【学海导航】2013届高中化学第1轮总复习 第13章 第42讲 化学资源开发利用 C（化学人教版）全国版

考 点 1 水 处 理 方 法 与 工 业 例 1 (2011 长 郡 中 学 模 拟 )南 海 某 小 岛 上 ， 解 放 军 战士 为 了 寻 找 合 适 的 饮 用 水 源 ， 对 岛 上 泉 水 进 行 分 析 化 验 ，结 果 显 示 水 的 硬 度 为 28 (属 于 硬 水 )， 主 要 含 钙 离 子 、镁 离 子 、 氯 离 子 和 硫 酸 根 离 子 。 请 思 考 下 列 问 题 ： (1)该 泉 水 属 于 _硬 水 (填 “ 暂 时 ” 或 “ 永久 ” )。 (2)若 要 除 去 Ca2 、 Mg2 可 以 往 水 中 加 入 石 灰 和 纯碱 ， 试 剂 添 加 时 先 加 _后 加 _，原 因 是 _。永 久 石 灰 纯 碱 过 量 的 钙 离 子 可 通 过 纯 碱 使 之 沉 淀 下 来 (3)目 前 常 用 阴 、 阳 离 子 交 换 树 脂 来 进 行 水 的 软化 ， 如 水 中 的 Ca2 、 Mg2 与 交 换 树 脂 的 _起 交换 作 用 。 当 阴 离 子 交 换 树 脂 失 效 后 可 放 入 _溶液 中 再 生 。 (4)岛 上 还 可 以 用 海 水 淡 化 来 获 得 淡 水 。 如 下 图是 将 海 水 通 过 电 渗 析 法 获 得 淡 水 的 原 理 图 ， 已 知 海 水中 含 Na 、 Cl 、 Ca2 、 Mg2 、 、 _等离 子 ， 电 极 为 惰 性 电 极 。 请 分 析 下 列 问 题 ： 2-4SO H 强 碱 阳 离 子 交 换 膜 是 指 _(填 “ A”或 “ B”)； 写 出 通 电 后 阳 极 区 的 电 极 反 应 式 ：_； 阴 极 区 的 现 象 是 _。B 2Cl 2e =Cl2 电 极 上 产 生 无 色 气 体 ， 溶 液中 出 现 少 量 白 色 沉 淀 【 解 析 】 本 题 考 查 了 硬 水 软 化 和 海 水 的 淡 化 中 涉 及的 化 学 反 应 方 程 式 以 及 电 极 反 应 式 的 书 写 等 。 (1)含 有 较 多 CaSO4、 MgSO4的 硬 水 称 为 永 久 硬 水 。 (2)应 先 加 石 灰 ， 后 加 纯 碱 ， 因 为 纯 碱 可 以 除 去 过 量的 钙 离 子 。 (3)钙 离 子 、 镁 离 子 与 交 换 树 脂 中 的 阳 离 子 即 氢 离 子起 交 换 作 用 。 阴 离 子 交 换 树 脂 失 效 后 用 强 碱 溶 液 浸 泡 。 (4)通 电 后 阳 离 子 向 阴 极 移 动 ， 则 B为 阳 离 子 交 换 膜 。阳 极 电 极 反 应 式 ： 2Cl 2e =Cl2， 阴 极 上 氢 离 子 得电 子 生 成 氢 气 ， 碱 性 增 强 ， 会 有 少 量 氢 氧 化 镁 沉 淀 生 成 。 考 点 2 海 水 的 综 合 利 用 例 2 (2011 长 沙 雅 礼 中 学 高 三 月 考 )如 图 是 从海 水 中 提 取 溴 的 工 艺 流 程 图 ， 仔 细 观 察 流 程 图 的 关系 ： 根 据 上 述 海 水 提 取 溴 的 流 程 图 ， 回 答 下 列 问 题 ： (1)装 置 甲 中 通 入 _(填 “ 热 空 气 ” 或“ 冷 空 气 ” )， 原 因 是 _。 (2)工 艺 中 加 入 水 、 通 入 SO 2 的 目 的 是_， 该 过 程 中 发 生 的 化 学 反 应的 化 学 方 程 式 为 _。