高一化學:開發(fā)利用金屬礦物和海水資源知識點總結

2017-01-22 22:13:08 來源：精品學習網(wǎng)

　　知識點概述

　　了解化學方法在金屬礦物開發(fā)(主要是金屬冶煉)及海水資源開發(fā)中的作用。

　　知識點總結

　　1、煤、石油、天然氣的組成和綜合利用：煤、石油和天然氣是三大化石燃料，均為不可再生的資源。沼氣是有機物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種可燃氣體。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內(nèi)，在厭氧(沒有氧氣)條件下發(fā)酵，即被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生沼氣。沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷，可以燃燒。沼氣是可再生資源。

　　煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物。石油是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等多種物質(zhì)組成的復雜混合物。天然氣的化學組成主要是烴類氣體，以甲烷為主(按體積分數(shù)約占80%-90%)。天然氣是高效的清潔燃料，也是重要的化工原料。現(xiàn)階段人類已經(jīng)進入到多能源結構時期，除了三大化石燃料外，可再生能源和清潔能源將成為新能源的主力軍。太陽能、氫能、核能、生物能、地熱能、潮汐等、風能等都將是這個能源家族的重要組成部分。這些新型能源中，除了氫能、核能之外，大多數(shù)能源其本質(zhì)都是由于太陽能而引發(fā)的。

　　乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源，乙醇可以有效改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物排放。它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。

　　2、冶煉金屬的方法：根據(jù)金屬的活潑性可以分為三種方法。

　　(1)熱分解法：適用于不活潑金屬 Ag----Au，如2Ag2O=4Ag + O2↑

　　(2)還原法：適用于較活潑的金屬 Zn----Cu ，如Fe2O3+ 3CO=2Fe + 3CO2常用的還原劑：C 、CO、H2和活潑金屬如鋁等。

　　(3)電解法：適用于活潑的金屬 K----- Al，如2Al2O3= 4Al + 3O2↑

　　3、海洋水資源的開發(fā)利用：海水是一個巨大的化學資源庫，綜合利用海水資源有著非常廣闊的前景。海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。海水中有著80多種元素，總儲量很大。

從海水中制鹽具有悠久的歷史，制得的鹽除了使用外，還用作工業(yè)生產(chǎn)，如制燒堿、金屬鈉、以及氯氣、鹽酸、漂白粉等化工產(chǎn)品。

從海水中制取鎂、鉀、溴及其化工產(chǎn)品，是在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)上的發(fā)展。海水中提取的溴占世界溴年產(chǎn)量的三分之一左右。其中一種工藝是在預先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴離子，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴蒸氣吹如吸收塔，讓溴與吸收劑二氧化硫反應轉(zhuǎn)化成氫溴酸達到富集的目的，然后，再用氯氣將其氧化得到產(chǎn)品溴。

　　4、垃圾的處理方法有填埋法、焚燒法、堆肥法。填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法，目前，我國普遍采用直接填埋法。

　　5、廢棄塑料的處理：廢棄塑料是白色污染的主要來源，對于塑料制品一定要回收利用，做成別的用具或工藝品，減輕對環(huán)境的污染。

　　6、金屬廢棄物的回收利用可以減輕對環(huán)境的壓力。一是可以減少對自然資源的開發(fā)利用;二是可以節(jié)約能源，給力社會可持續(xù)發(fā)展。

　　7、氯堿工業(yè)：離子交換膜電解槽主要由陽極(用金屬鈦網(wǎng)制成，涂有鈦、釕等氧化物涂氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿。

　　飽和食鹽水的精制：電解前應除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42?等雜質(zhì)離子，加入試劑依次為NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀鹽酸(或?qū)aCl2溶液和NaOH溶液的順序互換)。離子交換膜法的特性：只允許陽離子通過，而阻止陰極離子和氣體通過。

　　8、硫酸工業(yè)的反應原理：充分接觸原理、熱交換原理、逆流吸收原理。

　　9、合成氨工業(yè)的反應原理：工業(yè)生產(chǎn)中既要考慮盡量增大反應物的轉(zhuǎn)化率，充分利用原料，又要選擇較快的反應速率，提高單位時間的產(chǎn)率。以上兩點是選擇反應條件的出發(fā)點，當二者發(fā)生矛盾時，要結合具體情況辯證分析，找出最佳的反應條件。

　　10、工業(yè)制備純堿的兩種方法的原理：侯氏聯(lián)合制堿法保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到 96 %;NH4Cl可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣 CO 轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。

　　常見考點考法

　　本部分之知識與化學反應速率知識相聯(lián)系，考查對于化工生產(chǎn)條件的選擇，其中涉及很多的有關速率與平衡的問題，這些將是高考中的重點內(nèi)容。

　　常見誤區(qū)提醒

　　1、化石能源使用的利與弊;

　　2、金屬冶煉方法的選擇;

　　3、氯堿工業(yè)的反應掌握。

　　(責任編輯：康彥林)

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