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象:镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应,放出大量的热,同时纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中,待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以看到,落下的是铁珠。【实验说明】1)Al与Fe2O3能发生铝热反应,与其它一些较不活泼金属氧化物也能发生铝热反应。铝热反应一般冶炼较难得到的金属。2)铝热反应的最大特点是放出大量的热,在生产上利用这一特点,可用于焊接钢轨,冶金工业上也常用这一原理,使铝与金属氧化物反应,冶炼高熔点金属如钒、铬、锰等。如:4Al+3MnO高温22Al2O3+3Mn3)实验中KClO3粉末的作用:作为氧化剂参与反应使反应放出的热量更多,同时在加热时放出氧气助燃,使反应更充分。例题精讲【例1】 下列说法中,( ).金属的冶炼,就是利用氧化还原反应原理,,,,其活动性一般越弱【答案】B【例2】下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()...冶炼原理方法A加热热分解法2HgO2Hg+O2↑B电解电解法2Al2O3(熔融)冰晶石4Al+3O2↑CCu2S+O2高温热分解法2Cu+SO2DFeO+2Al高温O热还原法2Fe+Al2323【答案】C【例3】下列化工生产原理错误的是()①可以用电解熔融***化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入***化镁饱和溶液中制取镁③湿法炼铜是用水煤气还原法④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热A.②③B.①③C.①②③D.②③④【答案】D【例4】下列关于铝热反应2Al+Fe高温+2Fe的说法不正确的是()2O3=====∶【答案】C【例5】【答案】用铝热法还原下列氧化物,1mol,消耗铝最少的是()【例6】用铝土矿(主要成分Al2O3)为原料冶炼金属铝,主要步骤包括:①将粉碎后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中;②向①所得溶液中通入过量二氧化碳,溶液中析出氢氧化铝固体;③使氢氧化铝脱水生成氧化铝;④(1)步骤④为冶炼金属铝过程,应选择方法是 ;(填字母代)、(2)步骤③反应的化学方程式为:;(3)步骤①反应的离子方程式为:;(4)步骤②至③过程中,需经过操作;(5)步骤②所得溶液中含有的大量阴离子是(填离子符)△Al2O3+3H2O;(3)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;【答案】(1)D;(2)2Al(OH)3(4)过滤;(5)HCO3-。【例7】“铝热反应”的化学方程式为:高温Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的2Al+Fe2O3现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据分别如下:物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750——1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理,理由是:。2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,当观察到 现象时,说明熔融物中含有金属铝。(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的 (选填字母序)。 *** 【答案】(1)该反应温度下铝已熔化未反应的铝与生成的铁熔合在一起;(2)NaOH溶液;有气泡生成;(3)b。 海水资源的综合利用知识点睛一、 海水资源的开发利用海水提溴提取方案:1)用蒸馏法将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化。2)向酸化的海水中通入适量的***气,使溴离子转化为溴单质。3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内。4)向吸收塔内溶液通入适量的***气。5)用四***化碳(或苯)萃取吸收塔中溶液里的溴单质。整体流程:海水①加H、Cl2含Br2的海水吹空气、水蒸气含HBr的溶液③Cl2含Br2混合物CCl4Br2②含SO2的吸收液萃取化学方程式:2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2;Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;2HBr+Cl2=2HCl+Br2海带中碘元素的检验提取方案:取大约3g的干海带,将其处理干净,然后用剪刀剪碎后,用酒精润湿放在坩埚中,加热将其完全灼烧成灰烬,冷却。将海带灰转移到小烧杯中加入10mL蒸馏水、搅拌、煮沸2~3min,过滤,在滤液中加入几滴稀硫酸(3mol/L),再加入1mLH2O2(3%),观察现象。加入几滴淀粉溶液,观察现象。整体流程:实验现象:滤液中加入稀硫酸和H2O2后,溶液由无色变为褐色并有气泡生成,当再加入淀粉溶液后,溶液又变为蓝色。