《（通用版）2018-2019版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发与利用微型专题重点突破（七）学案 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）2018-2019版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发与利用微型专题重点突破（七）学案 新人教版必修2（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 化学与自然资源的开发与利用微型专题重点突破(七)一、煤、石油和天然气的综合利用例1“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是()A煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体答案B解析虽然在煤的气化过程中，会有一
2、部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化后使用是较合理的，B项错误，A、C项正确。D项，因反应CO2CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正确。(1)根据煤、石油、天然气加工原理分析产品及其用途，特别要注意煤的气化、石油催化裂化的反应和目的。(2)关于煤、石油和天然气化工的信息题目，首先要阅读信息，弄清原理，结合化工生产实际(如环境因素、价格因素、效益因素)进行比较分析，推出正确选项。变式1某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：请回答下列问题：(1)为了
3、使煤充分燃烧，可采取的措施是_。(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是_。(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是_。(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是_(答一条即可)。答案(1)通入足量的空气，将煤粉碎(2)CO和H2(3)C3H85O23CO24H2O(4)减少了粉尘污染(答案合理即可)解析(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：C3H8
4、5O23CO24H2O。(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。二、加聚反应和高聚物单体的判断例2合成ABS工程塑料的单体是CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物质的量比为111均匀混合，生成加聚产物的结构简式为_(任写一种)。答案(或等其他合理答案)解析将CH2=CHCN、C6H5CH=CH2分子中的碳碳双键均打开一个键，分别成为和，而CH2=CHCH=CH2在断开两个旧的碳碳双键的同时会生成一个新的碳碳双键，成为CH2CH=CHCH2，三者按一定顺序连接，就可得到加聚产物的结构简式。不饱和的分子间可以通过加聚反应生成高分子化合物，如果是单烯烃的加聚
5、反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中只含有两个碳原子(不含侧链碳原子)；如果是二烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中含有四个碳原子(不含侧链碳原子)，且主链重复结构单元中还含有一个双键。变式2丁苯橡胶有许多优良的物理、化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为分别写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_、_(可不填满，也可补充)。答案CH2=CHCH=CH2解析由高聚物判断其单体常用的方法有两种。方法一(二四分段法)：选定高聚物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到C=C键，一般可将以C=C键为中心的4个C分为一段，其余的每2个C分为一段，从
6、各段的连接处断开，再将单键变成双键，双键变为单键，即可得到单体。于是得到单体CH2=CHCH=CH2、方法二：从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移箭尾处断开一键，箭头处形成一键，即可得到单体。三、新情境下自然资源开发利用的综合考查例3美国计划2018年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1 kg
7、 FeTiO3中可获取约105.3 g O2。(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式：_。(2)研究表明，月球上平均直径为40 微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是_。(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3C2Fe2TiO2CO2，CO2通过植物的光合作用可获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是_；用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1 g，炭粉的
8、质量为m2 g，钛铁矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3 g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为_。(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是_。答案(1)FeTiO3H2FeTiO2H2O(2)无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大(3)H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分%(4)H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用解析(1)根据从1 kg FeTiO3中可获得约105.3 g O2，结合提氧原理可确定反应方程式。(2)因为是40 微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大。(3)测得的可提取氧的质量
9、分数大于理论值，则可能是通入的H2未经干燥，U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气。因为生成CaCO3的质量为m3 g，故CO2经光合作用可获得的O2的质量为 g，所以钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为%。自然资源开发利用的综合考查往往具有一个较新的命题情境，但在新情境下一般还是考查金属性质、金属冶炼原理、海水的开发利用等内容，故立足常见物质的基本性质，学会对新情境及新信息进行加工理解，便可应对此类考题。变式3含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量必须在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛”来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”是由鸭毛
10、、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。鸭绒、飞丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是()A通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的鸭绒或飞丝B将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能C鸭绒、飞丝、人造羊毛都有固定的熔、沸点D鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体答案B解析鸭绒和飞丝都属于蛋白质，在灼烧过程中都能释放出烧焦羽毛的味道，故不能用灼烧的方法鉴别；人造羊毛属于合成纤维，优点在于强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等，其缺点在于织物燥身、不透气、不吸汗等，所以把它和棉花混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点；高分子化合物都属于混合
11、物，混合物没有固定的熔、沸点；鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中会释放出如CO、氮氧化物等有毒气体。四、化工生产工艺流程图应用分析例4我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：(1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：_、_。(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1 时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为_；将盐卤加热到t2 以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是_。(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：“操作”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作的名称是_。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为_。操作的名称是_。该方法的优点为_。(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液乙：电解熔融的氯化镁其中同学_(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁_ g。答案(1)NaClMgCl2(2
