學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精本章整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題歸納專題1海水資源的開(kāi)發(fā)利用1．海水淡化海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久,技術(shù)和工藝也比較完善，是目前海水淡化的主要方法。海水蒸餾原理示意圖2．海水中鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品的提取海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多,總儲(chǔ)量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集問(wèn)題.例如：(1)海水中溴的提取流程:①用蒸餾法將海水濃縮,用硫酸將濃縮的海水酸化。②向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl。③向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的.Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4.④向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。⑤用四氯化碳（或苯)萃取吸收塔內(nèi)溶液中的溴單質(zhì).（2）海帶中碘的提取原理：海帶中的碘元素主要以I－的形式存在,提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來(lái)。如用H2O2作氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將干海帶灼燒去除有機(jī)物,剩余物用H2O2、H2SO4處理，使得I－被氧化成I2。3．海水資源的綜合利用（1)從海水中提取淡水-—海水淡化.(2)直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻.（3）海水制鹽。(4)從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品。（5）從海水中獲取鈾和重水作為核能開(kāi)發(fā)的重要原料。(6）從海水中獲取其他物質(zhì)和能量?！纠}1】目前世界上60％的鎂是從海水中提取的.海水提鎂的主要流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1）從離子反應(yīng)的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是________，寫(xiě)出在沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________。（2)石灰乳是生石灰與水形成的化合物，從充分利用海洋化學(xué)資源，提高經(jīng)濟(jì)效益的角度，生產(chǎn)生石灰的主要原料來(lái)源于海洋中的________。（3）操作A是________，操作B是________.(4）加入的足量試劑a是________（填化學(xué)式).(5)無(wú)水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________.從考慮成本和廢物循環(huán)利用的角度，副產(chǎn)物氯氣可以用于________。（6）海水提鎂的過(guò)程,為什么要將海水中的氯化鎂轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸V，再轉(zhuǎn)變?yōu)槁然V?________________________________________________________________________。解析：（1)由框圖我們可以看出加入石灰乳后生成了Mg（OH)2，很明顯作用就是為了將Mg2＋沉淀；(2)CaCO3eq\o(=，\s\up7(煅燒））CaO＋CO2↑，海洋中貝殼含有豐富的CaCO3；（3）由框圖可知操作A是過(guò)濾，操作B是蒸發(fā)結(jié)晶；（4)從框圖中可以看出由Mg(OH）2到MgCl2需加鹽酸;（5）電解生成的Cl2可與H2反應(yīng)生成HCl，循環(huán)使用；(6)海水中盡管含鎂豐富，但濃度較小,之所以將海水中的氯化鎂轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸V，再轉(zhuǎn)變?yōu)槁然V就是為了把鎂富集，且成本比較低.