高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用章末优化总结 新人教版必修2
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D．(2011·高考福建卷 ，6－ D)合理开发利用可燃冰 (固态甲烷水
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合物 )有助于缓解能源紧缺
[解析] 石油裂解，煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性都是化 学变化，纳米银粒子的聚集只是物质的聚集状态发生改变，属 于物理变化，A 项错误。
环境保护与绿色化学
环境问题日益 成为人们关注的焦点，随着科技 进步和人们生活 水平的提高， 各种各样的环境问题逐渐显现出 来，目前各种污 染正对人们的生存环境造成危害。因此“绿色化学”成为 21 世纪化学发展 的主导方向。它要求从根本上消 除污染，是一门 能彻底防止污 染产生的科学。近年来，高考中 常常以环境问题 作为命题的出 发点，考查环境污染的成因、危 害及其治理，以 及与之有关的生产 或工艺中的化学原理。
(高考题汇编)下列说法错误的是( A ) A．(2015·高考浙江 卷，7－ C)石油 裂解、煤的干馏、玉米制醇、 蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化 B．(2015·高考浙江卷，7－D)燃料的脱硫脱氮、SO2 的回收利 用和 NOx 的催化转化都是减少酸雨产生的措施 C． (2012·高考浙江卷 ， 7－ D)石油催化 裂化的主要目 的是提高 汽油等轻质油的产量与质量，石油裂解的主要目的是得到更多 的乙烯、丙烯等气态短链烃
Fe2O3＋
高温
3CO=====2Fe
＋
3CO2，
CuO＋
CO==高=温==Cu＋
CO2。
(3)氢气还原法。例如：
WO3＋
3H2==高=温==W＋
3H2O，
Fe3
O4＋
高温
4H2=====3Fe
＋
4H2O。
(4)活泼金属还原法。例如：
Cr2O3 ＋ 2Al==高=温==2Cr＋ Al2 O3,3V2O5＋ 10Al==高=温==6V＋ 5Al2 O3。
金属的冶炼方法
1．热分解法 一般适用于金属活动性顺序中位于汞及以后的金属。 例如：2HgO==△===2Hg＋O2↑，2Ag2O==△===4Ag＋O2↑。
2．热还原法
一般适用于金属活动性顺序中铝以后汞以前的大多数金属，常
用的还原剂有 C、CO、H2、Al 等。 (1)焦炭还原法。例如：
Fe 2 O3＋ 3C==高=温==2Fe ＋ 3CO↑， CuO＋ C==△===Cu＋ CO↑。 (2)一氧化碳还原法。例如：
(3)有的金属冶炼既可以用热还原法又可以用电解法，在热还原 法中，也可以采用不同的还原剂，对于一种金属的冶炼，具体 采用什么样的冶炼方法，选用什么样的还原剂，要根据生产原 料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。
第四章 化学与自然资源的开发利用
章末优化总结
煤和石油的综合利用
能源问题日益成为世界关注的问题，目前人们已致力于研究、 开发新能源，同时对煤、石油等化石燃料进行更有效、更合理 的利用。随之，高考在该类问题上也经常涉及。本考点主要围 绕煤和石油的化工生产进行设计，在实际应用中设问，主要考 查煤和石油的加工方式、产品及应用，突出化学与可持续发展 的联系，考查分析问题和解决问题的能力。
(高考江苏卷 )化学在资源利用、环境保护等 与社会可持 续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持
续发展理念相违背的是( D )
A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染” D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展 [解析] 过度开采矿物资源会使资源匮乏，不利于社会可持 续发展。
(2013·高 考山东卷 )化学与 生产和生活 密切相关，下 列说 法正确的是( D ) A．聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应 B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C．合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D．利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
