高三化學總復習實用 必考72 資源綜合利用環(huán)境保護課件 新人教版

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1、第二講資源綜合利用環(huán)境保護 一、煤、石油、天然氣的綜合利用 1煤的綜合利用 (1)煤的組成：有機物和少量無機物組成的復雜，主要含有等元素。 (2)煤的綜合利用 煤的干餾 煤的干餾指將煤使之分解的過程，工業(yè)上也叫。碳、氫、氧、氮、硫碳、氫、氧、氮、硫隔絕空氣加強熱隔絕空氣加強熱煤的焦化煤的焦化混合物混合物 煤的氣化 將煤中的有機物轉(zhuǎn)化為的過程，主要反應方程式： 煤的液化 直接液化：讓煤與 作用生成液體燃料。 間接液化：先把煤轉(zhuǎn)化為，再在催化劑作用下合成 等液體燃料?？扇夹詺怏w可燃性氣體氫氣氫氣一氧化碳和氫氣一氧化碳和氫氣甲醇甲醇 2石油的綜合利用 (1)石油的成分 多種組成的混合物，所含元素以為

2、主。 (2)石油的分餾 利用原油中各組分 不同，將復雜混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程。 (3)石油的裂化 含碳原子較多、高沸點的烴在催化劑、高溫條件下，斷裂成，裂化是化學過程。碳氫化合物碳氫化合物碳元素碳元素沸點沸點碳原子較少，低沸點的烴碳原子較少，低沸點的烴 十六烷裂化的方程式 (4)石油的裂解 在更高溫度下的深度裂化，丁烷裂解為甲烷和丙烯的方程式： 3天然氣的綜合利用 主要成分是，是一種清潔的化石燃料的和重要的化工原料。 4三大合成材料 (1)三大合成材料： (2)加成聚合反應 合成聚乙烯的化學方程式為：，單體為，鏈節(jié)為，聚合度為。甲烷甲烷塑料、合成橡膠、合成纖維塑料、合成橡膠、

3、合成纖維乙烯乙烯CH2CH2 n 二、環(huán)境保護與綠色化學 1環(huán)境保護 (1)三廢污染指。 (2)環(huán)保措施：回收利用、達標排放、研制可降解塑料。 2綠色化學 (1)核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)對環(huán)境的污染。 (2)原子經(jīng)濟性：反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為。 廢水、廢氣、廢渣廢水、廢氣、廢渣100% 考點一煤、石油、天然氣的綜合利用 例1近期我國冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲量達10億噸的大型油田。下列關(guān)于石油的說法正確的是() A石油屬于可再生礦物能源 B石油主要含有碳、氫兩種元素 C石油的裂化是物理變化 D石油分餾的各餾分均是純凈物 解析石油是不可再生的礦物能源，是烷烴、

4、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物，因此石油主要含有碳、氫兩種元素。石油的裂化屬于化學變化，而石油分餾的各餾分仍為混合物。 答案B 石油煉制方法的比較 1石油的分餾、裂化和裂解比較方法原料原理目的分餾原油(常壓分餾)、重油(減壓分餾)根據(jù)石油各組分沸點高低不同，利用加熱汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸點范圍的組分得到不同沸點范圍的分餾產(chǎn)物汽油、煤油、柴油、重油等裂化重油、石蠟在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴

5、，如乙烯、丙烯、丁二烯等 2.直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別獲得方法主要化學成分鑒別方法直餾汽油原油直接分餾，物理變化一般是C5C11烷烴及少量的芳香烴等，性質(zhì)穩(wěn)定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化學變化含有的C5C11的烷烴和烯烴，性質(zhì)活潑 3.各種工業(yè)廠氣的主要成分名稱來源主要成分用途高爐煤氣煉鐵高爐CO2、CO等燃料水煤氣水煤氣爐CO、H2等燃料、化工原料煉廠氣石油煉制廠低級烷烴燃料、化工原料裂解氣裂解爐“三烯二烷”石油化工原料焦爐氣煉焦爐H2、CH4、 C2H4等燃料、化工原料天然氣天然氣田、油田甲烷燃料、化工原料 直餾汽油可用作鹵素單質(zhì)的萃取劑，而裂化汽油易與鹵素單質(zhì)

