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专题一 化学与科学技术、传统文化、环保（SEST）
必备知识 解读
一、化学与STSE
1. 化学与生活
(1)医用酒精中乙醇的体积分数为 75%,医用酒精可使蛋白质变性,因而用于消毒。
(2)福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,可以使蛋白质变性,是良好的杀菌剂,常作为浸制生物标本的
溶液(不可用于食品保鲜)。
(3)蛋白质受热变性,所以加热能杀死病毒。
(4)生理盐水指的是0.90%的氯化钠溶液，一般用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔等。
(5)硅胶能吸收水分，可用作袋装食品干燥剂。
(6)硅是常用的半导体材料，可用作太阳能电池板。
(7)二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度，可制作光导纤维。
(8)氢氟酸4HF＋SiO =2H O＋SiF ↑，用于氢氟酸雕刻玻璃。
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(9)二氧化氯具有较强的氧化性，可用于自来水的杀菌消毒。
(10)次氯酸盐具有强氧化性，可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂。
(11)碘酸钾在常温下稳定，加碘食盐中的含碘物质。
(12)氮气化学性质稳定，可用作保护气。
(13)浓氨水具有挥发性和还原性，用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气。
(14)草木灰和硫酸铵反应生成氨气，使肥效降低草木灰和硫酸铵不能混合施用。
(15)二氧化硫与氧气反应二氧化硫，可用作葡萄酒的食品添加剂。
(16)氦气化学性质稳定、密度小，可用于填充飞艇、气球。
(17)钠具有较强的还原性，可用于冶炼钛、锆、铌等金属。
(18)NaHCO 受热分解生成CO ，能与酸反应可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂。
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(19)Na CO 水解使溶液显碱性，用热的纯碱溶液洗去油污。
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(20)Na O 与H O、CO 反应均生成O ，可用作供氧剂。
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2. 化学与环境保护
(1)绿色化学的特点
①充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料。
②在无毒无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物。
③提高原子利用率，力图使原料的原子都转化为目标产物，实现零排放。
④生产出有利于环境保护、社会安全和人体健康的环境友好产品。
(2)环境污染①PM2.5:指空气动力学当量直径小于或等于2.5微米（一微米等于百万分之一米）的悬浮颗粒物。它在大
气中滞留时间长，传输距离远，含多种有毒有害物质，而且与其他空气污染物存在着复杂的转化关
系。PM2.5易于滞留在终末细支气管和肺泡中，其中某些还可以穿透肺泡进入血液，也更易于吸附各
种有毒的有机物和重金属元素，对健康的危害极大。
PM2.5除来自自然界的风沙尘土、森林火灾、海水喷溅等，更主要来自工业生产、公路扬尘、建筑扬尘以
及人类生产生活使用的能源燃烧等。
PM2.5来源十分复杂，既有燃煤、燃油机动车尾气，道路扬尘，建筑施工扬尘，工业粉尘，餐饮油烟，垃
圾焚烧、秸秆焚烧直接排放的细颗粒物，也有空气中二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物，经过复杂
的化学反应转化生成的二次细颗粒。
②光化学烟雾：汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CH)和氮氧化物(NO)等发生化学反应后生成
x y x
的混合物所形成的烟雾。
③酸雨：正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是大气中的CO 溶于雨水中的缘故。酸雨是指pH<5.6的降水，
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主要是人为排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的。
温室效应：二氧化碳、甲烷引起的。
废电池污染：有的报道称电池对环境污染很严重，一节电池可以污染万立方米的水。 有的甚至说废电池
随生活垃圾处理可以引起诸如日本 水俣病 之类的危害，还有一节1号废电池就可以使一平方土地荒
废等，科学调查表明，一颗普通电池弃入大自然后，可以污染60万升水，相当于一个人一生的用水
量，而中国每年要消耗这样的电池70亿只。 据了解，我国生产的电池有96%为 锌锰电池 和 碱锰电
池 ，其主要成份为锰、汞、锌等重金属。 废电池无论在大气中还是深埋在地下，其重金属成份都会
随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累还会严重危害人类健康。
白色污染：塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点，在全世
界被广泛应用且呈逐年增长趋势。塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其它包装材料，1990-
1995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。
水源污染：
死亡有机污染:它来源于未经处理的城市生活污水、造纸污水、农业污水及都市垃圾。死亡有机质能消耗
水中溶解的氧气，危及鱼类的生存；还能导致水中缺氧，致使需要氧气的微生物死亡。而正是这些需
氧微生物能够分解有机质，维持着河流、小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是：河流和溪流发
黑、变臭，毒素积累，伤害人畜。
无机化学药品:这些化学药品来源于化工厂、药厂、造纸厂、印染厂和制革厂的废水，以及建筑装修、干
洗行业、化学洗剂、农用杀虫剂、除草剂等。绝大部分有机化学药品有毒性，它们进入江河湖泊会毒
害或毒死水中生物引起生态破坏。一些有机化学药品会积累在水生生物体内，致使人食用后中毒。被
有机化学药品污染的水难以得到净化，人类的饮水安全和健康受到威胁。磷污染:含磷洗衣粉、磷氮化肥的大量使用容易造成磷污染。磷能够引起水中藻类疯长。因为磷是所有的
生物生长所需的重要元素；它还会导致湖中细菌大量繁殖。 磷也是鱼类甚至湖泊的杀手。大量增殖
得细菌消耗了水中的氧气，使依赖氧气生存的鱼类死亡，随后细菌也会因缺氧而死亡，最终是湖泊老
化、死亡。磷还可对热带地区的海滨水域造成与上述情况相似的水体富营养化的威胁。
