2022版《优化方案》高中化学人教版必修二配套文档：第四章章末优化总结 Word版含答案

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，目前人们已致力于争辩、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，突出化学与可持续进展的联系，考查分析问题和解决问题的力量。

(2021·高考山东卷)化学与生产和生活亲密相关，下列说法正确的是()A．聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应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．利用粮食酿酒经受了淀粉→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。

[答案] D(高考题汇编)下列说法错误的是()A．(2021·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．(2021·高考浙江卷，7－D)燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NO x的催化转化都是削减酸雨产生的措施C．(2022·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D．(2011·高考福建卷，6－D)合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)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转变，属于物理变化，A项错误。

[答案] A环境爱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渐渐显现出来，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世纪化学进展的主导方向。

它要求从根本上消退污染，是一门能彻底防止污染产生的科学。

近年来，高考中经常以环境问题作为命题的动身点，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。

(高考江苏卷)化学在资源利用、环境爱护等与社会可持续进展亲密相关的领域发挥着乐观作用。

下列做法与社会可持续进展理念相违反的是()A．改进汽车尾气净化技术，削减大气污染物的排放B．开发利用可再生能源，削减化石燃料的使用C．研发可降解高分子材料，削减“白色污染”D．过度开采矿物资源，促进地方经济进展[解析]过度开采矿物资源会使资源匮乏，不利于社会可持续进展。

[答案] D金属的冶炼方法1．热分解法一般适用于金属活动性挨次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挨次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：Fe2O3＋3C=====高温2Fe＋3CO↑，CuO＋C=====△Cu＋CO↑。

(2)一氧化碳还原法。

例如：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2，CuO＋CO=====高温Cu＋CO2。

(3)氢气还原法。

例如：WO3＋3H2=====高温W＋3H2O，Fe3O4＋4H2=====高温3Fe＋4H2O。

(4)活泼金属还原法。

例如：Cr2O3＋2Al=====高温2Cr＋Al2O3,3V2O5＋10Al=====高温6V＋5Al2O3。

特殊提示可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较强，在金属活动性挨次中居于中间区域。

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。

3．电解法一般适用于金属活动性挨次中铝及铝以前的活动性较强的金属。

例如：2Al2O3(熔融)=====电解冰晶石4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑。

(1)电解法冶炼金属，解决了很活泼的金属(K、Ca、Na、Mg、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。

在工业生产中要留意节能增效。

(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Al2O3===2Al3＋＋3O2－，MgCl2===Mg2＋＋2Cl－，NaCl===Na＋＋Cl－。

(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，也可以接受不同的还原剂，对于一种金属的冶炼，具体接受什么样的冶炼方法，选用什么样的还原剂，要依据生产原料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。

冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(H2或CO)法；③活泼金属置换法；④电解法。

四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。

一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别为()A．O2、CO2B．O2、COC．CO2、CO D．CO、CO2[解析] CO 2＋C=====高温2CO ，CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2。

[答案] C1．钛(Ti)有“将来钢铁”之称。

工业上常以TiCl 4＋2Mg=====△Ti ＋2MgCl 2获得海绵状钛。

该反应在下列哪种环境中进行( )A ．稀有气体中B ．空气中C ．氮气中D ．CO 2气体中解析：选A 。

空气中的N 2、O 2、CO 2气体在加热的条件下均与镁反应，故应在稀有气体中进行。

海水资源的开发利用1．海水淡化海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。

海水蒸馏原理示意图2．海水中镁、钾、溴、碘等化工产品的提取海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。

因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集问题。

例如：(1)海水中溴的提取流程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氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr ＋Cl 2===Br 2＋2NaCl 。

③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸取塔内以达到富集的目的：Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4。

④向吸取塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr ＋Cl 2===2HCl ＋Br 2。

⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸取塔内溶液中的溴单质。

(2)海带中碘的提取原理：海带中的碘元素主要以I －的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I 2，再萃取出来。

例如：用H 2O 2作氧化剂，反应的离子方程式是2I －＋H 2O 2＋2H ＋===I 2＋2H 2O 。

试验时先将干海带灼烧去除有机物，剩余物用H 2O 2、H 2SO 4处理，使得I －被氧化成I 2。

3．海水资源的综合利用(1)从海水中提取淡水——海水淡化。

(2)直接利用海水进行循环冷却。

(3)海水制盐。

(4)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。

(5)从海水中猎取铀和重水作为核能开发的重要原料。

(6)从海水中猎取其他物质和能量。

目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

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，在海水中加入石灰乳的作用是________________________________________________________________________，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。

(2)石灰乳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MgCl 2在熔融状态下，通电后会产生Mg 和Cl 2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于______________。

(6)海水提镁的过程中，为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁？[解析] (1)由框图我们可以看出加入石灰乳后生成了Mg(OH)2，很明显作用就是为了将Mg 2＋沉淀；(2)CaCO 3=====煅烧CaO ＋CO 2↑，海洋中贝壳含有丰富的CaCO 3；(3)由框图可知操作A 是过滤，操作B 是蒸发结晶；(4)从框图中可以看出由Mg(OH)2到MgCl 2需加盐酸；(5)电解生成的Cl 2可与H 2反应生成HCl ，循环使用；(6)海水中尽管含镁丰富，但浓度较小，之所以将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁就是为了把镁富集，且成本比较低。

[答案] (1)沉淀Mg 2＋[或使Mg 2＋形成Mg(OH)2沉淀] Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ (2)贝壳(或牡蛎壳等)(3)过滤 蒸发结晶(或加热浓缩) (4)HCl(5)MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑ 制盐酸，循环使用(6)海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，浓度增大且成本较低2．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A ．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 B ．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C ．从海水中可以得到NaCl ，电解熔融NaCl 可制备Cl 2D ．利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：选C 。