化學與可持續發展第九章復習目標核心素養廣東命題趨勢1.能知道金屬冶煉的常見方法，了解金屬資源合理開發和利用的主要途徑2.了解海水資源的開發利用，掌握海水中提取溴的方法1.變化觀念與平衡思想：海水資源開發利用的相關知識與工業生產密切相關，從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究2.科學探究與創新意識：通過對合理使用化肥、農藥及合理用藥的學習與實驗探究，了解常見化學品的分類及成分根據本章的知識特點和廣東卷的命題特點可以預測，在2025年的高考中，仍有很大可能出現聯系社會生產和生活實際考查本章知識的試題復習目標核心素養廣東命題趨勢3.能了解常見化石能源——煤、石油、天然氣的化學組成及利用4.了解常見的化學品，認識化學品對農業生產、生命健康的意義5.了解合理使用化學品的方法和原則，知道不合理使用化學品造成的危害3.科學態度與社會責任：通過學習煤、石油和天然氣的綜合利用，海水資源的開發以及金屬礦物的開發利用，建立可持續發展意識和綠色化學觀念，并能對與此有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷；通過學習檸檬黃、味精、膨松劑、抗壞血酸等添加劑的結構及作用原理，認識到合理使用化學品是每個生產者和消費者的義務和責任根據本章的知識特點和廣東卷的命題特點可以預測，在2025年的高考中，仍有很大可能出現聯系社會生產和生活實際考查本章知識的試題第一節自然資源的開發利用(本節對應系統復習P249)欄目導航01必備知識關鍵能力03配套訓練02真題體驗領悟高考04配套訓練必備知識關鍵能力1?金屬礦物的開發利用海水資源的開發利用

知識點1一、金屬礦物的開發利用1.金屬在自然界中的存在正

2.金屬冶煉的一般方法(1)金屬冶煉的一般步驟。(2)金屬冶煉的實質。金屬的冶煉過程就是把金屬從_______態還原為_______態的過程，即Mn++ne-===M(M表示金屬)。

化合游離

(3)金屬冶煉的方法(用化學方程式表示)。2Ag2O4Ag+O2↑

(4)鋁熱反應。

實驗裝置

實驗現象①鎂帶劇烈燃燒，放出熱量，并發出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發生劇烈的反應；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結論高溫下，鋁與氧化鐵發生反應，放出大量的熱，反應的化學方程式為_______________________________原理應用①制取熔點較高、活潑性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等；②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等

續表

“鋁熱法”是熱還原法中的一種，以鋁為還原劑，來冶煉金屬活動性順序中在Al之后的金屬。二、海水資源的開發利用1.海水水資源的利用

(1)海水的淡化直接利用海水進行__________

海水水資源的利用循環冷卻

(2)海水淡化的方法和原理。

淡化方法原理蒸餾法將海水加熱蒸發汽化，然后將水蒸氣______而得到蒸餾水

電滲析法利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的______________，在外加直流電場作用下，

使水中的一部分離子轉移到另一部分水中而達到除鹽的目的

離子交換法用___________________________________除去海水中的陰、陽離子得到去離子水的方法

冷凝選擇透過性陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂

Cl2

H2、NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(2)鎂的提取。①工藝流程。②基本步驟及主要反應。a.制熟石灰：___________________________，

____________________。

b.沉淀：

______________________________________。

c.酸化：

_______________________________________。

d.蒸發結晶：析出MgCl2·6H2O。e.脫水：在____________中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂。

f.電解(電解熔融氯化鎂制得鎂)：_____________________________。

CaO+H2O==Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O氯化氫氣流

(3)溴的提取。①工藝流程。②基本步驟及主要反應。a.濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中Br-得到濃縮。b.氧化：向濃縮的海水中通入Cl2，將Br-氧化為Br2，反應的離子方程式為_______________________。

c.富集：利用溴的揮發性，通入熱空氣或水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收，反應的化學方程式為________________________________。d.提取：用Cl2將HBr氧化得到產品，反應化學方程式為________________________________。

Cl2+2Br-==Br2+2Cl-Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4Cl2+2HBr==Br2+2HCl(4)碘的提取。①海帶中含有碘元素的檢驗。a.反應原理：2H++2I-+H2O2==I2+2H2O。b.實驗步驟及證明方法：②海帶中提取碘：