[解析] A 项，聚乙烯分子中不含碳碳双键，不能发生加成反 应，塑料老化是发生了氧化反应。B 项，煤的气化和液化均为 化学变化，前者主要为碳与水蒸气反应生成 H2 和 CO，后者主 要是以煤为原料制取液体燃料。C 项，合成纤维和人造纤维属 于有机高分子材料，而碳纤维的主要成分为碳，属于无机非金 属材料。D 项，粮食酿酒要经过一系列化学变化，淀粉先发生 水解，最终生成葡萄糖，葡萄糖再在酒化酶作用下生成乙醇和 CO2。
特别提醒 可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较强，在金 属活动性顺序中居于中间区域。 ①用焦炭还原法冶炼金属，炼得的金属中往往含有少量的碳。 又由于用一氧化碳还原法冶炼金属时，一氧化碳一般是在金属 冶 炼炉中通 过下列反 应生成 的： C(焦炭 )＋O2==△===CO2， CO2 ＋ C(焦炭 )==高=温==2CO。所以 ，用一氧化碳还原 法炼得的金属中 也会含有少量的碳。 ②用氢气还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成 本也较高。 ③用活泼金属还原法冶炼金属，克服了被炼金属及其氧化物熔 点高、难以冶炼的问题，但成本也较高。 由于金属矿石中一般混有多种杂质及在高温下少量还原剂与炼 出的金属熔合等问题，用热还原法炼得的金属往往不纯。
Al 等)阳离子难以被还原的问题，或者说电解法一般用于很活
泼的金属的冶 炼。电解法冶炼金属要消耗大量 的电能，成本较
高。在工业生产中 要注意节能增效。
(2)离子化合物在熔融状态下电离，可电解；共价化合物即使熔 融也不电离，不能电解。Al2O3、MgCl2、NaCl 都是离子化合 物，在熔融状态下电离的离子方程式分别为 Al2 O3===2Al3 ＋ ＋ 3O2－ ， MgCl2 ===Mg2＋ ＋ 2Cl－ ， NaCl=== Na＋ ＋ Cl－。
3．电解法
一 般 适 用于 金属 活 动性 顺 序中 铝 及铝 以前 的 活动 性 较强 的 金
属。
例
如：
2Al2O3(熔融
)=冰=电晶=解=石=4Al＋
3O2↑，
MgCl2
(熔
融
电解
)=====
Mg
＋ Cl2↑， 2NaCl(熔融)==电=解==2 Na＋ Cl2↑。 (1)电解 法冶炼金属，解决了很活泼的金属 (K、 Ca、 Na、 Mg、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合物 )有助于缓解能源紧缺
[解析] 石油裂解，煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性都是化 学变化，纳米银粒子的聚集只是物质的聚集状态发生改变，属 于物理变化，A 项错误。
环境保护与绿色化学
环境问题日益 成为人们关注的焦点，随着科技 进步和人们生活 水平的提高， 各种各样的环境问题逐渐显现出 来，目前各种污 染正对人们的生存环境造成危害。因此“绿色化学”成为 21 世纪化学发展 的主导方向。它要求从根本上消 除污染，是一门 能彻底防止污 染产生的科学。近年来，高考中 常常以环境问题 作为命题的出 发点，考查环境污染的成因、危 害及其治理，以 及与之有关的生产 或工艺中的化学原理。
(高考题汇编)下列说法错误的是( A ) A．(2015·高考浙江 卷，7－ C)石油 裂解、煤的干馏、玉米制醇、 蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化 B．(2015·高考浙江卷，7－D)燃料的脱硫脱氮、SO2 的回收利 用和 NOx 的催化转化都是减少酸雨产生的措施 C． (2012·高考浙江卷 ， 7－ D)石油催化 裂化的主要目 的是提高 汽油等轻质油的产量与质量，石油裂解的主要目的是得到更多 的乙烯、丙烯等气态短链烃
Fe2O3＋
高温
3CO=====2Fe
＋
3CO2，
CuO＋
CO==高=温==Cu＋
CO2。
(3)氢气还原法。例如：
WO3＋
3H2==高=温==W＋
3H2O，
Fe3
O4＋
高温
4H2=====3Fe
＋
4H2O。
(4)活泼金属还原法。例如：
Cr2O3 ＋ 2Al==高=温==2Cr＋ Al2 O3,3V2O5＋ 10Al==高=温==6V＋ 5Al2 O3。
金属的冶炼方法
1．热分解法 一般适用于金属活动性顺序中位于汞及以后的金属。 例如：2HgO==△===2Hg＋O2↑，2Ag2O==△===4Ag＋O2↑。
2．热还原法
