第10天自然资源的开发利用.docx

寒假打卡第10天

第八章第一节自然资源的开发利用

一、金属矿物的开发利用

1．金属元素在自然界中存在的形态

2．金属冶炼原理与实质

(1)原理：将金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程。

(2)实质：用不同的冶炼方法使化合态的金属得到电子变成金属单质。

3．金属冶炼方法

4．金属矿物资源的合理开发和利用

(1)原因。

①地球上金属矿物资源有限，且分布不均；

②金属冶炼消耗很多能量，也易造成环境污染；

③金属腐蚀造成大量金属损失。

(2)措施。

①提高金属矿物的利用率；

②开发环保高效的金属冶炼方法，防止金属的腐蚀；

③加强废旧金属的回收和再利用；

④使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。

【名师点拨】

金属冶炼的方法

金属活动性顺序决定了金属的冶炼方法，常见金属的冶炼方法如下：

金属冶炼方法

电解法

热还原法

热分解法

富集法

金属的活动性顺序

KCaNaMgAl

ZnFeSnPbCu

HgAg

PtAu

方法

选择

原因

单质还原性

强弱

阳离子氧化性

弱强

还原剂或特殊措施

直流电强制提供电子

H2、CO、C、Al等

(加热或高温)

加热

物理富集(或化学方法)

【典例示范】

【例1】金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是()

A．制Na：高温分解NaCl制备Na

B．制Al：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液

C．制Fe：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物

D．制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，原理为2Fe+3Cu2+=3Fe3++3Cu

【答案】C

【解析】钠元素的金属性强，不能用高温分解制备金属钠，所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，A错误；电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气，不能用于制备金属铝，所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，B错误；铁是较活泼金属，工业上用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物制备金属铁，C正确；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”制备铜发生的反应为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，D错误。

二、海水资源的开发利用

1．海水水资源的开发利用

(1)直接利用：海水进行循环冷却。

(2)海水淡化：主要方法有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。

2．海水化学资源的开发利用

(1)海水化学资源的特点。

①多样性：海水中含有多种元素。

②分散性：海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。

(2)海水制盐。

①海水粗盐精盐。

②食盐化工用途。

(3)海水提溴。

①海水提溴的方法(吹出法)

基本操作

浓缩

海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩

氧化

向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2

吹出

利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气

吸收

吹出的溴蒸气用SO2吸收

蒸馏

再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离

②氧化、吸收环节主要离子方程式：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－。

【典例示范】

【例2】从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示：

下列说法错误的是()

A．流程I中依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质

B．流程Ⅱ先吸氨是使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳

C．上述流程涉及到三种基本反应类型

D．流程Ⅳ、Ⅴ是通过化学方法富集氯化镁

【答案】C

【解析】粗盐水中主要含有氯化钙和硫酸镁等杂质，加入过量Ca(OH)2溶液除去硫酸镁，Na2CO3溶液除去氯化钙，适量稀盐酸中和Ca(OH)2与Na2CO3，A正确；二氧化碳溶于水后为酸性溶液，流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳，B正确；上述流程中，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，是分解反应，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，是复分解反应，没有置换反应和化合反应，C错误；流程Ⅳ、V是通过化学方法富集氯化镁，D正确。

三、煤、石油和天然气的综合利用

1．煤的综合利用

(1)煤的组成。

(2)综合利用。

2．天然气的综合利用

(1)天然气的组成和利用。

(2)天然气水合物。

天然气水合物又称为“可燃冰”，是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4·nH2O。

3．石油的综合利用

【名师点拨】

【典例示范】

【例3】下列说法不正确的是()

A．煤的气化、液化和干馏都是物理变化

B．天然气的主要成分甲烷在高温下可分解为炭黑和氢气

C．沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质

D．在催化剂作用下利用太阳能光解水可以制取氢气

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