热 空 气 温 度 越 高 ， 溴 在 水 中 的 溶解 度 越 小 ， 通 入 热 空 气 有 利 于 溴 的 吹 出 使 混 合 在 空 气 中 的 溴 分 离 Br2 SO2 2H2O=2HBr H2SO4 (3)装 置 乙 的 名 称 为 _。 (4)装 置 丙 中 的 操 作 类 似 于 一 种 化 学 实 验 基 本 操作 ， 该 工 艺 名 称 是 _。 (5)工 艺 I和 工 艺 中 反 应 的 离 子 方 程 式 相 同 ， 由此 可 见 工 艺 、 属 于 多 余 无 用 的 操 作 。 你 的 观 点 是_。吸 收 塔 蒸 馏 不 属 于 多 余 无 用 的 操 作 ， 工 艺 反 应 后 的 溴 与 大 量的 空 气 混 合 在 一 起 ， 不 易 分 离 【 解 析 】 本 题 主 要 考 查 对 无 机 化 工 流 程 题 的 分析 能 力 和 解 决 问 题 的 能 力 。 (1)随 着 温 度 的 升 高 ， 气 体 在 溶 液 中 的 溶 解 度 减小 ， 所 以 用 热 空 气 有 利 于 溴 脱 离 溶 液 而 被 吸 收 。 (2)工 艺 是 利 用 了 二 氧 化 硫 的 还 原 性 ， 把 单 质溴 还 原 为 溴 离 子 ， 而 二 氧 化 硫 被 氧 化 成 硫 酸 。 (3)装 置 乙 的 目 的 是 吸 收 装 置 甲 中 吹 出 来 的 溴 ，所 以 装 置 乙 是 吸 收 塔 。 (4)装 置 丙 中 进 入 的 是 氯 气 (发 生 置 换 反 应 )， 由出 来 的 溴 蒸 气 可 知 该 装 置 应 该 属 于 加 热 装 置 ， 即 属于 化 学 实 验 的 基 本 操 作 蒸 馏 。 (5)反 应 是 氯 气 与 海 水 中 的 溴 离 子 反 应 ， 目 的是 富 集 海 水 中 的 溴 ； 反 应 是 将 浓 度 较 高 的 溴 离 子氧 化 为 溴 单 质 。 注 意 加 强 知 识 间 的 联 系 与 对 比 ， 以 新 技 术 的 学习 与 掌 握 为 主 体 ， 掌 握 天 然 水 的 净 化 ， 海 水 的 淡 化 ，污 水 处 理 ， 煤 、 石 油 、 天 然 气 的 综 合 利 用 等 知 识 ，掌 握 电 解 原 理 及 其 应 用 。 1.水 可 以 造 福 人 类 ， 但 水 被 污 染 后 却 给 人 类 造 成 了灾 难 ， 为 了 防 止 水 污 染 ， 下 面 的 措 施 中 可 以 采用 的 是 ( ) 禁 止 使 用 农 药 和 化 肥 不 任 意 排 放 工 业 废水 抑 制 水 中 植 物 的 生 长 生 活 污 水 经 过 净 化 处理 再 排 放 减 少 空 气 中 硫 的 氧 化 物 和 氮 的 氧 化 物 的含 量 A B C D B 【 解 析 】 水 是 人 类 宝 贵 的 自 然 资 源 ， 利 用 时 要 注意 保 护 。 目 前 污 染 水 的 因 素 主 要 有 三 方 面 ： 工 业 生 产(废 水 、 废 气 、 废 渣 )、 农 业 生 产 (农 药 、 化 肥 )、 生 活污 水 (污 水 、 垃 圾 )。 防 治 水 污 染 的 方 法 应 科 学 ， 切 实可 行 ， 做 法 太 绝 对 ， 不 切 实 际 ， 不 可 取 。 2.