主要的化學原理：_____________________。

主要的物理原理：單質碘用______________萃取，分液后用________將碘與有機溶劑分開。

(5)海水中提取________和________可用于核能的開發利用。

Cl2+2KI==2KCl+I2

苯或四氯化碳

蒸餾法

鈾重水

易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)鈣單質可以從TiCl4中置換出Ti(

)(2)可用H2還原MgO制備單質Mg(

)(3)海水蒸餾裝置中冷卻水的流向是上進下出(

)(4)從海水中提取物質都必須通過化學反應才能實現(

)(5)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上依次析出Cu、Fe、Al(

)(6)從海帶中提取碘單質的過程涉及氧化還原反應(

)(7)提取海水中的鎂、鉀、溴、碘等化工產品需要解決物質的富集問題(

)√

×

×

×

×

√

√

金屬的冶煉1.(2023·全國高三專題練習)鋁能用于冶煉熔點高的金屬(如V、Cr、Mn等)，用到的鋁的性質是(

)A.銀白色金屬B.熔、沸點相對較低C.導電、導熱性能好D.還原性強，在反應中釋放出大量的熱突破一D2.(2022·廣東惠州月考)不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說法正確的是(

)A.釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制B.鋁及其合金是電氣、工業、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單C.由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質太活潑，人們通常采用電解熔融狀態下的氯化物的方式來獲取它們的單質D.煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳D3.我國是最早掌握煉鋅方法的國家，《天工開物》中記載了以菱鋅礦(主要成分為ZnCO3)和煙煤為原料的煉鋅罐剖面圖。已知鋅的沸點為907℃，金屬鋅蒸氣遇熱空氣或CO2易生成ZnO。下列冶煉鋅過程中的相關說法錯誤的是(

)A.尾氣可用燃燒法除去B.發生了氧化還原反應C.提純鋅利用了結晶法D.泥封的目的是防止鋅氧化C4.以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下：下列說法正確的是(

)A.粗銅溶于過量稀硝酸，過濾、低溫干燥得純銅B.電解時用粗銀作陰極，硝酸銀溶液為電解質溶液C.用稀硫酸處理渣料時主要發生了氧化還原反應D.從濾液B中可以提取綠礬(FeSO4·7H2O)D5.(2023·全國高三專題練習)某工業含銅廢料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用該含銅廢料可生產硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·3H2O]，生產的工藝流程如圖所示。回答下列問題：(1)“焙燒”過程中除生成SO2的反應外，另外一個反應的化學方程式是______________________。

(2)“酸化”過程為加快反應速率，可采用的措施有_______________________________________________(寫出一條即可)，“酸化”的目的是_____________________。

(3)若試劑a為Zn，則“置換”的離子方程式為_____________________，濾液中溶質的化學式是__________。

將焙燒物粉碎、升高酸化溫度、適當提高硫酸濃度將CuO轉化為Cu2+Zn+Cu2+==Zn2++CuZnSO4

(4)“淘洗”的作用是__________________，若圖中淘洗液的主要溶質與濾液的溶質相同，則試劑b是__________。

(5)“反應”一步中使用20%HNO3和10%H2O2，整個過程無紅棕色氣體產生，則發生反應的化學方程式為___________________________________；若該步驟只使用20%HNO3，隨著反應的進行，溫度升高，生成大量紅棕色氣體，則還原劑與氧化劑的物質的量之比為__________。

(6)“一系列操作”是指化學實驗操作，這些操作的內容是______________________________________。除去過量的鋅稀硫酸

Cu+H2O2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O1∶2

蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干

【解析】含銅廢料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4，通入空氣進行焙燒，-2價硫轉化為二氧化硫廢氣，銅與氧氣反應轉化為氧化銅，加入硫酸酸化，銅元素全部轉化為硫酸銅，加入過量的鋅將銅離子置換為銅單質，過濾后加入稀硫酸除去過量的鋅，進行淘洗除去鋅，再向銅單質中加入20%硝酸和10%過氧化氫，將銅氧化為硝酸銅，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌得到Cu(NO3)2·3H2O。(2)將焙燒物粉碎可增大固體物質與硫酸的接觸面積；升高反應溫度、增大反應物濃度均能加快化學反應速率。“酸化”的目的是使CuO溶解轉化為Cu2+。(3)Zn的還原性比Cu強，故Zn與Cu2+反應生成Cu和Zn2+；過濾后濾渣為Cu(含有Zn)，濾液為ZnSO4溶液。(4)“淘洗”的目的是除去前面加入的過量鋅，因此試劑b為稀硫酸。(5)“反應”過程中無紅棕色氣體產生，由此推知反應不生成NO或NO2，則反應的化學方程式為Cu+H2O2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O。根據生成大量紅棕色氣體可知生成的是NO2，因還原劑為Cu，化合價由0升高至+2，氧化劑為HNO3，其中N的化合價由+5降低為+4，由氧化還原反應中得失電子守恒可知該反應中還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶2。(6)“反應”后的溶液為Cu(NO3)2，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干即可得到目標產物。

