資源簡介

第一節(jié)　自然資源的開發(fā)利用
1.掌握金屬冶煉的實(shí)質(zhì)與方法,理解金屬活動(dòng)性與冶煉方法之間的關(guān)系,了解金屬的回收利用與資源的保護(hù)方法。
2.了解海水資源的概況,掌握海水水資源和化學(xué)資源開發(fā)利用的基本方法,樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)。
3.了解煤、石油和天然氣的成分,掌握煤氣化、液化及干餾等綜合利用方法和石油分餾、裂化、裂解的原理及產(chǎn)品。
課時(shí)1　金屬礦物的開發(fā)利用
　　一、金屬元素的存在和金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
　　1　自然界中金屬元素的存在形式
　　在一百多種元素中,金屬元素占了八十多種。自然界所存在的金屬元素中,除了金、鉑等極少數(shù)金屬以單質(zhì)形式存在外,絕大多數(shù)金屬都是以化合物的形式存在于自然界中,在化合物中,金屬元素的化合價(jià)均為正價(jià)。
　　2　金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
　　金屬與合金材料是現(xiàn)代社會(huì)中重要的材料,金屬與合金中的金屬元素都是以游離態(tài)的形式存在,在工業(yè)中需要通過金屬的冶煉制取各種金屬與合金。由于礦石中的金屬元素都以化合態(tài)存在,所以金屬冶煉的實(shí)質(zhì)就是使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。即Mn++ne-===M。
　　二、金屬冶煉的方法
　　1　熱分解法
　　熱分解法是直接用加熱分解的方法將金屬元素從化合物中還原出來。這種方法適用于不活潑金屬的冶煉。 例如:
　　2HgO2Hg+O2↑
　　2　電解法
　　電解法是通過電解熔融態(tài)的金屬氧化物或鹽,使金屬元素從化合物中還原出來。這種方法適用于非常活潑的金屬的冶煉。例如:
　　2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
　　MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
　　2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
　　3　熱還原法
　　熱還原法是在加熱或高溫條件下,用還原劑將金屬元素從化合物中還原出來。這種方法適用于大部分金屬的冶煉。常用的還原劑有氫氣、碳、一氧化碳、活潑金屬等。
　　(1)用H2作還原劑
　　CuO+H2Cu+H2O
　　WO3+3H2W+3H2O
　　(2)用CO作還原劑
　　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
　　CuO+COCu+CO2
　　(3)用C作還原劑
　　CuO+CCu+CO↑
　　ZnO+CZn+CO↑
　　(4)鋁熱反應(yīng)
　　在高溫下,鋁與氧化鐵反應(yīng),放出大量的熱,化學(xué)方程式為Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
例題1　金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展歷程,下列關(guān)于工業(yè)冶煉金屬說法正確的是(　　)
A.制鈉:高溫分解NaCl制備Na
B.制鎂:電解MgCl2溶液制備Mg
C.制鐵:CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物
D.制銅:“曾青(CuSO4)得鐵,則化為銅”,原理為2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
【解析】鈉的性質(zhì)活潑,工業(yè)上采用電解熔融氯化鈉的方法制鈉,故A錯(cuò)誤;工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂,電解氯化鎂溶液時(shí),陰極氫離子放電生成氫氣,故B錯(cuò)誤;工業(yè)上采用熱還原法冶煉鐵,即CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物,故C正確;“曾青(CuSO4)得鐵,則化為銅”,原理為Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,故D錯(cuò)誤。
【答案】C
例題2　下列有關(guān)如圖所示流程的判斷正確的是(　　)
A.流程中涉及的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)②產(chǎn)生的陰離子主要為C
C.實(shí)驗(yàn)室中完成反應(yīng)③應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行
D.反應(yīng)①的離子方程式為Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