答案：（1)沉淀Mg2＋[或使Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀］Mg2＋＋2OH－=Mg（OH)2↓(2）貝殼（或牡蠣殼等）（3)過(guò)濾蒸發(fā)結(jié)晶(或加熱濃縮)(4）HCl(5）MgCl2(熔融）eq\o(=，\s\up7（通電)）Mg＋Cl2↑制鹽酸，循環(huán)使用(6）海水中氯化鎂的含量很大,但鎂離子濃度很低，該過(guò)程可以使鎂離子富集，濃度增大且成本低專題2環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1．當(dāng)今社會(huì)全球環(huán)境面臨三大熱點(diǎn)問(wèn)題:酸雨、臭氧層的破壞和溫室效應(yīng),現(xiàn)列表比較如下：酸雨臭氧層的破壞溫室效應(yīng)危害破壞作物、森林、草原；使湖泊酸化、魚(yú)類死亡；加速建筑物的腐蝕使皮膚發(fā)生癌變兩極冰川融化,海平面升高，陸地減少，地表氣溫升高，氣候干旱，土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)成因含硫燃料的大量燃燒產(chǎn)生SO2eq\o（→，\s\up7（H2O））H2SO3eq\o(→，\s\up7（O2））H2SO4SO2eq\o（→，\s\up7（O2））SO3eq\o(→,\s\up7（H2O）)H2SO4汽車尾氣、氟氯烴氣體的大量排放大量CO2氣體的排放,導(dǎo)致大氣中CO2濃度不斷上升，CO2能阻礙由地面反射回高空的紅外輻射，使地表氣溫升高防治減少SO2的排放，燃料脫硫停止氟氯烴的生產(chǎn)和使用減少礦物燃料的使用；開(kāi)發(fā)利用新能源；大力植樹(shù)造林2。綠色化學(xué)在高考中的滲透與考查（1)高考試題中滲透了綠色化學(xué)的概念。近幾年的高考試題中所出現(xiàn)的酸雨的防治、三廢的利用、溫室效應(yīng)的控制、防止臭氧層空洞的形成等環(huán)境問(wèn)題是與綠色化學(xué)概念相一致的。（2)減量—-Reduction，綠色化學(xué)又一內(nèi)涵在高考試題中的滲透。綠色化學(xué)中的減量是指從節(jié)約資源、減少污染物的基礎(chǔ)出發(fā)，力圖不用或少用有毒、具有腐蝕性的化工原料,盡可能提高原料的轉(zhuǎn)化率，以較少的原料生產(chǎn)較多的產(chǎn)品.（3)高考試題體現(xiàn)綠色化學(xué)原理。高考試題中涉及化工生產(chǎn)的題目，合理地滲透了綠色化學(xué)的觀點(diǎn)：①以較少的資源(原料）生產(chǎn)較多的產(chǎn)品，提高原料的轉(zhuǎn)化率;②某些原料包括催化劑重復(fù)使用（防止催化劑中毒);③節(jié)約能源，減少環(huán)境污染等觀點(diǎn),可概括為綠色化學(xué)內(nèi)涵的另外兩個(gè)R——重復(fù)使用（Reuse)和回收(Recycling）。重復(fù)使用，這是降低成本和減少污染的需要,例如化工生產(chǎn)中的催化劑和載體,從一開(kāi)始就要有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。回收可以實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減少成本”的目的?；厥瞻ㄎ捶磻?yīng)的原料、副產(chǎn)物、助熔劑、催化劑、溶劑等.【例題2】“綠色化學(xué)”又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，某化學(xué)課外小組利用廢銅制取硫酸銅，設(shè)計(jì)了如下制取方案,其中符合“綠色化學(xué)”要求的是()A．Cueq\o(→，\s\up7(稀硫酸），\s\do5（△)）CuSO4B．Cueq\o(→，\s\up7(濃硫酸）,\s\do5(△）)CuSO4C．Cueq\o(→,\s\up7(O2），\s\do5(△))CuOeq\o（→,\s\up7(稀硫酸）)CuSO4D．Cueq\o（→,\s\up7(AgNO3溶液)）Cu(NO3）2eq\o(→，\s\up7(NaOH溶液))Cu(OH）2eq\o(→,\s\up7(稀硫酸))CuSO4解析:綠色化學(xué)是設(shè)計(jì)盡量不或盡可能少對(duì)環(huán)境產(chǎn)生副作用，并在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上可行。A項(xiàng)Cu與稀硫酸不反應(yīng),B項(xiàng)產(chǎn)生SO2污染物,D項(xiàng)用貴重的AgNO3制CuSO4，且反應(yīng)步驟多,從經(jīng)濟(jì)的角度考慮也不適合，故最佳方案是C。