高考化学一轮复习 第13章 化学与技术（选修）第2讲 化学与资源开发利用课件 新人教版

第十三章化学与技术(选修)第二讲化学与资源开发利用 考纲要求 1了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 2了解化学在水处理中的应用。 3了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 4了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。 1水的净化 (1)混凝法：常用明矾、_等作混凝剂，用明矾净水的原理是_。考点一从水资源获取纯净水的主要方法考点一从水资源获取纯净水的主要方法 知识梳理知识梳理绿矾、绿矾、Fe2(SO4)3、FeSO4、聚合铝、聚合铝 (2)化学软化法。 煮沸法除暂时硬度：_ _。 药剂法：先加_，再加_。 离子交换法：向硬水中加入离子交换剂(如NaR)，反应式为_，且离子交换树脂能再生：CaR22Na=2NaRCa2。Ca(OH)2 Na2CO3Ca22NaR=CaR22Na、Mg22NaR=MgR22Na 2污水处理 (1)中和法：酸性废水常用_中和，碱性废水常用_中和。 (2)沉淀法：Hg2、Pb2、Cu2等重金属离子可用_除去，反应的离子方程式为_ _。 3海水淡化 常用方法为_、_等。熟石灰熟石灰H2SO4或或H2CO3Na2S蒸馏法蒸馏法电渗析法电渗析法 特别提醒水的暂时硬度和永久硬度的区别：在于所含的主要阴离子种类的不同，由Mg(HCO3)2或Ca(HCO3)2所引起的水的硬度叫水的暂时硬度，由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所引起的水的硬度叫水的永久硬度。天然水的硬度是泛指暂时硬度和永久硬度的总和。 水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。 (1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，_和_是主要的去离子方法。题组训练题组训练离子交换法离子交换法 膜分离法膜分离法 CH4 否否 1 废水常用Cl2氧化CN成CO2和N2。若参加反应的Cl2与CN的物质的量之比为5 2，则该反应的离子方程式为_。 (3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行_处理。把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于_中浸泡一段时间后便可再生。软化软化 食盐水食盐水 (4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分，下图是海水中利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含有Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。 请回答： 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_。B 1水的净化的基本流程 (3)离子交换法。 利用离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换树脂作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示： 3污水处理 (1)基本流程。 (2)污水处理的常用方法。污水处污水处理方法理方法原理原理方法方法物理法物理法利用物理原理和机利用物理原理和机械作用对废水进行械作用对废水进行处理处理沉淀、均衡调节、过滤、离心分离沉淀、均衡调节、过滤、离心分离化学法化学法使用化学试剂或其使用化学试剂或其他化学手段处理废他化学手段处理废水水(1)中和法：处理酸性废水和碱性废水中和法：处理酸性废水和碱性废水(2)沉淀法：处理含有重金属离子的废水沉淀法：处理含有重金属离子的废水(3)氧化还原法：除去油类、氮化物、硫氧化还原法：除去油类、氮化物、硫化物等物质化物等物质生物法生物法利用微生物的作用利用微生物的作用除去废水中溶胶物除去废水中溶胶物质及有机物质及有机物活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法 1海水制盐 以_法为主，主要得到_和_。 2氯碱工业 (1)设备：_。 (2)反应原理：_。考点二海水的综合利用考点二海水的综合利用 知识梳理知识梳理蒸馏蒸馏NaCl离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽 3海水提溴 (1)工艺流程。 4海水提镁 (1)工艺流程。 (2)主要反应原理 _ 特别提醒(1)为提高反应中Mg2的浓度，将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤。 (2)电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸，循环使用，节省成本。 (3)所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去，以保证MgCl2的纯度。 