【解析】電解熔融Al2O3的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,A錯(cuò)誤;四羥基合鋁酸鈉在溶液中與過量的CO2生成Al(OH)3和NaHCO3,產(chǎn)生的陰離子主要為碳酸氫根離子,B錯(cuò)誤;反應(yīng)③是灼燒固體氫氧化鋁,實(shí)驗(yàn)室中灼燒固體用坩堝,C錯(cuò)誤;反應(yīng)①是Al2O3與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生四羥基合鋁酸鈉,發(fā)生的主要反應(yīng)為Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-,D正確。
【答案】D
例題3　(不定項(xiàng)選擇題)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,到目前為止,人類研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)煉鐵的過程,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(　　)
A.根據(jù)玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑的現(xiàn)象,可以判斷生成了單質(zhì)鐵
B.反應(yīng)后取少量玻璃管中的粉末加鹽酸,若產(chǎn)生氣體則證明生成了單質(zhì)鐵
C.根據(jù)試管中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象,可判斷CO在反應(yīng)中作還原劑
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后停止通入CO再停止加熱
【解析】氧化亞鐵也是黑色的,不能憑顏色的變化判斷有沒有單質(zhì)鐵生成,如果有單質(zhì)鐵生成,反應(yīng)后的粉末加入鹽酸會(huì)生成氫氣,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。試管中澄清石灰水變渾濁說明一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,C項(xiàng)正確。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先停止加熱再停止通CO,否則容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】BC
例題4　云南省博物館收藏的“四牛鎏金騎士銅貯貝器”,是滇青銅文明的代表性文物之一。下列有關(guān)該文物的說法正確的是(　　)
A.青銅是純凈物
B.青銅的熔點(diǎn)低于純銅
C.表面的銅綠是CuO
D.在青銅器上鎏金是化學(xué)變化
【解析】青銅是銅錫組成的合金,是混合物,故A錯(cuò)誤;合金的熔點(diǎn)低于成分金屬的熔點(diǎn),青銅的熔點(diǎn)低于純凈的銅單質(zhì),故B正確;表面的銅綠是堿式碳酸銅,化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3,
故C錯(cuò)誤;在青銅器上鎏金,沒有生成新物質(zhì),不是化學(xué)變化,故D錯(cuò)誤。
【答案】B
例題5　青銅是銅錫合金,明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》曾記載了煉錫的方法,其化學(xué)方程式為2C+SnO2Sn+2CO↑。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.該反應(yīng)中,C體現(xiàn)了還原性
B.該化學(xué)反應(yīng)后,固體質(zhì)量減小
C.SnO2在該過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)
D.一氧化碳有毒,可以用氣球收集來進(jìn)行尾氣處理
【解析】根據(jù)2C+SnO2Sn+2CO↑,碳奪取了SnO2中的氧,結(jié)合題意進(jìn)行分析判斷。該反應(yīng)中,碳奪取了SnO2中的氧,C體現(xiàn)了還原性,故選項(xiàng)A說法正確。該化學(xué)反應(yīng)后,有一氧化碳?xì)怏w生成,固體質(zhì)量減小,故選項(xiàng)B說法正確。SnO2在該過程中失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng),故選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤。一氧化碳有毒,會(huì)污染空氣,可以用氣球收集來進(jìn)行尾氣處理,故選項(xiàng)D說法正確。
【答案】C
- 6 -第一節(jié)　自然資源的開發(fā)利用
1.掌握金屬冶煉的實(shí)質(zhì)與方法,理解金屬活動(dòng)性與冶煉方法之間的關(guān)系,了解金屬的回收利用與資源的保護(hù)方法。
2.了解海水資源的概況,掌握海水水資源和化學(xué)資源開發(fā)利用的基本方法,樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)。
3.了解煤、石油和天然氣的成分,掌握煤氣化、液化及干餾等綜合利用方法和石油分餾、裂化、裂解的原理及產(chǎn)品。
課時(shí)1　金屬礦物的開發(fā)利用
