《高考化学总复习 4.5海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习 4.5海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学课件.ppt（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五节海水资源的开发利用环境保护与绿第五节海水资源的开发利用环境保护与绿色化学色化学考考纲纲要要求求 1.了了解解海海水水的的综综合合利利用用。2.了了解解常常见见元元素素单单质质及及其其重重要要化化合合物物对对环环境境质质量量的的影影响响。3.了了解解科科学学、技技术术、社社会会的的相相互互关关系系( (如如化化学学与与生生活活、材材料料、能能源源、环环境境等等) )。4.理理解解在在化化工工生生产产中中遵遵照照“绿绿色色化化学学”思想的重要性。思想的重要性。 一、海水水资源的利用一、海水水资源的利用1利用方式利用方式海水的淡化和直接利用海水海水的淡化和直接利用海水进行行 。2海水的淡化海水
2、的淡化(1)途径：主要是从海水中提取淡水或从海水中把途径：主要是从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。分离出去。考点一海水资源的开发利用考点一海水资源的开发利用循环冷却循环冷却(2)方法和原理：方法和原理：二、海水化学资源的开发利用二、海水化学资源的开发利用1氯碱工业氯碱工业(1)电解解NaCl溶液：溶液：(写出化学方程式，下同写出化学方程式，下同)_；(3)制漂白液：制漂白液：_。 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 2溴的提取溴的提取(1)先将海水中的溴富集，再通先将海水中的溴富集，再通过氧化氧化还原反原反应将溴提取出来。将溴提取出来。(2)流程：流程：(3)有关反有关反应的离子
3、方程式的离子方程式2BrCl2=2ClBr2， _。3碘的提取碘的提取(1)工工艺流程：流程：(2)主要反主要反应：2IH2O22H=I22H2O4海水提镁海水提镁(1)生生产流程：流程：氯化氢氯化氢 三、海水其他资源的开发利用：三、海水其他资源的开发利用：1从海水中提取核能开发的重要原料：从海水中提取核能开发的重要原料：_。2潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。铀和重水铀和重水(1)制制取取MgCl2时时，应应在在干干燥燥的的HCl气气流流中中加加热热MgCl26H2O，目目的的是防止是防止MgCl26H2O在加热脱水时水解产生在加热脱水时水解产生Mg(O
4、H)2或或Mg(OH)Cl。(2)加碘食盐中的碘元素是以加碘食盐中的碘元素是以KIO3的形式存在，而不是的形式存在，而不是KI、I2等。等。判断正判断正误，正确的画，正确的画“”，错误的画的画“”(1)从海从海带中提取碘中提取碘单质的的过程涉及氧化程涉及氧化还原反原反应。()(2)海水的淡化海水的淡化发生的都是物理生的都是物理变化。化。()(3)工工业上上从从海海水水中中获得得Mg的的一一系系列列反反应中中不不包包括括置置换反反应。()(4)海水蒸海水蒸发制海制海盐的的过程中只程中只发生了化学生了化学变化。化。()(5)从海水中可以得到从海水中可以得到NaCl，电解熔融解熔融NaCl可制可制备
5、Cl2。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)1海海藻藻中中含含有有丰丰富富的的、以以离离子子形形式式存存在在的的碘碘元元素素。下下图是是实验室室从海藻里提取碘的流程中的一部分。从海藻里提取碘的流程中的一部分。海水资源的开发利用海水资源的开发利用下列判断正确的是下列判断正确的是()A步步骤的操作分的操作分别是是过滤、萃取、萃取B可用淀粉溶液可用淀粉溶液检验步步骤的反的反应是否是否进行完全行完全C步步骤中加入的有机溶中加入的有机溶剂是裂化汽油或乙醇是裂化汽油或乙醇D步步骤的操作是的操作是过滤解解析析：通通过过过过滤滤除除去去海海藻藻灰灰悬悬浊浊液液中中难难溶溶性性杂杂质质而而得得到到含含