将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。 回答下列问题： (1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是_(填序号)。 用混凝法获取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁等的提取工艺 (2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。纯碱吸收溴的主要反应是：Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收1 mol Br2时转移的电子为_mol。题组训练题组训练 (3)海水提镁的一段工艺流程如下图： 浓海水的主要成分如下： 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品2的化学式为_，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为_g。Mg(OH)2 69.6 (4)采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。 从海水中获得淡水资源的方法和原理 1基本方法及原理方法方法主要原理主要原理优点优点缺点缺点蒸蒸馏馏法法将海水加热至将海水加热至105 105 蒸发汽蒸发汽化，然后蒸气冷凝而得到蒸化，然后蒸气冷凝而得到蒸馏水的方法馏水的方法设备结构简设备结构简单、易操作、单、易操作、淡水质量好淡水质量好能耗大能耗大电渗电渗析法析法利用阴、阳离子交换膜对水利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的一部分水中而达到除盐目的的方法的方法易于大规模易于大规模生产、得到生产、得到的浓盐水可的浓盐水可用于其他工用于其他工业业( (如海水如海水提镁等提镁等) )设备结构复设备结构复杂、淡水质杂、淡水质量较差、能量较差、能耗较大耗较大 2.水处理去离子方法：离子交换法、膜分离法 1石油的综合利用 (1)分馏：分为_分馏和_分馏，每种馏分仍是混合物。考点三石油、煤和天然气的综合利用考点三石油、煤和天然气的综合利用 知识梳理知识梳理常压常压减压减压 (2)裂化与裂解。(催化催化)裂化裂化裂解裂解含义含义通过催化剂催化、高温，使通过催化剂催化、高温，使含碳原子数多、沸点高的烃含碳原子数多、沸点高的烃断裂为含碳原子数少、沸点断裂为含碳原子数少、沸点低的烃的过程低的烃的过程采用比裂化更高温度采用比裂化更高温度(700 1 000 )使长链烃断裂成短链、使长链烃断裂成短链、不饱和烃的过程不饱和烃的过程目的目的_原料原料减压分馏后的重油、石蜡等减压分馏后的重油、石蜡等石油分馏的馏分石油分馏的馏分提高轻质油，特别是汽油提高轻质油，特别是汽油的产量和质量的产量和质量获得有机化工原料，特别是获得有机化工原料，特别是提高乙烯的产量提高乙烯的产量汽油、柴油、煤汽油、柴油、煤油等油等乙烯、丙烯、丁烯等组成的裂乙烯、丙烯、丁烯等组成的裂解气及少量液态烃解气及少量液态烃 特别提醒(1)汽油指含有511个碳原子的烃，裂化汽油与直馏汽油不同，裂化汽油中含不饱和烃，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而直馏汽油不能。 (2)裂解气中主要含乙烯、丙烯、丁二烯等短链气态烃，而液化石油气是石油常压分馏的产物，主要含有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量戊烷、戊烯和含硫化合物。 2天然气的综合利用 除了直接用作燃料外，还可以制造合成氨原料气_，合成_及其他化工原料。例如：天然气重整的方程式：_。H2甲醇甲醇 3煤的综合利用 (1)煤的干馏：将煤隔绝空气加强热，使之分解的过程，得到的固态物质_，液态物质_，气态物质焦炉气的成分为_等。 (2)煤的气化：是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应： _。 (3)煤的液化：直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料； 间接液化：先把煤转化成_，再催化合成烃类燃料、醇类燃料及化学品等。焦炭焦炭煤焦油、粗氨水煤焦油、粗氨水H2、CH4、CO、CO2、N2CO和和H2 (2015济南二模)煤炭被人们誉为黑色的“金子”，它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率，减少有害气体的排放，人们采取了各式各样的方法。 (1)煤的气化和液化可以提高煤的利用率。煤的气化技术的主要产物是_。煤的液化技术又分为直接液化和间接液化。将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为_。题组训练题组训练CO、H2 煤的干馏煤的干馏 (2)煤在燃烧前、后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放。 在燃烧前，可以采用微生物脱硫技术。原理如下：中间产物，作催化剂，加快中间产物，作催化剂，加快S元素的氧化元素的氧化 流化床流化床 CaO(或者或者CaCO3) 吸收塔吸收塔