化学方程式:H2O2+2H++2I-=I2+2H2O海水提镁海水提镁最基本的方法就是往海水中加碱,得到氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸,然后经结晶、过滤、干燥、电解就得到了金属镁。整体流程:二、常用的几种物质分离方法物质的分离通常是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开 (要还原成原来的形式) ,分别得到几种比较纯净的物质。蒸馏法:适用于分离互溶、沸点相差大的几种物质,分别得到几种比较纯净的物质。例如:酒精与水的分离、海水淡化等。结晶法:(1)蒸发结晶:适用于可溶物与溶剂的分离(该物质熔沸点较高) 。如***化钠与水的分离。2)降温结晶:适用于分离各组分均溶于水,但溶解度随温度变化差别较大的固体混合物。如NaCl和KNO3的分离。:适用于分离可溶和不可溶的固态混合物。如 KNO3和BaSO4的分离。分液法:适用于分离不互溶的液态混合物。如苯和水的分离。萃取法:利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同,分离混合物。:利用各气体与吸收剂不同反应来分离气态混合物。如 CO2和CO分离。升华法:适用于分离其中一种组分有升华特征的固体混合物。如碘与***化钠固体的分离。例题精讲知识点:海水开发【例8】 不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )A.***、溴、碘 、镁、铝 、氢气【答案】D、淡水【例9】下列有关海水综合利用的说法正确的是( ).海水中含有钾元素,【答案】C【例10】 从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是( )【答案】D【例11】 海水是一个巨大的化学资源库。 从海水中提取 NaCl是一种重要的化工原料, 可以制备一系列物质(如图),下列说法正确的是( ).,Cl2既是氧化剂,℃,NaHCO3在水中的溶解度比 【答案】B【例12】 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等 (如图所示)。下列有关说法正确的是()、磷废水排入海洋,②中结晶出的MgCl2·③⑤中溴元素均被还原,而在④①中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸【答案】A【例13】 目前世界上 60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下:请回答下列问题:(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入熟石灰的作用是在沉淀池的离子方程式 。(2)熟石灰是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的 。(3)操作A是 ,操作B是 。(4)加入的足量试剂 a是 (填化学式)。(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生 Mg和Cl2,该反应的化学方程式为,写出。从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物***气可以用于。6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的***化镁转变为氢氧化镁,再转变为***化镁?7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你(填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是。【答案】(1)沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓;(2)贝壳(或牡蛎壳等);(3)过滤;加热浓缩(或蒸发结晶);(4)HCl;(5)MgCl2(熔融)通电Mg+Cl2↑;制盐酸,循环使用;(6)海水中***化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且...............成本低。(7)不同意,MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。【例14】单质碘有非常重要的用途,它的制备一般有两种方法:方法一:海带、海藻燃烧后所得的灰份中含I-,从中获得I-,由I-制备I2。某研究性学****小组为了从海带中提取碘,设计并进行了以下实验:请回答:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需仪器,用标字母填写在横线上)。(2)步骤③的实验操作名称是;(3)步骤④中氧化剂最好选用(填字母)。***%H2O2与稀H2SO4混合液其反应的离子方程式是(4)步骤⑤中,学生选择用苯来提取碘,还可以用下列(填字母)来提取碘。***(5)步骤⑤中,为了检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘,取少量上述溶液于试管中,滴加,如果看到,则证明溶液中还含有碘。方法二:从智利硝石中获得碘酸钠(NaIO3),再用NaHSO3把碘酸钠还原为I2。实际生产中分两步进行:第一步:先用适量的NaHSO3将碘酸钠(NaIO3)还原成I-,反应的离子方Na2CO3溶液中,振荡后程式为:IO3+3HSO3=I+3SO42+3H+第二步:向所得的酸性I一溶液中加入适量的碘酸钠(NaIO3)溶液便有碘析出,反应的离子方程式为:。