6、有有I的的溶溶液液，向向该该溶溶液液中中通通入入Cl2将将I氧氧化化为为I2，经经萃萃取取后后即即得得含含碘碘有有机机溶溶液液，A正正确确；淀淀粉粉只只能能检检验验生生成成了了I2，而而不不能能说说明明I已已反反应应完完全全，B错错误误；裂裂化化汽汽油油中中含含有有不不饱饱和和烃烃，能能与与I2发发生生反反应应，乙乙醇醇能能与与水水互互溶溶，C错错误误；步骤步骤的操作是蒸馏，的操作是蒸馏，D错误。错误。答案：答案：A2海海洋洋中中有有大大量量的的宝宝贵资源源。被被称称为“海海洋洋元元素素”的的溴溴，其其工工业制制法法为把把海海水水浓缩得得盐卤，然然后后加加热到到363 K，控控制制pH为3.5
7、，通通入入氯气气把把溴溴置置换出出来来，然然后后用用一一种种气气体体X把把溴溴吹吹出出，再再用用纯碱碱溶溶液液吸吸收收，这时，溴溴转化化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出。溴可从溶液中析出。(1)把溴吹出的气体把溴吹出的气体X，最可能用下面的，最可能用下面的_(填序号填序号)。A乙乙烯 B空气空气C氩气气 DCO2(2)某某同同学学对上上述述工工艺提提出出改改进意意见，认为氧氧化化后后直直接接用用有有机机溶溶剂萃取出溴即可，你萃取出溴即可，你认为其建其建议是否合理是否合理_(填填“是是”或或“否否”)，并，并说出理由出理由_。(3)提提取取溴
8、溴的的工工厂厂往往往往会会因因为溴溴的的挥发而而造造成成空空气气污染染，某某实验小小组准准备收收集集工工厂厂的的空空气气测定定溴溴的的含含量量，提提供供乙乙醇醇溶溶液液、蒸蒸馏水水、饱和和Na2SO3溶溶液液、饱和和NaBr溶溶液液，请你你为他他们设计收收集集一一瓶瓶工工厂厂的的空空气气的的方法方法_。(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式碱溶液吸收溴的化学方程式为_，硫酸酸化得到硫酸酸化得到单质溴的离子方程式溴的离子方程式为_。3海水海水综合利用可以制合利用可以制备金属金属镁，其流程如下，其流程如下图所示：所示：(1)海海水水中中的的镁以以Mg2的的形形式式存存在在，流流程程中中将将Mg2转化化为
9、Mg(OH)2，然后又重新，然后又重新转化化为Mg2的目的是的目的是_。(2)将将MgCl26H2O在在一一定定条条件件下下加加热得得到到无无水水MgCl2，“一一定定条条件件”指的是指的是_。解解析析：(1)海海水水中中的的镁镁以以Mg2的的形形式式存存在在，流流程程中中将将Mg2转转化化为为Mg(OH)2，然然后后又又重重新新转转化化为为Mg2，可可以以提提高高Mg2的的浓浓度度，起起到到富富集的作用。集的作用。(2)在在 MgCl26H2O脱脱 水水 变变 为为 MgCl2时时 ， 由由 于于 存存 在在 MgCl22H2OMg(OH)22HCl水水解解平平衡衡，所所以以需需要要在在HC
10、l气气流流中中进进行行，以以抑制抑制MgCl2的水解，避免的水解，避免Mg(OH)2的生成。的生成。答案：答案：(1)提高提高Mg2的的浓度，起到富集的作用度，起到富集的作用(2)在在HCl气流中气流中进行行4(2014年年高高考考新新课课标标全全国国卷卷)将将海海水水淡淡化化与与浓海海水水资源源化化结合合起起来来是是综合合利利用用海海水水的的重重要要途途径径之之一一。一一般般是是先先将将海海水水淡淡化化获得得淡淡水水，再从剩余的再从剩余的浓海水中通海水中通过一系列工一系列工艺流程提取其他流程提取其他产品。品。回答下列回答下列问题：(1)下下列列改改进和和优化化海海水水综合合利利用用工工艺的的
