2019年高考化学大一轮复习 13.2 化学与资源开发利用实效精练（含解析） 新人教版选修3.doc

2019年高考化学大一轮复习 13.2 化学与资源开发利用实效精练（含解析） 新人教版选修31从石油和煤中可以得到多种化工资源，如用来生产苯酚和丙酮的丙烯和苯，其生产流程如下：回答下列问题：(1)石油分馏时可以得到一些丙烯，但远不能满足生产需要，把石油分馏产品中的重油经过_可得到更多丙烯。(2)从煤焦油中分离得到苯的方法为_。(3)生产流程中和的反应类型为_、_。(4)写出反应和的化学方程式_、_。解析：通过裂解可以从重油中得到更多丙烯、乙烯等产品；煤焦油的主要成分为苯及苯的同系物、稠环芳香烃等。只能用分馏方法分离出苯；反应使丙烯中的不饱和键变为饱和键，故属于加成反应，反应中使有机物加氧，属于典型的氧化反应，可以利用元素守恒写出两个化学方程式。答案：(1)裂解(2)分馏(3)加成反应氧化反应2工业上的“三酸两碱”是指硫酸、硝酸、盐酸、纯碱和烧碱，氨气与这些工业原料的生产有着密切的关系。如氨气是生成硝酸、纯碱的原料，其水溶液是硫酸工业中尾气的吸收剂。下面是部分生产工艺流程图或装置图。材料一侯氏制纯碱工艺流程图：气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱材料二阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图：材料三某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程：(3)Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH(4)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4该流程中，产生的CO2可循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，不会造成环境污染3海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。回答下列问题：(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但常规蒸馏法也存在较大缺陷，请说明常规蒸馏法淡化海水的最大缺陷：_。(2)离子交换法也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式_。(3)目前从海水中提取溴的常用流程如下(苦卤，海水蒸发结晶分离出食盐的母液)：从反应后的溶液中分离出单质溴的方法是_。(4)海水提镁过程与石灰窑和盐酸厂有着紧密的联系，试说明海水提镁与盐酸厂之间的必然联系：_。解析：(1)常规蒸馏法淡化海水的最大缺陷是需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。(2)聚丙烯酸钠的单体为丙烯酸钠，其结构简式为CH2=CHCOONa。(3)由流程可知，从反应后的溶液中分离出单质溴的方法是蒸馏。(4)海水提镁过程与石灰窑和盐酸厂有着紧密的联系，盐酸厂为溶解氢氧化镁提供盐酸，而在电解氯化镁制镁的过程中，可为盐酸厂提供氯气作原料。答案：(1)需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大(2)CH2=CHCOONa(3)蒸馏(4)盐酸厂为溶解氢氧化镁提供盐酸，在电解氯化镁制镁的过程中，可为盐酸厂提供氯气作原料4煤和石油等化石燃料对促进经济、社会发展起到了重要的作用，这些燃料合理的综合利用是当前节能减排的要求。请回答下列问题：(1)石油分馏是石油炼制的重要环节，这种操作是在_(填设备名称)内完成的。工业上通常用于分馏石油的方法有常压分馏和_，分馏的目的是_。(2)石油不仅有重要的燃料，还是重要化工原料的来源，如利用石油生产乙烯。为了使石油分馏产物进一步生成更多的乙烯、丙烯等短链烃而采取_措施。(3)目前石油资源逐渐匮乏，人们把目光聚集到储量相对丰富的煤上。煤综合利用的主要方法是_和煤的气化，煤气化涉及的化学方程式有：CO2CO22CO22CO_(写出第三个化学方程式)。解析：(1)石油分馏是在分馏塔中完成的，分馏的种类有常压分馏和减压分馏。(2)为了获得化工原料乙烯，往往对石油进行裂解，需要较高的温度(700 1 000 )，这种反应属于化学反应。(3)煤的干馏是化学变化，这是煤的综合利用；而煤的气化、液化是近年来煤综合利用的重要方法。答案：(1)分馏塔减压分馏获得沸点范围不同的各种馏分(2)高温裂解(3)煤的干馏煤的液化CH2OCOH25海洋是人类巨大的化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有极为广阔的发展前景。(1)蒸馏法是目前技术和工艺比较成熟的海水淡化方法，但由于使用大量燃煤，造成能耗多，排污量大。针对上述蒸馏法的缺点，请你提出一条改进建议：_。