(2011 福 建 卷 )下 列 关 于 化 学 与 生 产 、 生 活 的认 识 不 正 确 的 是 ( ) A CO2、 CH4、 N2等 均 是 造 成 温 室 效 应 的 气 体 B 使 用 清 洁 能 源 是 防 止 酸 雨 发 生 的 重 要 措 施之 一 C 节 能 减 排 符 合 低 碳 经 济 的 要 求 D 合 理 开 发 利 用 可 燃 冰 (固 态 甲 烷 水 合 物 )有助 于 缓 解 能 源 紧 缺 A 【 解 析 】 CO2、 CH4是 造 成 温 室 效 应 的 主 要 气 体 ，而 N2是 空 气 中 的 主 要 气 体 ， 不 是 温 室 气 体 ， 故 A项错 误 ； 产 生 酸 雨 的 主 要 原 因 是 SO2气 体 ， 使 用 清 洁能 源 可 以 有 效 防 止 酸 雨 发 生 ， 故 B项 正 确 ； 节 能 减排 可 以 减 少 CO2的 排 放 ， 符 合 低 碳 经 济 的 要 求 ， 故C项 正 确 ； 合 理 开 发 可 燃 冰 可 以 减 少 煤 、 石 油 等 紧缺 能 源 的 使 用 ， 故 D项 正 确 。 3.(2010 顺 义 高 三 一 模 )下 列 说 法 中 正 确 的 是( ) A 水 晶 、 陶 瓷 、 玻 璃 的 主 要 成 分 都 是 硅 酸 盐 B 油 脂 的 皂 化 、 淀 粉 制 葡 萄 糖 均 属 于 水 解 反 应 C 凡 含 有 食 品 添 加 剂 的 食 品 均 对 人 体 有 害 ， 不可 食 用 D 大 量 使 用 煤 、 石 油 、 天 然 气 等 化 石 燃 料 ， 可降 碳 减 排 ， 防 止 温 室 效 应B 4.(2011 山 东 卷 )水 处 理 技 术 在 生 产 、 生 活 中 应 用广 泛 。 (1)含 有 较 多 _离 子 的 水 称 为 硬 水 。硬 水 加 热 后 产 生 碳 酸 盐 沉 淀 的 离 子 方 程 式 为_。 (2)将 RH型 阳 离 子 交 换 树 脂 和 ROH型 阴 离 子 交 换 树脂 串 接 来 软 化 天 然 硬 水 ， 应 先 使 硬 水 通 过 _(填“ RH”或 “ ROH”)型 离 子 交 换 树 脂 ， 原 因 是_。Ca2 、 Mg2Ca2 2 =CaCO3 CO2 H2O(或 Mg2 2 =MgCO3 CO2 H2O) (写 出 一 个 即 可 ) -3HCO- 3HCO RH 先 通 过 阴 离 子 交 换 树 脂 可 能 产 生 Mg(OH)2等 沉 淀 ，而 影 响 树 脂 交 换 效 果 (3)通 过 施 加 一 定 压 力 使 水 分 子 通 过 半 透 膜 而 将大 分 子 或 离 子 截 留 ， 从 而 获 得 纯 净 水 的 方 法 称 为_。 电 渗 析 法 净 化 水 时 ， 使 离 子 通 过 半透 膜 的 推 动 力 是 _。 (4)检 验 蒸 馏 水 的 纯 度 时 ， 最 简 单 易 行 的 方 法 是测 定 水 的 _。反 渗 透 法 电 势 差 (或 电 场 力 )电 导 率 (或 电 阻 率 ) 【 解 析 】 (1)通 常 按 水 中 Ca2 、 Mg2 的 多 少 ， 把天 然 水 分 为 硬 水 和 软 水 。 含 有 较 多 Ca2 、 Mg2 的 水叫 做 硬 水 ； 如 果 水 的 硬 度 是 由 Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所 引 起 的 ， 这 种 硬 度 叫 做 暂 时 硬 度 。 具有 暂 时 硬 度 的 水 可 以 用 加 热 的 方 法 进 行 软 化 ， 方 程式 为 Ca2 2 =CaCO3 CO2 H2O、 Mg2 2 =MgCO3 CO2 H2O；- 3HCO-3HCO (2)如 果 水 的 硬 度 是 由 钙 和 镁 的 硫 酸 盐 或 氯 化物 等 引 起 的 ， 这 种 硬 度 叫 做 永 久 硬 度 。 