11、设想想和和做做法法可可行行的的是是_(填序号填序号)。用混凝法用混凝法获取淡水取淡水 提高部分提高部分产品的品的质量量优化提取化提取产品的品种品的品种 改改进钾、溴、溴、镁等的提取工等的提取工艺(2)采采用用“空空气气吹吹出出法法”从从浓海海水水吹吹出出Br2，并并用用纯碱碱吸吸收收。纯碱碱吸吸收收溴溴的的主主要要反反应是是Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收吸收1 mol Br2时，转移的移的电子数子数为_mol。(3)海水提海水提镁的一段工的一段工艺流程如下流程如下图：浓海水的主要成分如下：海水的主要成分如下：该 工工 艺 过 程程 中中 ， 脱脱 硫硫 阶 段段
12、 主主 要要 反反 应 的的 离离 子子 方方 程程 式式 为_，产品品2的的化化学学式式为_，1 L浓海海水水最最多可得到多可得到产品品2的的质量量为_g。(4)采采用用石石墨墨阳阳极极、不不锈钢阴阴极极电解解熔熔融融的的氯化化镁，发生生反反应的的化化学方程式学方程式为_；电解解时，若若有有少少量量水水存存在在会会造造成成产品品镁的的消消耗耗，写写出出有有关关反反应的的化学方程式化学方程式_。海水资源综合利用的几个易错点海水资源综合利用的几个易错点(1)钠钠、镁镁、溴溴和和碘碘均均以以化化合合态态形形式式存存在在且且含含量量较较低低，需需先先富富集集再再提取，提取过程中涉及氧化还原反应。提取
13、，提取过程中涉及氧化还原反应。(2)提提取取溴溴的的过过程程中中要要用用硫硫酸酸酸酸化化海海水水，防防止止溴溴单单质质与与碱碱(因因为为海海水水呈弱碱性呈弱碱性)反应而消耗。反应而消耗。(3)提提取取海海水水中中NaCl、镁镁、溴溴、碘碘的的过过程程中中要要用用到到结结晶晶、过过滤滤、萃萃取取和和分分液液等等实实验验操操作作，要要注注意意这这些些操操作作的的使使用用条条件件和和操操作作方方法法的的规规范范性。性。(4)海海水水中中铀铀和和重重水水的的提提取取，潮潮汐汐能能、波波浪浪能能的的开开发发对对于于新新能能源源的的开发具有重要意义。开发具有重要意义。(5)直接加热直接加热MgCl26H2
14、O不能得到无水不能得到无水MgCl2，最终得到，最终得到MgO。(6)Mg蒸气应在蒸气应在H2或稀有气体中冷却，不能在空气中冷却。或稀有气体中冷却，不能在空气中冷却。一、环境保护一、环境保护1环境问题环境问题主主要要是是指指由由于于人人类不不合合理理地地开开发和和利利用用自自然然资源源而而造造成成的的_的破坏，以及工的破坏，以及工农业生生产和人和人类生活所造成的生活所造成的_。考点二环境保护与绿色化学考点二环境保护与绿色化学生态环境生态环境环境污染环境污染2常见环境污染问题常见环境污染问题3环境保护环境保护(1)空空气气质量量日日报：主主要要包包括括“空空气气污染染指指数数”“空空气气质量量级
15、别”“首首要要污染物染物”。目前。目前计入的入的污染物主要是染物主要是_、_和可吸入和可吸入颗粒物。粒物。(2)“三三废”：主要是指：主要是指 、 和和废渣。渣。(3)大气大气污染物的来源：染物的来源： 的燃的燃烧和工和工业生生产过程中的程中的废气及其携气及其携带的的颗粒物。粒物。4环境保护的措施环境保护的措施(1)工工业废气和所携气和所携带颗粒物的回收利用。粒物的回收利用。(2)工工业、生生活活污水水经处理理达达标后后排排放放，限限制制使使用用含含_、_洗洗涤剂。(3)回收、限制回收、限制废弃塑料，研制弃塑料，研制 塑料。塑料。SO2NO2废水废水废气废气煤煤磷磷氮氮可降解可降解二、绿色化学