(2)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如图所示(苦卤即海水蒸发结晶分离出食盐后的母液)：反应后通入“空气、水蒸气”的目的是_。反应后先加入四氯化碳，目的是_，从四氯化碳中分离出单质溴的方法是_。(3)苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等盐类物质。用简要的方字说明如何测定苦卤中MgCl2的含量_。解析：(1)潮汐能、风能、太阳能等均为绿色能源，可以代替燃煤，降低污染。(2)反应的目的是置换溴，溴被置换出来后溶解在水中，通入热的空气、水蒸气，温度升高，溴被吹出，吹出后的溴与二氧化硫反应，生成Br，反应是氯气现次氧化Br，然后用四氯化碳萃取溴，最后通过蒸馏分离溴。(3)苦卤中有两种镁盐，即硫酸镁和氯化镁。答案：(1)充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源(2)使置换出的溴被吹出来使生成的溴溶解在四氯化碳中(或答“萃取溴”)蒸馏(3)先用足量BaCl2溶液沉淀SO，求出SO的总量，即求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2，求出总的Mg2，减去MgSO4中Mg2的量即可得到MgCl2的量。6海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如表所示。成分含量(mgL1)成分含量(mgL1)Cl18 980Ca2400Na10 560HCO142SO2 560Br64Mg21 272(1)电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阳极的主要电极反应式是_。在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有_和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是_。淡水的出口为_(填“a”“b”或“c”)。(2)利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。提取溴的过程中，经过两次BrBr2转化的目的是_，吸收塔中发生反应的离子方程式是_。用平衡移动原理解释通空气的目的是_。从MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶体的主要操作是_、_、过滤、洗涤、干燥。依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为_L(忽略Cl2的溶解、忽略Br的损失)。解析：(1)在阳极是阴离子放电。由于海水中Br浓度太小，所以主要是Cl放电。在阴极是H放电，致使溶液中OH浓度增大，所以Mg2转化为Mg(OH)2；OH还能与HCO反应生成CO，CO与Ca2结合生成CaCO3沉淀。(2)由于得到的是MgCl26H2O，所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，而不能直接将溶液蒸干。10 m3海水中Br的质量为104 L64 mgL16.4105 mg640 g，根据Cl22Br=2ClBr2可知一次转化消耗89.6 L Cl2(标况下)，两次需要179.2 L Cl2(标况下)。答案：(1)2Cl2e=Cl2Mg(OH)2Ca2OHHCO=CaCO3H2Ob(2)富集溴元素SO2Br22H2O=4H2BrSO通入空气将Br2蒸气带出，使Br2(g)Br2(aq)或Br2H2OHBrHBrO平衡向左移动加热浓缩冷却结晶179.2创新试题教师备选教学积累资源共享可作为例题31xx山东理综石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向_(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、_和加氢裂化，裂化的目的是提高_的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒_进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_存在下与_作用生成液体燃料的过程。解析：(2)石油裂化是将长链、高沸点的烃断裂为短链、低沸点的烃。其目的是提高轻质燃料油(或汽油)的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量，减少燃烧过程中烟尘、SO2的排放。空气从底部吹向煤炭颗粒，可以使煤炭颗粒浮动，增大其与空气的接触面积，使燃烧更充分。(4)煤的直接液化是指在高温、催化剂条件下煤与氢气作用生成甲醇等液态燃料的过程。答案：(1)分馏塔连续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(S)浮动(4)催化剂氢气(H2)