6、發(fā)生加成反應，故不能用作鹵素單質(zhì)的萃取劑。 1石油是一種重要能源，人類正面臨著石油短缺、油價上漲的困惑。以下解決能源問題的方法不當?shù)氖?() A用木材做燃料 B用液氫替代汽油 C開發(fā)風能 D開發(fā)地熱 解析如果用木材作燃料代替燃油，就會使大量森林樹木被砍伐，造成水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境。 答案A 2下列變化屬于物理變化的是() A從煤焦油中提取甲苯 B石油的裂化 C煤的氣化 D煤的干餾 解析煤焦油的主要成分為苯、甲苯、二甲苯、酚類、萘、蒽、瀝青，可用蒸餾法提取甲苯，屬于物理變化。 答案A 考點二環(huán)境保護與綠色化學 例2下列有關(guān)環(huán)境、健康、發(fā)展的敘述中，不正確的是() A可吸入顆粒(例如硅酸鹽粉塵)

7、形成氣溶膠，對人類健康危害極大 B開發(fā)利用綠色能源(例如太陽能)替代化石燃料是人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路 C裝修材料中的苯主要來自膠、漆等，是強致癌物 D氟氯烴含量是空氣質(zhì)量報告的主要項目之一 解析我國城市空氣質(zhì)量報告的主要項目有可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物，沒有氟氯烴含量這一項。 答案D 1環(huán)境污染及防治 2綠色化學 綠色化學，其核心就是利用化學原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。由于化學反應的實質(zhì)就是原子重新組合的過程，因此，最理想的“原子經(jīng)濟”(綠色化學狀況)就是反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，達到原子利用率為100%。實現(xiàn)綠色化學過程、目標及相應措施，可用如下圖所示予以

8、歸納。 1我國古代有“女媧補天”的傳說，今天人類也面臨“補天”的問題，下列所采取的措施與當代所說的“補天”無關(guān)的是() A研究新型催化劑，消除汽車尾氣的污染 B禁止使用含氟電冰箱 C倡導使用無磷洗衣粉 D嚴格控制硝酸廠的尾氣處理 解析當代所說的“補天”是指臭氧層遭到破壞，倡導人類保護臭氧層。氮氧化物、氟氯烴等都能破壞臭氧層，能杜絕或減少這些物質(zhì)排放的措施都可以算是“補天”。 答案C 2為解決污染和能源上的重大問題，有些化學家提出一些反應步驟，如： 但這種設想如何進一步操作尚未解決，這種聯(lián)合反應的目的是為了制備() AHBr BH2 CO2 DHg 解析用H2作燃料，既可以解決能源問題，又不產(chǎn)生

9、有毒物質(zhì)，2H2O2 2H2O熱量。 答案B 3生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。其一直是人類賴以生存的重要能源，下列有關(guān)說法不正確的是 () A農(nóng)村通過雜草和動物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷 B推廣使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生 C用油料作物生產(chǎn)的生物柴油成分與從石油中提取的柴油成分相同 D開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 解析用油料作物生產(chǎn)的生物柴油成分主要為植物油，而石油中提取的柴油成分主要為烴類物質(zhì)，兩者成分不同。 答案C 石油的分餾實驗 蒸餾實驗中的注意事項 利用液體混合物中各組分的沸點不同，將混合物分離和提純

10、的方法叫蒸餾。 (1)蒸餾的原理：是利用混合物各組分在沸點上的差異，使它們在不同溫度下進行氣化而將它們進行分離。 (2)適用對象：一般只有互溶的液體混合物才利用蒸餾方法來分離和提純，若不是互溶的液體則可以采用相對較為簡單的方法分液法來加以分離或提純(分液原理是利用混合液中各組分的密度不同)。 (3)分餾：是指同時收集不同溫度范圍內(nèi)餾出液的蒸餾過程。 (4)實驗操作中的注意點： 溫度計的位置：由于我們測量的是餾出液的沸點，即應測量從蒸餾燒瓶支管口處出來氣體的溫度，所以溫度計的位置(指水銀球的位置)在蒸餾燒瓶的支管口處。 冷凝管的水流方向：冷凝管的作用是將蒸餾出來的氣態(tài)物質(zhì)冷卻為液態(tài)，因此在其出口