16、二、绿色化学1核心核心绿色色化化学学的的核核心心就就是是利利用用化化学学原原理理从从 对环境境的的污染。又称染。又称为“环境友好化学境友好化学”“清清洁化学化学”。2原子经济原子经济原原子子经济要要求求反反应物物的的原原子子 ，原原子子的的利利用用率达到率达到 ，也就是，也就是说在化学反在化学反应中不中不产生任何生任何废物。物。源头上减少和消除源头上减少和消除全部转化为期望的产物全部转化为期望的产物100%1(1)电视中常中常说的的PM2.5，你，你认为属于何种属于何种污染？染？(2)符符合合“绿色色化化学学”要要求求的的化化学学反反应是是什什么么样的的反反应？说说你你的的看看法。法。提示：提
17、示：(1)PM2.5属于可吸入颗粒物。属于可吸入颗粒物。(2)如化合反应，加成反应和加聚反应。如化合反应，加成反应和加聚反应。2判断正判断正误，正确的画，正确的画“”，错误的画的画“”(1)CO2属于大气属于大气污染物。染物。()(2)酸雨是酸雨是pH小于小于7的雨水。的雨水。()(3)CO2、NO2或或SO2都会都会导致酸雨的形成。致酸雨的形成。()(4)大气中大气中CO2含量的增加会含量的增加会导致温室效致温室效应加加剧。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)1下列有关下列有关环境境问题的的说法正确的是法正确的是()A燃煤燃煤时加入适量石灰石，可减少加入适量石灰石，可减少废气中气中SO2
18、的量的量B臭氧的体臭氧的体积分数超分数超过104%的空气有利于人体健康的空气有利于人体健康CCO、NO、NO2都是大气都是大气污染气体，在空气中都能染气体，在空气中都能稳定存在定存在D含磷合成洗含磷合成洗涤剂易于被易于被细菌分解，故不会菌分解，故不会导致水体致水体污染染环境问题环境问题答案：答案：A 2(2014年年齐齐齐齐哈哈尔尔模模拟拟)化化学学已已经经渗渗透透到到人人类类生生活活的的各各个个方方面面，下列说法正确的是下列说法正确的是()A绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理B烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达尔现象烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达
19、尔现象C“温室效应温室效应”、“酸雨酸雨”的形成都与氮氧化合物有关的形成都与氮氧化合物有关D高高纯纯度度的的硅硅单单质质广广泛泛用用于于制制作作光光导导纤纤维维，光光导导纤纤维维遇遇强强碱碱会会“断路断路”解解析析：绿绿色色化化学学的的核核心心指指利利用用化化学学原原理理从从源源头头上上消消除除和和减减少少工工业业生生产产对对环环境境的的污污染染，A项项错错；“温温室室效效应应”的的形形成成与与CO2有有关关，C项项错错；制作光导纤维的原料是制作光导纤维的原料是SiO2，D项错，项错，答案：答案：B主要的大气污染物及其危害主要的大气污染物及其危害绿色化学绿色化学 答案：答案：A 答案：答案：C
20、 5绿色色化化学学实验是是指指化化学学实验要要符符合合绿色色化化学学思思想想，如如减减少少污染染，防止浪防止浪费等。下列符合等。下列符合绿色化学色化学实验的是的是()A用用铜与与浓硫酸反硫酸反应制取制取CuSO4，并用少量品，并用少量品红溶液吸收尾气溶液吸收尾气B将将CO还原原Fe2O3，后的尾气直接排入空气中，后的尾气直接排入空气中C用用CCl4进行萃取操作行萃取操作练习时，将溴水改成碘水，将溴水改成碘水D将将Zn和稀硫酸制和稀硫酸制H2后的后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器器解解析析：品品红红溶溶液液可可以以用用来来检检验验SO2气气体体，但但不不能能用用来来吸吸收
