预习自测：（14）化学与可持续发展（含解析）——高一化学人教版（2019）寒假轻松衔接（寒假作业）

预习自测：（14）化学与可持续发展———2023-2024学年高一化学人教版（2019）寒假轻松衔接 知识点一、金属的开发利用 金属元素在自然界中的存在形式： 2.金属的冶炼 (1)冶炼步骤：矿石富集—冶炼—精炼 (2)金属冶炼的实质：利用氧化还原反应，将金属从其化合物中还原出来。 (3)金属冶炼的方法： ①热分解法：针对一些不活泼的金属，例如 Hg 和Ag。2HgO2Hg+O2↑ ②热还原法：大部分金属（例如Zn Fe Sn Pb Cu）的冶炼都是通过在高温下发生氧化还原反应来完成，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ③电解法：对一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。例如：K Ca Na Mg Al。 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑（注意：不能电解AlCl3制取铝） 2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑ MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑ 3.金属矿物的合理开发和利用 (1)合理开发和利用金属矿物资源的原因 金属的冶炼需要消耗大量的 环境污染 ，还会造成 资源和能源 ，地球上的金属资源是有限的，是不可再生的，因此金属资源应 合理的开发利用 。 (2)金属矿物资源的开发和利用措施 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; ③防止金属的腐蚀; ④使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量; ⑤加强废旧金属的回收和再利用。 知识点二、铝热反应 【原理】活泼金属作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。 【特征】与盐溶液中的置换反应不同，铝热反应没有液体环境，需要加热引发。反应过程中释放大量热量，不再需要加热。 【装置】 【现象】①常用镁条作引发剂，镁条燃烧释放耀眼的白光。 ②反应过程中释放大量的热，使被置换出的金属熔化。 【方程式】 【应用】焊接钢轨、冶炼金属（钒、格、锰等） 【注意事项】 （1）镁条要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃； （2）氧化铁粉末要干燥，铝粉不能被氧化，否则难以反应； （3）要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出； （4）蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人； （5）实验装置要与人有一定距离，防止人被烧伤。 知识点三、海水的综合利用 1. 海水淡化的方法： 蒸馏法、电渗析法和离子交换法 。 2.海水提溴的主要反应 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr Cl2+2HBr=2HCl+Br2 3.海水提碘 (1)海带中含有碘元素的检验。 ①关键反应的反应原理:2H+ +2I- + H2O2= I2 + 2H2O。 ②实验步骤及证明方法: (2)海带中提碘 ①流程:海带 浸泡 氧化 过滤 提纯 碘单质。 ②主要的化学反应原理:Cl2 + 2KI =2KCl + I2。 4.海水制盐 (1)粗盐提纯 观察粗盐提纯流程，填空。 ①粗盐水中含有 Mg2+ 、 Ca2+ 、SO42- 等杂质离子。 ②步骤Ⅰ，加入NaOH溶液的作用：除去Mg2+ ；此时杂质离子有：Ca2+、SO42-、OH-。 ③步骤Ⅱ，加入BaCl2溶液的作用：除去SO42- ；此时杂质离子有：Ca2+、Ba2+、OH- 。 ④步骤Ⅲ，操作a为加入Na2CO3，过滤。所得沉淀为CaCO3、BaSO4、Mg(OH)2 ；所得滤液中含OH-杂质离子。 ⑤步骤Ⅴ，操作b为 蒸发结晶 。 ⑥加入试剂的顺序还可以为BaCl2→NaOH→Na2CO3 或BaCl2→Na2CO3→NaOH。 操作———过滤 玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒 注意事项：“一贴、二低、三靠” 一贴:指滤纸要紧贴漏斗壁，一般在将滤纸贴在漏斗壁时先用水润湿并挤出气泡，如果有气泡会影响过滤速度。 二低:一是滤纸的边缘要稍低于漏斗的边缘;二是在整个过滤过程中还要始终注意到滤液的液面要低于滤纸的边缘。 三靠:一是待过滤的液体倒入漏斗中时，盛有待过滤液体的烧杯的烧杯嘴要靠在倾斜的玻璃棒上(玻璃棒引流);二是指玻璃棒下端要靠在三层滤纸一边(三层滤纸一边比一层滤 ... ...