选修2第二讲化学与资源的开发利用.doc

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选修2第二讲化学与资源的开发利用

第二讲 化学与资源的开发利用 [2017高考导航] 考纲要求 真题统计 命题趋势 1.了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 2.了解化学在水处理中的应用。 3.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 2015,卷Ⅰ 36T; 2015,卷Ⅱ 36T; 2014,卷Ⅰ 36T; 2014,卷Ⅱ 36T; 2013,卷Ⅰ 36T   本部分内容的考查主要有三方面:(1)天然水净化、污水处理的方法,从海水中提取溴和镁的工艺流程;(2)氯碱工业的生产原理及工艺流程;(3)石油的裂化、裂解的比较,分馏产品及煤的综合利用等。预计2017年高考将会着重考查海水综合利用特别是溴和镁的提取工艺流程,氯碱工业的应用主要以综合流程题的形式出现。化石燃料的综合利用可能以选择题的形式出现。另外新型有机物的制备工艺流程题是近几年的一个新方向需加以重视。 考点一 硬水的软化与污水处理[学生用书P280] 一、硬水软化的化学方法和原理 1.加热法 该方法主要软化钙、镁离子的碳酸氢盐所引起的硬度,其原理如下: (1)Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O, (2)Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O, 继续煮沸时,MgCO3可转化为更难溶的Mg(OH)2: MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑。 水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。 2.药剂法(石灰纯碱法) 反应原理: (1)Ca(HCO3)2+Ca(OH)2===2CaCO3↓+2H2O, Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O,MgSO4+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaSO4。 (2)Ca2++CO===CaCO3↓。 3.离子交换法 利用离子交换反应原理,软化水的质量高。常用离子交换树脂作离子交换剂,其软化硬水和再生的过程如图所示: 二、污水处理 1.基本流程 2.污水处理的常用方法 原理 方法 物理法 利用物理原理和机械作用对废水进行处理 沉淀、均衡调节、过滤、离心分离 化学法 使用化学试剂或其他化学手段处理废水 (1)中和法:处理酸性废水和碱性废水 (2)沉淀法:处理含有重金属离子的废水 (3)氧化还原法:除去油类、氮化物、硫化物等物质 生物法 利用微生物的作用除去废水中的溶胶物质及有机物 活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法  (教材改编)水处理技术在生产、生活中应用广泛。 (1)含有较多________的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________ (写出一个即可)。 (2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过________(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为________。 (4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的________________。 解析:(1)含有较多Ca2+、Mg2+的水称为硬水;加热硬水时可发生反应:Ca2++2HCOCaCO3↓+CO2↑+H2O、Mg2++2HCO△,MgCO3↓+CO2↑+H2O。 (2)软化硬水时,应先使硬水通过RH型离子交换树脂;若让水先通过ROH型离子交换树脂会产生Mg(OH)2等沉淀而影响树脂交换效果。 (3)通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称为反渗透法。 (4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的电导率(或电阻率)。 答案:(1)Ca2+、Mg2+ Ca2++2HCOCaCO3↓+CO2↑+H2O(或Mg2++2HCOMgCO3↓+CO2↑+H2O) (2)RH 若先通过阴离子交换树脂可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响树脂交换效果 (3)反渗透法 (4)电导率(或电阻率) 名师点拨 (1)水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3和MgCO3,原因是Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度,加热煮沸和石灰纯碱法除去Mg2+时都转化为更难溶的Mg(OH)2。 (2)石灰纯碱法软化后的硬水,仍然会有一定的硬度,原因是生成的钙镁化合物仍然有一定

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