【答案】(1)BDE;(2)过滤;(3)D;2IH2O22HI22H2O;(4)BD;(5)淀粉试液;溶液变蓝色;方法二:5I--+6H+=3I2+3H2O。+IO3知识点:物质分离与除杂【例15】下列实验中,所选装置不合理的是()...,选④,选③,选⑤.粗盐提纯,选①和②【答案】A【例16】 实验室里要除去下列物质中含有的少量杂质,请填写欲加入的试剂及操作方法。组别 物质 杂质 加入试剂 操作方法A乙烷乙烯B溴苯溴C乙酸乙酯乙酸D苯乙烯【答案】组别物质杂质加入试剂A乙烷乙烯溴水B溴苯溴NaOHC乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液D苯乙烯酸性KMnO4操作方法把混合气体通过溴水溶液把混合液体加入NaOH溶液中,振荡后分液取下层清液。把混合液体加入饱和分液取上层清液。把混合液体加入酸性KMnO4溶液中,振荡后分液取上层清液。 能源的综合利用知识点睛一、 资源综合利用煤的组成及综合利用1)煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。2)煤的干馏将煤隔绝空气加强热使煤分解的过程,叫煤的干馏,也称煤的焦化,它是一个化学过程。煤的干馏产品及用途干馏产品主要成份主要用途焦炉气(出炉煤气)氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料粗氨水氨气、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成苯、甲苯、二甲苯材料煤焦油酚类、萘燃料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电机焦炭碳冶金、电石、燃料(3)煤的气化把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。其主要反应是:高温C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)4)煤的液化直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化:先将煤转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂的作用下合成甲醇等。【备注】煤的气化和液化都是化学变化。将煤气化和液化的作用:把煤变成清洁能源,减少对大气的污染,同时提高煤的燃烧效率。石油的组成及其综合利用1)石油的组成石油的主要成份是由多种烃组成的混合物。石油的组成成分,在常温常压下,有的呈气态,有的呈液态,还有的呈固态,即石油各组分之间沸点差距大。2)石油的综合利用石油直接应用的效益非常低,一般不能直接应用。而是加工成石油产品使用。石油的成分复杂,在炼制之前须先经脱水、脱盐等步骤之后才能进行炼制,其主要步骤有分馏、裂化、裂解等。(3)石油的分馏利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程叫做石油的分馏。(4)石油的裂化和裂解裂化的目的是提高轻质油的产量。裂解的目的:获得短链不饱和烃,特别是乙烯。石油炼制分馏催化裂化石油裂解方法常压减压在催化剂存在的条件在高温下,把石油产原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成下,把分子量大、沸品中具有长链分子的不同沸点范围的蒸馏产物点高的烃断裂为分子烃断裂为各种短链的量小、沸点低的烃气态烃或液态烃变化物理变化化学变化主要原料原油重油重油含支链烷烃的石油分馏产品溶剂油、汽油、润滑油、凡士林、抗震性能好的汽油和乙烯、丙烯、1,3-主要产品煤油、柴油、甲烷、乙烷、丙烷、石蜡、沥青丁二烯重油丁烷、乙烯、丙烯等【注意】裂化和裂解是两个石油加工过程中不同的概念。裂解是更深度的裂化,二者的目的不同,反应条件不同,产物也不同,但二者都是化学变化。二、绿色化学绿色化学是对环境更友善的化学,追求的是在化学领域中人对自然的尊重和人与自然的和谐关系。1)绿色化学的核心:就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。2)绿色化学的特征:原料和反应物无毒性,或毒性小,对环境没什么不良影响。3)绿色化学的重要指标:杜绝污染,提高原子利用率。4)原子经济百分数计算方法:原子经济百分数计算方法期望产物的总量=(期望产物+废弃产物)的总量100%例题精讲知识点:化学与能源【例17】 下列说法正确的是( ).煤的气化是化学变化,,熔点一般比较低,、丙烯、甲烷等化工原料【答案】B【例18】 “煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应: C(s)高温+H2O(g)=====CO(g)+H2(g),该反应是吸热反应, 反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧 (氧点燃气用空气代替)来提供的:C+O2=====CO2,().,所以煤的气化从能量角度来看,,燃烧充分, CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气【答案】B知识点:绿色化学【例19】 “绿色化学”追求减少化工生产对环境造成的污染,下列物质可以称为 “绿色氧化剂 ”的是( )[多选] 【答案】BC【例20】 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( ).改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放