21、收尾尾气气，A错错误误；CO还还原原Fe2O3后后的的尾尾气气中中含含有有少少量量CO气气体体，直直接接排排放放到到空空气气中中会会造造成成污污染染，B错错误误；溴溴易易挥挥发发，而而碘碘不不易易挥挥发发，C正正确确；锌锌与与稀稀硫硫酸酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境，制氢气后的废液倒入水槽会污染环境，D错误。错误。答案：答案：C6直直接接排排放放煤煤燃燃烧产生生的的烟烟气气会会引引起起严重重的的环境境问题，将将烟烟气气通通过装装有有石石灰灰石石浆液液的的脱脱硫硫装装置置可可以以除除去去其其中中的的二二氧氧化化硫硫，最最终生生成成硫硫酸酸钙。硫硫酸酸钙可可在在下下图所所示示的的循循环燃燃烧装
22、装置置的的燃燃料料反反应器器中中与与甲甲烷反反应，气气体体产物物分分离离出出水水后后得得到到几几乎乎不不含含杂质的的二二氧氧化化碳碳，从从而而有有利利于于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列回答下列问题：(1)煤煤燃燃烧产生生的的烟烟气气直直接接排排放放到到空空气气中中，引引发的的主主要要环境境问题有有_(填写字母填写字母编号号)。A温室效温室效应 B酸雨酸雨C粉粉尘污染染 D水体富水体富营养化养化(2)在在烟烟气气脱脱硫硫的的过程程中中，所所用用的的石石灰灰石石浆液液在在进入入脱脱硫硫装装置置前前，需需通通一一段段时间的的二二氧氧化化
23、碳碳，以以增增加加其其脱脱硫硫效效率率；脱脱硫硫时控控制制浆液液的的pH，此，此时浆液含有的液含有的亚硫酸硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石二氧化碳与石灰石浆液反液反应得到的得到的产物物为_。亚硫硫酸酸氢钙被被足足量量氧氧气气氧氧化化生生成成硫硫酸酸钙的的化化学学方方程程式式为_。解解析析：(1)煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气中中含含有有的的粉粉尘尘会会造造成成粉粉尘尘污污染染，含含有有的的二二氧氧化化硫硫(与与空空气气接接触触可可产产生生三三氧氧化化硫硫)会会造造成成酸酸雨雨，二二氧氧化化碳碳可可以以造造成温室效应，故应选成温室效应，故应选A、
24、B、C。(2)因因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故故二二氧氧化化碳碳与与石石灰灰石石浆浆液液反反应应得得到到的的产产物物为为Ca(HCO3)2；1 mol Ca(HSO3)2被被氧氧气气氧氧化化肯肯定定生生成成1 mol CaSO4，根根据据S元元素素守守恒恒，还还要要有有H2SO4生生成成，故故反反应应方方程式为程式为Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案：答案：(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4有关实验题的答题流程及规范表述有关实验题的答题流程及规范表述一、气体的检验一、气体的检验典典例例1(201
25、3年年高高考考广广东东卷卷)化化学学实验有有助助于于理理解解化化学学知知识，形形成成化化学学观念念，提提高高探探究究与与创新新能能力力，提提升升科科学学素素养养。在在实验室室中中用用浓盐酸酸与与MnO2共共热制制取取Cl2并并进行行相相关关实验。设计实验比比较Cl2和和Br2的的氧氧化化性性 ， 操操 作作 与与 现 象象 是是 ： 取取 少少 量量 新新 制制 氯 水水 和和 CCl4于于 试 管管 中中 ，_。抽样评析抽样评析踩点得分踩点得分解答此类题目的得分点是：操作解答此类题目的得分点是：操作试剂试剂现象现象结论。结论。(1)操操作作：要要规规范范准准确确，要要有有明明显显的的动动词词
