CH4。)可寫成(CO)(H2)2,乙酸(C2H4O2)可寫成(CO)2(H2)2,因此B為甲醇或乙酸時，原子利用率均

達到100%,故D正確;

答案選D。

5.(2021秋?全國?高一期末)下列屬于煤的綜合利用且說法正確的是

A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物

B.將煤干儲制得煤焦油和焦炭

C.煤的氣化和液化為物理變化

D.將煤變?yōu)槊猴炞魅剂?/p>

【答案】B

【詳解】A.煤是有無機物和有機物組成的復(fù)雜的混合物，煤中沒有苯、甲苯、二甲苯，通過煤的干儲可

以得到苯、甲苯、二甲苯等有機物，故A錯誤；

B.將煤干儲可以制得煤焦油和焦炭等產(chǎn)品，故B正確；

C.煤的氣化是讓煤在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，煤的液化是將煤與H2在催化劑作用

下轉(zhuǎn)化為液體燃料或者利用煤產(chǎn)生的H2和CO通過化學(xué)合成產(chǎn)生液體燃料或者其他液體化工產(chǎn)品的過程,

均為化學(xué)變化，故C錯誤；

D.將煤變?yōu)槊猴炞魅剂喜粚儆诿旱木C合利用，故D錯誤；

知識點5、石油的裂解與裂化

1.石油的組成

石油是由分子含有不同數(shù)目碳原子的烷燒、環(huán)烷燒等組成的復(fù)雜混合物，主要有碳、氫兩種元素。

2.石油的煉制一分儲和裂化

第15頁共19頁

分編裂化

在加熱、使用催化劑條件下，使相對

通過加熱和冷凝的方法把石油分離

原理分子質(zhì)量較大、沸點較高的煌分解為

成沸點范圍不同的產(chǎn)物

相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的燃

主要原料原油重油

目的將原油分離成不同沸點范圍的產(chǎn)品提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量

主要變化

物理變化化學(xué)變化

類型

主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等汽油等輕質(zhì)燃油

書寫下列變化的化學(xué)方程式:

①十六烷(Cl6H34)在加熱和催化劑條件下裂化生成辛烷和辛稀。

催化劑

Cl6H34—4-C8H叫+C8H16。

②汽油(主要成分為辛烷C8H18)燃燒的化學(xué)方程式為

占燃

2c8Hl8+2502上三16cCh+18H2O=

3.石油的裂解

①原理:以石油分儲產(chǎn)物為原料，采用比裂化更高的溫度，使其中相對分子質(zhì)量較大的炫分解成乙烯、丙烯等

小分子燒。

②目的:獲得乙烯、丙烯等小分子燒。

催化劑催化劑

③反應(yīng):C4H10△CH4+C3H6；C4H10△C2H4+C2H6

【注意】裂解為化學(xué)變化，石油裂解氣成分中，乙烯的含量比較高。

④從石蠟中獲取不飽和氣態(tài)烯妙的實驗探究

o

結(jié)論:石蠟分解產(chǎn)生了能使酸性KMnO4溶液及澳的四氯化碳溶液褪色的不飽和氣態(tài)煌

【歸納總結(jié)】化學(xué)中“兩裂”的比較

名稱定義目的相同點與不同點

第16頁共19頁

在一定條件（加熱、使用催化劑）下，把相對分子提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和石油中不含烯姓,只含烷

裂化質(zhì)量較大、沸點較高的煌分解為相對分子質(zhì)量質(zhì)量,特別是提高汽油的產(chǎn)煌和環(huán)烷煌，通過裂解或

較小、沸點較低的燃量者裂化，可以得到烯嫌。

石油的裂化和裂解均屬于

以石油分儲產(chǎn)物為原料，采用比裂化更高的溫

烷煌的分解反應(yīng),且裂解

裂解度，使其中相對分子質(zhì)量較大的炫分解成乙烯、獲得短鏈不飽和燃

就是深度裂化，采用的溫

丙烯等小分子燒的方法

度比裂化的溫度更高。

【跟蹤練習(xí)】1.（2021秋?安徽宿州?高一校聯(lián)考期末）下列說法中錯誤的是

A.石油裂化最終目的是獲得乙烯、丙烯等小分子燒

B.石油的分儲是物理變化，可得到汽油、煤油、柴油等燃料

C.與煤、石油相比較，天然氣是一種比較清潔的化石燃料

D.煤經(jīng)過氣化和液化等化學(xué)變化可轉(zhuǎn)化為清潔燃料

【答案】A

【詳解】A.石油裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量，裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等小分子

炮A項錯誤；

B.石油的分儲過程中沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，屬于物理變化，石油的分儲可得到汽油、煤油、柴油等燃料，B

項正確；

C.甲烷完全燃燒生成水和二氧化碳，對環(huán)境無污染，但煤和石油的燃燒生成污染環(huán)境的氮氧化物和硫氧

化物，C項正確；

D.煤經(jīng)過氣化可制得水煤氣等，煤經(jīng)過直接或間接液化等化學(xué)變化后，都可轉(zhuǎn)化為清潔燃料，D項正確；

答案選A。

2.（2022秋?廣西河池?高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)煤、石油、天然氣的說法正確的是

A.煤的干儲發(fā)生的是物理變化

B.水煤氣和天然氣的主要成分都是甲烷

C.石油通過催化裂化過程可將重油裂化為汽油

,、局溫