海水資源的開發利用6.“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：下列說法中，正確的是(

)A.進入吹出塔前，Br-被還原成了Br2B.從吹出塔進入吸收塔的物質只有Br2C.經過吸收塔后，溴元素得到了富集D.蒸餾塔中只發生了物理變化突破二C7.利用海洋資源獲得的部分物質如下圖所示，有關說法正確的是(

)A.在化學反應中，H2O可轉變為D2OB.“加碘食鹽”生產中碘添加劑為單質I2C.實驗室用帶玻璃塞的棕色瓶貯存液Br2D.電解飽和MgCl2溶液時在陰極得到MgC

A________和少量________主要含____，另有少量_____________等元素?煤、石油和天然氣的綜合利用知識點21.煤的組成及綜合利用(1)煤的組成。有機物

無機物

CH、O、N、S(2)煤的綜合利用。

2.天然氣的組成及綜合利用(1)天然氣的主要成分是______，它是一種______的化石燃料，更是一種重要的化工原料。

(2)天然氣與水蒸氣反應制取H2：CH4+H2O(g)CO+3H2。

甲烷清潔

3.石油的組成及綜合利用(1)石油的成分。石油主要是由多種____________組成的混合物。其所含元素以C、H為主，還有少量N、S、P、O等。

(2)石油的綜合利用。碳氫化合物

4.三大合成材料(1)三大合成材料是指____________________________。

(2)聚合反應(以合成聚乙烯為例)。化學方程式：nCH2===CH2

，單體為CH2===CH2，鏈節為_______________，聚合度為________。塑料、合成橡膠和合成纖維

—CH2—CH2—

n易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機化合物(

)(2)焦炭是煤干餾的一種重要產品(

)(3)常壓分餾得到的汽油是混合物，沒有固定的沸點(

)(4)裂化的目的是得到輕質油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料(

)(5)煤的干餾是化學變化，煤的氣化和液化是物理變化(

)(6)包裝用材料聚乙烯和聚氯乙烯都屬于烴，且聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包裝(

)(7)可用溴水區別蒸餾汽油、裂化汽油(

)

×

√

√

√

××

√

煤、石油和天然氣1.下列關于煤、石油和天然氣的說法正確的是(

)A.煤的干餾是將煤在空氣中加強熱使之分解的過程B.石油裂解的目的是提高汽油的質量和產量C.天然氣除了作燃料之外，還可用于合成氨和生產甲醇D.石油分餾可獲得乙酸、苯及其衍生物突破C2.(2022·廣東珠海月考)塑料、合成橡膠和合成纖維這三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然氣為原料生產的，下列有關說法錯誤的是(

)A.天然氣是不可再生能源B.煤可以直接液化，煤與氫氣作用生成液體燃料C.煤是以單質碳為主的復雜混合物，干餾時單質碳與其他物質發生化學變化D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通過聚合反應制得的C3.下列有關石油及加工產品的說法正確的是(

)A.石油是由碳氫等元素組成的化合物B.石油催化裂化的主要目的是獲得較多的汽油C.石油裂解產物是碳原子數目較少的烷烴D.汽油的揮發性弱于煤油B4.(2022·浙江衢州期末)煤、石油、淀粉都是基礎的化工原料，它們之間存在如圖所示關系(部分產物和反應條件未標出)。B是相對分子質量為28的烴；E為淀粉水解的最終產物；F分子中含有一個甲基和一個羧基，1molF與足量的鈉反應能生成標況下22.4LH2；D物質中也含有羧基。回答下列各題：(1)若A為煤焦油，則從A中分離出苯的方法是________，工業上通過石油的________制B物質。

(2)C為乙苯，則苯和B生成C的反應類型是________________，C的結構簡式是_____________。

(3)寫出B制備聚乙烯的反應方程式：____________________________。

蒸餾裂解

加成反應

(4)寫出D與F轉化為G的反應方程式：______________________________________________________。化學中的“三餾”“兩裂”“六氣”比較(1)化學中的“三餾”。名稱干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣、高溫下使物質分解根據液態混合物中各組分的沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產物混合物純凈物沸點相近的各組分組成的混合物變化類型化學變化物理變化物理變化(2)化學中的“兩裂”。