　　一、金屬元素的存在和金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
　　1　自然界中金屬元素的存在形式
　　在一百多種元素中,金屬元素占了八十多種。自然界所存在的金屬元素中,除了金、鉑等極少數(shù)金屬以 形式存在外,絕大多數(shù)金屬都是以 的形式存在于自然界中,在化合物中,金屬元素的化合價(jià)均為 價(jià)。
　　2　金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
　　金屬與合金材料是現(xiàn)代社會(huì)中重要的材料,金屬與合金中的金屬元素都是以 態(tài)的形式存在,在工業(yè)中需要通過金屬的冶煉制取各種金屬與合金。由于礦石中的金屬元素都以化合態(tài)存在,所以金屬冶煉的實(shí)質(zhì)就是使金屬化合物中的金屬離子 電子變成金屬原子。即Mn++ne-===M。
　　二、金屬冶煉的方法
　　1　熱分解法
　　熱分解法是直接用加熱分解的方法將金屬元素從化合物中還原出來。這種方法適用于 金屬的冶煉。 例如:
　　2HgO
　　2　電解法
　　電解法是通過電解熔融態(tài)的金屬氧化物或鹽,使金屬元素從化合物中還原出來。這種方法適用于非常活潑的金屬的冶煉。例如:
　　2Al2O3(熔融)
　　MgCl2(熔融)
　　2NaCl(熔融)
　　3　熱還原法
　　熱還原法是在加熱或高溫條件下,用還原劑將金屬元素從化合物中 出來。這種方法適用于大部分金屬的冶煉。常用的還原劑有氫氣、碳、一氧化碳、活潑金屬等。
　　(1)用H2作還原劑
　　CuO+H2
　　WO3+3H2
　　(2)用CO作還原劑
　　Fe2O3+3CO
　　CuO+CO
　　(3)用C作還原劑
　　CuO+C
　　ZnO+C
　　(4)鋁熱反應(yīng)
　　在高溫下,鋁與氧化鐵反應(yīng),放出大量的熱,化學(xué)方程式為 。
例題1　金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展歷程,下列關(guān)于工業(yè)冶煉金屬說法正確的是(　　)
A.制鈉:高溫分解NaCl制備Na
B.制鎂:電解MgCl2溶液制備Mg
C.制鐵:CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物
D.制銅:“曾青(CuSO4)得鐵,則化為銅”,原理為2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
例題2　下列有關(guān)如圖所示流程的判斷正確的是(　　)
A.流程中涉及的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)②產(chǎn)生的陰離子主要為C
C.實(shí)驗(yàn)室中完成反應(yīng)③應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行
D.反應(yīng)①的離子方程式為Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
例題3　(不定項(xiàng)選擇題)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,到目前為止,人類研制出了很多煉鐵的方法。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)煉鐵的過程,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(　　)
A.根據(jù)玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑的現(xiàn)象,可以判斷生成了單質(zhì)鐵
B.反應(yīng)后取少量玻璃管中的粉末加鹽酸,若產(chǎn)生氣體則證明生成了單質(zhì)鐵
C.根據(jù)試管中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象,可判斷CO在反應(yīng)中作還原劑
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后停止通入CO再停止加熱
例題4　云南省博物館收藏的“四牛鎏金騎士銅貯貝器”,是滇青銅文明的代表性文物之一。下列有關(guān)該文物的說法正確的是(　　)
A.青銅是純凈物
B.青銅的熔點(diǎn)低于純銅
C.表面的銅綠是CuO
D.在青銅器上鎏金是化學(xué)變化
例題5　青銅是銅錫合金,明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》曾記載了煉錫的方法,其化學(xué)方程式為2C+SnO2Sn+2CO↑。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.該反應(yīng)中,C體現(xiàn)了還原性
B.該化學(xué)反應(yīng)后,固體質(zhì)量減小
C.SnO2在該過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)
D.一氧化碳有毒,可以用氣球收集來進(jìn)行尾氣處理
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