一般适用于金属活动性顺序中铝以后汞以前的大多数金属，常
用的还原剂有 C、CO、H2、Al 等。 (1)焦炭还原法。例如：
Fe 2 O3＋ 3C==高=温==2Fe ＋ 3CO↑， CuO＋ C==△===Cu＋ CO↑。 (2)一氧化碳还原法。例如：
(3)有的金属冶炼既可以用热还原法又可以用电解法，在热还原 法中，也可以采用不同的还原剂，对于一种金属的冶炼，具体 采用什么样的冶炼方法，选用什么样的还原剂，要根据生产原 料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。
第四章 化学与自然资源的开发利用
章末优化总结
煤和石油的综合利用
能源问题日益成为世界关注的问题，目前人们已致力于研究、 开发新能源，同时对煤、石油等化石燃料进行更有效、更合理 的利用。随之，高考在该类问题上也经常涉及。本考点主要围 绕煤和石油的化工生产进行设计，在实际应用中设问，主要考 查煤和石油的加工方式、产品及应用，突出化学与可持续发展 的联系，考查分析问题和解决问题的能力。
(高考江苏卷 )化学在资源利用、环境保护等 与社会可持 续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持
续发展理念相违背的是( D )
A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染” D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展 [解析] 过度开采矿物资源会使资源匮乏，不利于社会可持 续发展。
(2013·高 考山东卷 )化学与 生产和生活 密切相关，下 列说 法正确的是( D ) A．聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应 B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C．合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D．利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
[解析] A 项，聚乙烯分子中不含碳碳双键，不能发生加成反 应，塑料老化是发生了氧化反应。B 项，煤的气化和液化均为 化学变化，前者主要为碳与水蒸气反应生成 H2 和 CO，后者主 要是以煤为原料制取液体燃料。C 项，合成纤维和人造纤维属 于有机高分子材料，而碳纤维的主要成分为碳，属于无机非金 属材料。D 项，粮食酿酒要经过一系列化学变化，淀粉先发生 水解，最终生成葡萄糖，葡萄糖再在酒化酶作用下生成乙醇和 CO2。
特别提醒 可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较强，在金 属活动性顺序中居于中间区域。 ①用焦炭还原法冶炼金属，炼得的金属中往往含有少量的碳。 又由于用一氧化碳还原法冶炼金属时，一氧化碳一般是在金属 冶 炼炉中通 过下列反 应生成 的： C(焦炭 )＋O2==△===CO2， CO2 ＋ C(焦炭 )==高=温==2CO。所以 ，用一氧化碳还原 法炼得的金属中 也会含有少量的碳。 ②用氢气还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成 本也较高。 ③用活泼金属还原法冶炼金属，克服了被炼金属及其氧化物熔 点高、难以冶炼的问题，但成本也较高。 由于金属矿石中一般混有多种杂质及在高温下少量还原剂与炼 出的金属熔合等问题，用热还原法炼得的金属往往不纯。
Al 等)阳离子难以被还原的问题，或者说电解法一般用于很活
泼的金属的冶 炼。电解法冶炼金属要消耗大量 的电能，成本较
高。在工业生产中 要注意节能增效。
(2)离子化合物在熔融状态下电离，可电解；共价化合物即使熔 融也不电离，不能电解。Al2O3、MgCl2、NaCl 都是离子化合 物，在熔融状态下电离的离子方程式分别为 Al2 O3===2Al3 ＋ ＋ 3O2－ ， MgCl2 ===Mg2＋ ＋ 2Cl－ ， NaCl=== Na＋ ＋ Cl－。
3．电解法
一 般 适 用于 金属 活 动性 顺 序中 铝 及铝 以前 的 活动 性 较强 的 金
属。
例
如：
2Al2O3(熔融
)=冰=电晶=解=石=4Al＋
3O2↑，
MgCl2
(熔
融
电解
)=====
Mg
＋ Cl2↑， 2NaCl(熔融)==电=解==2 Na＋ Cl2↑。 (1)电解 法冶炼金属，解决了很活泼的金属 (K、 Ca、 Na、 Mg、