11、處的用于冷卻用的水的溫度應最低，也就是說，冷凝管中的水應從餾出物的出口處流入，而從餾出物的入口處流出，一般情況下出口處總是位于低位處，因此有時我們也稱冷卻水從低處流入冷凝管，從高處流出冷凝管。 在加熱時，應在蒸餾燒瓶中放入少許碎瓷片或沸石，以防暴沸。 例1有人設計了一套實驗，分餾原油的五個步驟： 將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上，在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞。 連接好冷凝管。把冷凝管固定在鐵架臺上，將冷凝管進水口的橡皮管的另一端和水龍頭連結(jié)，將和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。 把酒精燈放在鐵架臺上，根據(jù)酒精燈高度確定鐵圈的高度，放好石棉網(wǎng)。 向蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片，再用漏斗向燒瓶中加入

12、原油，塞好帶溫度計的橡皮塞，把連接器連接在冷凝管的末端，并伸入接收裝置(如錐形瓶中)。 檢查氣密性(利用給固定裝置微熱的方法)。 請完成以下題目： (1)上述實驗正確的操作順序是_(填序號)。 (2)所用的主要儀器有_。 (3)冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向_(填“相同”或“相反”)。 (4)溫度計的水銀球應放在_位置，以測量_的溫度。 (5)蒸餾燒瓶中放幾片碎瓷片的目的是_。 答案(1) (2)鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、接液管、錐形瓶 (3)相反 (4)蒸餾燒瓶支管口下沿餾出蒸氣的沸點 (5)防止暴沸 例2某同學設計了如圖所示裝置進行石油蒸餾的實驗，回

13、答下列有關(guān)問題： (1)指出實驗裝置中儀器A、B、C、D的名稱。 _ (2)指出該同學所設計的實驗裝置中存在的錯誤，并給予改正。_ (3)實驗裝置改正后，如何進行氣密性檢查？_ 答案(1)A：蒸餾燒瓶B：冷凝管C：牛角管D：錐形瓶 (2)錯誤：溫度計插入燒瓶內(nèi)液面以下；冷凝水水流方向錯誤。 改正：溫度計水銀球位置應與蒸餾燒瓶的支管口相平齊；將冷凝水水流方向反過來。 (3)連接好裝置后，將牛角管的下口浸入水槽中，對燒瓶的底部微熱，可看到牛角管的管口有氣泡冒出，冷卻后，若牛角管內(nèi)形成一段水柱，說明裝置的氣密性良好。 1化學與生活、社會密切相關(guān)。下列說法不正確的是 () A利用太陽能等清潔能源代替化

14、石燃料，有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境 B凡含有食品添加劑的食物對人體健康均有害，不可食用 C為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體，應積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù) D提倡人們購物時不用塑料袋，是為了防止白色污染 解析食品添加劑用來改善食品品質(zhì)，延長食品保存期，添加食品營養(yǎng)成分的一類化學合成或天然物質(zhì)，所以含有食品添加劑的食物對人體健康不一定有害。 答案B 2下列有關(guān)煤的敘述中，不正確的是 () A煤是由有機物組成的復雜混合物 B煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源 C煤的干餾屬于化學變化 D通過煤的干餾，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦爐氣等產(chǎn)品 解析煤是由少量無機物和有機物組成的復雜混合物，A項錯誤

15、；煤的干餾可以獲得潔凈的燃料和多種化工原料，B項和D項正確，煤的干餾是煤在隔絕空氣條件下加強熱使其分解的過程，C項正確。 答案A 3下列物質(zhì)中不能用于萃取溴水中溴的是 () A直餾汽油B裂化汽油 C酒精 D己烷 解析本題主要考查有關(guān)萃取劑的選擇原則。能從溴水中萃取溴的物質(zhì)必須滿足下列條件：(1)與溴不發(fā)生反應；(2)與水互不相溶；(3)溴在萃取劑中比在水中易溶。顯然，裂化汽油和酒精不宜用于萃取溴水中的溴。 答案BC 4利用天然氣或煤與水蒸氣生產(chǎn)出的合成氣(H2、CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化，合成氣也可轉(zhuǎn)化成醛、酸、酯等多種產(chǎn)物。下列表述正確的是 () 以天然氣生產(chǎn)合成氣的反應為置