答案:C【例題3】下列實(shí)驗(yàn)或敘述不符合綠色化學(xué)理念的是()A．制CuSO4時(shí)先將Cu氧化成CuO后再與稀硫酸反應(yīng)B．采用銀作催化劑，乙烯和氧氣制取環(huán)氧乙烷，原子利用率100%C．用乙醇代替汽油作汽車燃料D．用稀硝酸和銅制取Cu（NO3）2解析：A項(xiàng)Cu→CuO→CuSO4中Cu利用率100％且沒(méi)有有害氣體產(chǎn)生，B亦如此，C中乙醇為使用價(jià)值比較高的潔凈能源物質(zhì),D中Cu的利用率100％，但是產(chǎn)生NO有毒氣體，不符合綠色化學(xué)理念,而且N的利用率低.答案:D專題3金屬的冶煉方法1．熱分解法一般適用于金屬活動(dòng)性順序中位于汞及以后的金屬.例如：2HgOeq\o(=,\s\up7(△)）2Hg＋O2↑，2Ag2Oeq\o（=，\s\up7(△))4Ag＋O2↑。2．熱還原法一般適用于金屬活動(dòng)性順序中鋁以后汞以前的大多數(shù)金屬,常用的還原劑有C、CO、H2、Al等。（1)焦炭還原法。例如：Fe2O3＋3Ceq\o（=，\s\up7(高溫)）2Fe＋3CO↑，CuO＋Ceq\o（=，\s\up7（△))Cu＋CO↑。(2）一氧化碳還原法。例如：Fe2O3＋3COeq\o（=，\s\up7(高溫)）2Fe＋3CO2，CuO＋COeq\o(=,\s\up7（高溫）)Cu＋CO2。(3）氫氣還原法.例如:WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7（高溫）)W＋3H2O，F(xiàn)e3O4＋4H2eq\o（=，\s\up7（高溫))3Fe＋4H2O。（4)活潑金屬還原法。例如：Cr2O3＋2Aleq\o（=,\s\up7(高溫)）2Cr＋Al2O3，3V2O5＋10Aleq\o（=,\s\up7（高溫)）6V＋5Al2O3.注：可用熱還原法冶煉的金屬，其金屬性比較強(qiáng)，在金屬活動(dòng)性順序中居于中間區(qū)域。①用焦炭還原法冶煉金屬，煉得的金屬中往往含有少量的炭.又由于用一氧化碳還原法冶煉金屬時(shí)，一氧化碳一般是在金屬冶煉爐中通過(guò)下列反應(yīng)生成的:C（焦炭)＋O2eq\o（=,\s\up7（△)）CO2,CO2＋C(焦炭)eq\o（=,\s\up7（高溫）)2CO。所以，用一氧化碳還原法煉得的金屬中也會(huì)含有少量的炭。②用氫氣還原法冶煉金屬，煉得的金屬的純度相對(duì)較高，但成本也較高.③用活潑金屬還原法冶煉金屬,克服了被煉金屬及其氧化物熔點(diǎn)高、難以冶煉的問(wèn)題，但成本也較高。由于金屬礦石中一般混有多種雜質(zhì)及在高溫下少量還原劑與煉出的金屬熔合等問(wèn)題，用熱還原法煉得的金屬往往不純。3．電解法一般適用于金屬活動(dòng)性順序中鋁及鋁以前的活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬。例如：2Al2O3（熔融）eq\o(=，\s\up7（電解））4Al＋3O2↑,MgCl2(熔融）eq\o(=，\s\up7（電解))Mg＋Cl2↑,2NaCl（熔融）eq\o(=，\s\up7(電解)）2Na＋Cl2↑。(1）電解法冶煉金屬，解決了很活潑的金屬(K、Ca、Na、Mg、Al等)陽(yáng)離子難以被還原的問(wèn)題，或者說(shuō)電解法一般用于很活潑的金屬的冶煉.電解法冶煉金屬要消耗大量的電能，成本較高。在工業(yè)生產(chǎn)中要注意節(jié)能增效。（2）離子化合物在熔融狀態(tài)下電離,可電解；共價(jià)化合物即使熔融也不電離，不能電解。Al2O3、MgCl2、NaCl都是離子化合物，在熔融狀態(tài)下電離的離子方程式為:Al2O3=2Al3＋＋3O2－,MgCl2=Mg2＋＋2Cl－,NaCl=Na＋＋Cl－。(3）有的金屬冶煉既可以用熱還原法又可以用電解法，在熱還原法中，也可以采用不同的還原劑,對(duì)于一種金屬的冶煉，具體采用什么樣的冶煉方法，選用什么樣的還原劑，要根據(jù)生產(chǎn)原料、設(shè)備和金屬的用途等多種因素綜合確定?！纠}4】閱讀以下內(nèi)容，回答問(wèn)題.冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(H2或CO)法；③活潑金屬置換法;④電解法。四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),在工業(yè)上均有應(yīng)用.(1)一種無(wú)色氣體A與紅熱的炭反應(yīng)，得到另一種無(wú)色氣體B，B與灼熱的氧化銅反應(yīng)，又得到A,則A、B分別為_(kāi)___(填序號(hào)）.A．O2、CO2 B．O2、CO C．CO2、CO D．CO、CO2（2)