具 有 永 久硬 度 的 水 可 以 采 用 离 子 交 换 法 进 行 软 化 。 离 子 交换 剂 中 阳 离 子 与 水 中 的 Ca2 、 Mg2 发 生 离 子 交 换作 用 ， 使 水 得 到 净 化 。 如 果 硬 水 先 通 过 ROH型 阴离 子 交 换 树 脂 时 可 能 产 生 Mg(OH)2等 沉 淀 而 影 响交 换 效 果 ， 所 以 先 通 过 RH型 阳 离 子 交 换 树 脂 。 (3)电 渗 析 法 是 一 种 利 用 离 子 交 换 膜 进 行 海 水淡 化 的 方 法 。 在 外 加 电 场 的 作 用 下 ， 水 溶 液 中 阴 、阳 离 子 会 分 别 向 两 极 移 动 ， 如 果 在 中 间 加 上 一 种交 换 膜 ， 就 可 能 达 到 分 离 浓 缩 的 目 的 。 所 以 电 渗析 法 净 化 水 时 ， 使 离 子 通 过 半 透 膜 的 推 动 力 是 电势 差 或 电 场 力 。 (4)因 为 水 的 电 离 程 度 极 小 ， 所 以 纯 水 是 几 乎不 导 电 的 ， 因 此 要 检 验 蒸 馏 水 的 纯 度 时 ， 最 简 单易 行 的 方 法 是 测 定 水 的 电 导 率 或 电 阻 率 。 1.下 列 有 关 硬 水 及 其 软 化 的 说 法 中 错 误 的 是 ( ) A 离 子 交 换 法 可 以 软 化 硬 水 B 硬 水 中 含 有 较 多 Ca2 、 Mg2 C 生 产 、 生 活 使 用 的 天 然 水 必 须 经 软 化 D 加 热 可 使 暂 时 硬 水 中 的 Ca2 生 成 CaCO3沉淀 C 2.下 列 关 于 化 工 生 产 原 理 的 几 种 叙 述 中 ， 均 符 合 目前 工 业 生 产 实 际 情 况 的 是 ( ) A 石 油 是 烃 的 混 合 物 ， 石 油 工 业 中 采 用 干 馏 的方 法 把 石 油 分 成 不 同 沸 点 范 围 的 产 物 B 氯 气 和 氢 气 混 合 在 光 照 条 件 下 生 成 氯 化 氢 ，用 水 吸 收 生 成 的 盐 酸 C 二 氧 化 硫 在 接 触 室 被 氧 化 成 三 氧 化 硫 ， 再 在吸 收 塔 内 被 水 吸 收 制 成 浓 硫 酸 D 合 成 氨 工 业 中 ， 由 于 氨 易 液 化 ， N 2、 H2循 环使 用 ， 所 以 总 体 来 说 氨 的 产 率 很 高D 3.(2010 石 景 山 高 三 一 模 )2009年 世 界 气 候 大 会 在 丹麦 首 都 举 行 。 控 制 二 氧 化 碳 排 放 ， 需 要 从 人 人 做 起 ，“ 低 碳 生 活 ” 有 望 成 为 新 的 时 尚 流 行 全 球 。 “ 低 碳 生 活 ”是 指 生 活 作 息 时 所 耗 用 能 量 要 减 少 ， 从 而 降 低 碳 特 别 是二 氧 化 碳 的 排 放 。 下 列 行 为 不 利 于 低 碳 生 活 的 是 ( ) A 用 大 排 量 的 轿 车 代 替 公 交 车 出 行 B 将 煤 进 行 气 化 处 理 ， 提 高 煤 的 综 合 利 用 率 C 开 发 太 阳 能 、 水 能 、 风 能 等 新 能 源 ， 减 少 使 用 煤 、石 油 等 化 石 燃 料 D 实 现 资 源 的 “ 3R”利 用 观 ， 即 ： 减 少 资 源 消 耗(Reduce)、 增 加 资 源 的 重 复 使 用 (Reuse)、 资 源 的 重 复 再 生(Recycle) A