名稱定義目的裂化在一定條件下，把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量小、沸點低的烴提高輕質油的產量，特別是提高汽油的產量裂解在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態烴和少量液態烴獲得短鏈不飽和烴(3)化學“六氣”的主要成分。

高爐煤氣：CO、CO2；水煤氣：H2、CO；天然氣：CH4；液化石油氣：C3H8、C4H10；焦爐氣：H2、CH4、C2H4、CO；裂解氣：C2H4、C3H6、C4H8、CH4。2真題體驗領悟高考1.(高考組合題)判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2022·浙江卷6月)天然氣的主要成分是甲烷，是常用的燃料(

)(2)(2022·浙江卷6月)工業上通過電解六水合氯化鎂制取金屬鎂(

)(3)(2022·浙江卷6月)溴與冷的NaOH溶液反應的離子方程式為Br2+OH-===Br-+BrO-+H+(

)(4)(2022·浙江卷6月)鋁熱反應非常劇烈，操作時要戴上石棉手套和護目鏡(

)(5)(2022·河北卷)可降解聚乳酸塑料的推廣應用可減少“白色污染”(

)(6)(2022·湖南卷)《神農本草經》中記載的“石膽能化鐵為銅”沒有涉及化學變化(

)√

×

×√

√

×

2.(2022·廣東卷)陳述Ⅰ和Ⅱ均正確但不具有因果關系的是(

)選項陳述Ⅰ陳述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光導纖維B利用海水制取溴和鎂單質Br-可被氧化，Mg2+可被還原C石油裂解氣能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和烴DFeCl3水解可生成Fe(OH)3膠體FeCl3可用作凈水劑A3.(2022·山東卷)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質)為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數據見下表。下列說法錯誤的是(

)A.固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M為ZnB.浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出C.中和調pH的范圍為3.2~4.2D.還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成物質Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2D4.(2023·遼寧卷)下列有關物質的工業制備反應錯誤的是(

)

D5.(2021·全國乙卷)我國提出爭取在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，這對于改善環境、實現綠色發展至關重要。“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當。下列措施中能促進碳中和最直接有效的是(

)A.將重質油裂解為輕質油作為燃料B.大規模開采可燃冰作新能源C.通過清潔煤技術減少煤燃燒污染D.研發催化劑將CO2還原為甲醇D6.(2022·湖南卷，節選)鈦(Ti)及其合金是理想的高強度、低密度結構材料。以鈦渣(主要成分為TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物雜質)為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：

下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入Mg冶煉Ti的方法相似的是________。

A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應制錳D.氧化汞分解制汞AC配套訓練3(本欄目對應配套訓練P78~79)[A組·基礎練習]1.冬奧會中，短道速滑項目隊員所穿的速滑冰刀可用不銹鋼制成。下列敘述錯誤的是(

)A.不銹鋼是最常見的一種合金鋼B.不銹鋼中常添加鎳(Ni)元素和鉻(Cr)元素，從而使其具有特殊性能C.不銹鋼中只含有金屬元素，不含有非金屬元素D.不銹鋼是通過增加原子層之間的相對滑動難度，使合金的硬度變大C2.下列有關石油化工的敘述錯誤的是(

)A.石油分餾是利用各組分沸點不同B.石油裂化過程會發生碳碳鍵斷裂C.聚丙烯防護服的材料易被KMnO4氧化D.瀝青可用于鋪設馬路C3.(2023·全國高三專題練習)金屬材料在日常生活以及生產中有著廣泛的運用。下列關于金屬的一些說法不正確的是(

)A.合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同B.工業上金屬Mg用電解熔融的氧化鎂制得C.金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D.越活潑的金屬越難冶煉B4.(2022·浙江卷1月)下列說法正確的是(

)A.鐵與碘反應易生成碘化鐵B.電解ZnSO4溶液可以得到ZnC.用石灰沉淀富鎂海水中的Mg2+，生成碳酸鎂D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀B

【解析】碘單質為弱氧化劑，只能將鐵氧化為+2價，故鐵與碘反應易生成碘化亞鐵，A錯誤；電解ZnSO4溶液時，如溶液中鋅離子濃度較大，鋅離子可放電生成鋅，B正確；相同條件下，氫氧化鎂比碳酸鎂更難溶，用石灰沉淀富鎂海水中的Mg2+，生成氫氧化鎂，C錯誤；亞硫酸酸性弱于鹽酸酸性，SO2與BaCl2不反應，無BaSO3沉淀生