微型专题重点突破(七)第四章化学与自然资源的开发利用学习目标1.进一步熟悉自然资源的开发利用，认识高分子化合物及其合成。2.学会分析解答化工生产工艺流程图试题的方法。核心素养1.通过分析新情景下资源的开发利用，增强科学探究与创新意识。2.结合化工生产工艺流程图分析，发展模型认知素养。微型专题考题精选内容索引微型专题例例1“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)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(氧气用空气代替)来提供的：CO2 CO2。下面关于该过程的说法不正确的是A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B.第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C.煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D.上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨 的两种原料气体一、煤、石油和天然气的综合利用答案解析(1)根据煤、石油、天然气加工原理分析产品及其用途，特别要注意煤的气化、石油催化裂化的反应和目的。(2)关于煤、石油和天然气化工的信息题目，首先要阅读信息，弄清原理，结合化工生产实际(如环境因素、价格因素、效益因素)进行比较分析，推出正确选项。特别提示特别提示请回答下列问题：(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是_。变式变式1某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：解解析析为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。答案解析通入足量的空气，将煤粉碎(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是_。答案解析CO和H2(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是_。答案解析(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是_(答一条即可)。解析解析天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。答案解析减少了粉尘污染(答案合理即可)二、加聚反应和高聚物单体的判断例例2合成ABS工程塑料的单体是CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物质的量比为111均匀混合，生成加聚产物的结构简式为_(任写一种)。答案解析(或等其他合理答案)不饱和的分子间可以通过加聚反应生成高分子化合物，如果是单烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中只含有两个碳原子(不含侧链碳原子)；如果是二烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中含有四个碳原子(不含侧链碳原子)，且主链重复结构单元中还含有一个双键。归纳总结归纳总结变变式式2丁苯橡胶有许多优良的物理、化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为 分别写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_、_(可不填满，也可补充)。答案解析CH2=CHCH=CH2三、新情境下自然资源开发利用的综合考查例例3美国计划2018年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1 kg FeTiO3中可获取约105.3 g O2。(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式：_。解解析析根据从1 kg FeTiO3中可获得约105.3 g O2，结合提氧原理可确定反应方程式。答案解析(2)研究表明，月球上平均直径为40 微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是_。解解析析因为是40 微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大。无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3C 2Fe2TiO2CO2，CO2通过植物的光合作用可获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是_；用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1 g，炭粉的质量为m2 g，钛铁矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3 g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为_。答案解析H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是_。答案H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用自然资源开发利用的综合考查往往具有一个较新的命题情境，但在新情境下一般还是考查金属性质、金属冶炼原理、海水的开发利用等内容，故立足常见物质的基本性质，学会对新情境及新信息进行加工理解，便可应对此类考题。思维启迪思维启迪变变式式3含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量必须在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛”来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”是由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。鸭绒、飞丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是A.通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的鸭绒或飞丝B.将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能C.鸭绒、飞丝、人造羊毛都有固定的熔、沸点D.鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体答案解析四、化工生产工艺流程图应用分析例例4我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：(1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：_、_。答案解析NaClMgCl2(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1 时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为_；将盐卤加热到t2 以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是_。解解析析t1 时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交；t2 以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时首先析出的是MgSO4。答案解析MNMgSO4“操作”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作的名称是_。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为_。操作的名称是_。该方法的优点为_。(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：解解析析分离固体与液体混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。过滤Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发、结晶就地取材，节约资源，降低成本答案解析解析(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液乙：电解熔融的氯化镁其中同学_(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁_ g。答案乙4.8化工生产工艺流程类试题解答方法化工生产工艺流程类试题解答方法(1)抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。(2)用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。思维模型思维模型(3)明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备，首先明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，并结合基本概念和反应原理分析流程图试题中的元素及化合物知识，从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。“”前是投料(反应物)，“”后是生成物。(4)看控制，找分离：物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价内容，从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。变变式式4(2017兰州一中第二次模拟考试)以已经提取出氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水为主要原料，采用如图所示的工艺流程生产单质碘。(1)写出乙、丁溶液中溶质的化学式：乙_，丁_。答案解析FeI2FeCl3(2)第步操作中用稀硫酸浸洗的目的是_(填字母)。A.除去NO B.除去未反应的IC.除去未反应的Fe D.除去碱性物质(3)第步操作中提纯I2的步骤是_、_、_。答案萃取分液蒸馏(4)实验室检验I2的方法是_。(5)甲物质见光易变黑，其原因是_(用化学方程式表示)。答案将其加入淀粉溶液中，溶液显蓝色考题精选1.(2018郑州高三期末)2018年4月22日是第49个世界地球日。今年地球日活动周主题为“珍惜自然资源呵护美丽国土”。下列有关说法或做法正确的是A.推广使用煤、石油、天然气，有利于缓解温室效应B.普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃C.在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”D.将高耗能、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高贫穷地区居民收入12345答案2.(2018太原高一期末)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。下列工业生产不属于绿色化学的是A.用苯作为溶剂B.提高能源利用率C.生产可降解的塑料D.用可再生资源作为反应物答案123453.(2018铜仁一中期中)下列对能源的看法不合理的是A.生物质能是一种可再生能源，有广泛的前景B.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源C.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约 型社会D.我国化石能源丰富且属于可再生能源，想用多少就用多少答案解析123454.(2018铜仁一中期中)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是A.光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用D.改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放答案解析123455.(2018太原高一期末)与石油资源相比，我国的煤炭资源相对比较丰富，加快“煤制油”的发展，对我国社会经济可持续发展有着深远的意义。下图是煤间接液化的典型流程示意图。12345答案请根据上图信息回答下列问题。(1)煤气化反应的化学方程式是_，该反应是吸热反应，说明反应物总能量_生成物总能量(填“”“”或“”)。(2)如图中由石油获得相应产品的方法是_。(3)丁烷是液化石油气的成分之一，它的结构有_种，其中一种的结构简式是_。12345答案分馏2(或CH3CH2CH2CH3)