16、換反應以合成氣為原料的反應都是化合反應改變合成氣中CO與H2的體積比，可以得到不同產(chǎn)物合成氣的轉(zhuǎn)化反應需在適當?shù)臏囟鹊膲簭娤峦ㄟ^催化完成從合成氣出發(fā)生成液態(tài)烴或醇類有機物是實現(xiàn)“煤變油”的有效途徑以合成氣為原料的反應產(chǎn)物中不可能有烯烴或水 A B C D 解析以天然氣生產(chǎn)合成氣的反應不是置換反應；以合成氣為原料的反應不都是化合反應，如合成氨；以合成氣為原料的反應產(chǎn)物中可能生成烯烴或水，如合成氣制油，得到某些烯烴的同時還生成水。 答案D 5增加汽油中支鏈烷烴、芳香烴和環(huán)烷烴的比例是從根本上提高汽油品質(zhì)的措施，生產(chǎn)中常用催化重整等方式來實現(xiàn)。例如以下兩個在催化重整時發(fā)生的反應： 下列敘述不正確的是

17、() A石油分餾后得到的汽油遠不能滿足需求，故常用裂化等方法生產(chǎn)更多的輕質(zhì)油 B使用含鉛抗爆劑，會導致鉛污染，故目前已禁止使用 C均為消去反應 D反應過程中有機物碳原子數(shù)均沒有發(fā)生變化 解析為消去反應，反應中，碳原子的結(jié)構(gòu)重新排布，但不飽和鍵數(shù)目沒有增加，故不屬于消去反應。 答案C 6下列符合化學實驗“綠色化學”的有 () 在萃取操作的演示實驗中，將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水； 在銅與濃硫酸反應的實驗中，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲； 將實驗室的廢酸液與廢堿液中和后再排放 A B C D 解析因為溴易揮發(fā)，所以在萃取操作的演示實驗中，將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水。在銅與濃硫酸

18、反應的實驗中為避免生成過量的SO2污染空氣，將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲。將實驗室的廢酸液與廢堿液中和后再排放，可減少水體污染。 答案D 7下圖是實驗室干餾煤的裝置圖： (1)指出圖中儀器名稱：c_，d_。 (2)儀器d的作用是_， c中液體有_和_，其中無機物里溶有_，可用_檢驗出來。有機物可以通過_的方法使其中的重要成分分離出來。 (3)e處點燃的氣體主要成分有_， 火焰的顏色是_。 解析本題是關(guān)于煤干餾的實驗，根據(jù)煤干餾的主要產(chǎn)品，b中得到的應是焦炭，c中得到的應是粗氨水和煤焦油，e處放出的應是焦爐氣。其中粗氨水中溶有氨，呈堿性，可用酚酞試劑檢驗；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，應用

19、分餾的方法分離；焦爐氣的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2，燃燒時呈淡藍色火焰。 答案(1)U形管燒杯 (2)盛裝冷水對蒸氣進行冷卻粗氨水煤焦油氨酚酞試劑分餾 (3)H2、CH4、CH2=CH2、CO淡藍色 8如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可獲得更多的輕質(zhì)燃油。 資料一：石蠟是含有2030個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。 資料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。 某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管中有少量液體凝結(jié)，試管中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試

20、管中液體氣味，具有汽油的氣味。 (1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為_， 為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是_，裝置中較長導管的作用是_； (2)試管中少量液體凝結(jié)說明了_； (3)試管中溶液褪色說明了_； (4)能否用試管中的液體萃取溴水中的溴，理由是_ (5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式 _。 (6)石油裂化的重要意義是_。 解析儀器連接的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢驗裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；依據(jù)催化裂化原理，下列反應皆有可能發(fā)生： 試管中有液體生成，說明生成5個碳原子數(shù)以上的烴，因為常溫常壓下，5個碳原子數(shù)以上的烴大都呈液體，試管中KMnO4溶液褪色說明生成常溫常壓下呈氣態(tài)的5個碳原子數(shù)以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質(zhì)；從以上變化可看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 答案(1)從下往上，從左往右檢驗裝置的氣密性導氣、冷凝氣體 (2)裂化生成了5個碳原子數(shù)以上的烴 (3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴 (4)不能，因為裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應 (6)可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量