26、，如如“加加入入”“滴滴加加”“通通入入”等，等，“倒入倒入”不正确。不正确。(2)现现象象：描描述述要要准准确确完完整整，如如颜颜色色变变化化、溶溶液液分分层层、有有气气泡泡或或色沉淀生成等。色沉淀生成等。(3)结论：需要根据明显的实验现象得出明确的结论或判断。结论：需要根据明显的实验现象得出明确的结论或判断。答题模板答题模板将将气气体体通通入入或或加加入入(操操作作)溶溶液液(试试剂剂)，(现现象象)，说说明明(结结论论)。即时训练即时训练1聚聚合合硫硫酸酸铁铁又又称称聚聚铁铁Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，广广泛泛用用于于污污水水处处理理。实实验验室室利利用用硫硫酸酸厂厂烧烧渣渣
27、(主主要要成成分分为为铁铁的的氧氧化化物物及及少少量量FeS、SiO2等等)制备聚铁和绿矾制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)过程如下：过程如下：验证固体验证固体W焙烧后产生的气体含有焙烧后产生的气体含有SO2的方法是的方法是_。答案答案将气体通入少量品红溶液，溶液褪色，加热后又恢复原色将气体通入少量品红溶液，溶液褪色，加热后又恢复原色二、试纸的使用二、试纸的使用典典例例2聚聚合合硫硫酸酸铁又又称称聚聚铁Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，广广泛泛用用于于污水水处理理。实验室室利利用用硫硫酸酸厂厂烧渣渣(主主要要成成分分为铁的的氧氧化化物物及及少少量量FeS、SiO2等等)制制备聚聚铁和和
28、绿矾(FeSO47H2O)过程如下：程如下：溶溶液液Z的的pH影影响响聚聚铁中中铁的的质量量分分数数，用用pH试纸测定定溶溶液液pH的的操作方法操作方法为_。抽样评析抽样评析踩点得分踩点得分解答此类题目的得分点是：取试纸解答此类题目的得分点是：取试纸蘸液点样蘸液点样对比读数。对比读数。(1)取试纸：取一小块取试纸：取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上。试纸放在表面皿或玻璃片上。(2)蘸液点样：用洁净的玻璃棒蘸取待测液。蘸液点样：用洁净的玻璃棒蘸取待测液。(3)对比读数：与标准比色卡对照，确定溶液的对比读数：与标准比色卡对照，确定溶液的pH。答题模板答题模板(1)定量试纸定量试纸(如如pH试纸试
29、纸)。取取一一小小片片试试纸纸放放在在表表面面皿皿上上，用用玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取少少量量待待测测液液，点点在在试纸上，待试纸变色后再与标准比色卡对照，得出测量数据。试纸上，待试纸变色后再与标准比色卡对照，得出测量数据。(2)定性试纸定性试纸(如红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉如红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KI试纸等试纸等)。检检验验溶溶液液：将将试试纸纸放放在在表表面面皿皿上上，用用洁洁净净的的玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取少少量量待待测测液液点点在在试试纸纸的的中中部部，试试纸纸由由色色变变为为色色，即即证证明明溶液具有溶液具有性质。性质。检检验验气气体体：取取一一小小片片试试纸纸用用蒸蒸馏馏水水润润湿湿，沾沾在在玻玻璃璃棒棒的的一一端端，靠靠近近盛盛有有待待测测气气体体容容器器口口(如如试试管管的的管管口口)附附近近，试试纸纸由由色色变变为为色，即证明该气体是色，即证明该气体是。即时训练即时训练2.实验室可用如图所示装置实验室可用如图所示装置(夹持固定装置略去夹持固定装置略去)制备并收集气体甲。制备并收集气体甲。(1)写出试管写出试管a中发生反应的化学方程式：中发生反应的化学方程式：_。(2)检验检验b试管中收集满甲气体的方法是试管中收集满甲气体的方法是_。