石油化工洗涤:大多数家庭和餐馆大量使用的各种洗涤用品都是石油化工的产品，难以降解，排入江河中
不仅会严重污染水体，而且会积累在水产物中，大量进入人体后会出现中毒现象。
重金属污染:重金属（汞、铅、镉、镍、硒、砷、铬、铋、钒、金、铂、银等）污染 它们主要来源于采矿
和冶炼过程、工业废弃物、制革废水、纺织厂废水、生活垃圾（如电池、化妆品）。这些重金属对
人、畜有直接的生理毒性。
酸类污染:酸类主要来源于煤矿、金属（铜、铅、锌等）矿山废弃物以及向河流中排放酸的工厂。 酸类可
毒害水中植物，引起鱼类和其它水中生物死亡，严重破坏溪流、池塘和湖泊的生态系统。
悬浮物污染:土壤流失、向河流倾倒垃圾都会造成大量悬浮物。这些悬浮物大大降低了水质，增加了净化
水的难度和成本。
油类物质污染:从水上机动交通运输工具中以及由于油船泄漏进入水中的油类物质能破坏水生生物的生态
环境，使渔业减产，还会污染水产食品，危及人类健康。海洋上油船的泄漏会造成大批海洋动物死
亡。
远洋船舶污染:由于船舶配货的需要，要从世界范围内不同地区的不同港口进行排放或者打入压载水来调
节船舶的稳性，不同地区的水域中的微生物到达一个新的水域可能会造成食物链的破坏，会使一些生
物过度繁殖，成为灾害
3. 化学与能源
能源是人类社会发展进步的物质基础，根据开发和使用情况，能源可分为：①常规能源，如煤、石油、天
然气等；②新能源， 如核能、太阳能、地热能、氢能等。重点关注：新能源如新型燃料电池、高能
绿色电池等的开发和利用。
(1)能源：包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、潮汐以及柴草等。
①新能源：利用先进技术所获得的能源，如核聚变能、风能、太阳能、海洋能、生物质能等。
②可再生能源：在短时间内可连续再生利用的一次能源。例如，水能、风能、生物质能等。
③不可再生能源：经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源。例如，煤，石油、天然气等。
(2)科技前沿——可燃冰
可燃冰是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆坡中，其主要成分是一水合
甲烷晶体(CH·nHO)，它是人类的后续新能源，具有高效、使用方便、清洁无污染等优点。我国在南
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海首次连续开采成功。
4. 化学与材料
化学是材料发展的源泉，以新型材料为背景考査物质的结构和性质及化学原理一直是高考的热点。这类试题与化学基本概念及元素化合物的性质联系紧密。以下是教材中涉及的材料知识。
(1)合金材料：合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，与各
组分的金属相比，其特点为硬度比各组分的大，熔点比各组分的低。合金有：固体和液体（K-Na合
金）
(2)无机非金属材料：玻璃、陶瓷、碳化硅。
新型无机非金属材料：氧化铝结构陶瓷、超导材料石墨烯、光导纤维SiO，芯片Si、碳纤维（C）
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(3)普通玻璃是NaSiO、CaSiO、SiO 等熔化在一起得到的物质，是混合物。
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(4)石英玻璃的成分是SiO，与普通玻璃不同，可做光导纤维。
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(5)制造陶瓷的主要原料是黏土。
(6)有机高分子材料：塑料、纤维和橡胶。
①通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
②塑料的主要成分是合成树脂。热塑性指的是塑料冷却后变成固体，加热后又熔化，是线型高分子材料，
常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。热固性指的是在制造过程中塑料受热能变软，但加
工成型后受热不能再软化，具有体型结构，如酚醛树脂。
③天然纤维包括纤维素(棉花、麻、植物上的根、茎、叶)、蛋白质(蚕丝、羊毛、动物皮毛)等。
合成纤维包括腈纶、涤纶等共有六大纶。
蛋白质纤维的检验：灼烧时有烧焦羽毛的气味。
④天然橡胶是异戊二烯的聚合物，具有顺式结构，称为顺式聚异戊二烯，是线型高分子，经硫化后转变成
硫化橡胶(网状结构)。
二、化学与传统文化
1.经典史料中的化学物质
(1)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油。
(2)《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”，其中“曾青”是可溶性铜盐。
(3)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是K CO 。
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(4)《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO 。
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(5)《神农本草经》中“水银……熔化(加热)还复为丹”里的“丹”是HgO。
(6)《梦溪笔谈·器用》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”的“剂钢”是指铁的
合金。(7)唐代刘禹锡撰于818年的《传信方》中有这样一段描述“治气痢巴石丸，取白矾一大斤，以炭
火净地烧令汁尽，则其色如雪，谓之巴石”，巴石主要化学成分为KAl(SO ) ·12H O。
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(8)战国所著《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳)，并把这种灰称为
“蜃”，“蜃”的主要成分为CaO。
(9)《咏煤炭》(明·于谦)中“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”其中“乌金”的主要成分是
煤炭。
(10)《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是
蛋白质。
2.经典史料中的化学工艺
(1)锌的冶炼：明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然
后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也”(注：炉
甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。其冶炼Zn的方程式为ZnCO ＋2CZn＋3CO↑。
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(2)青铜的冶炼：冶炼青铜的过程较复杂，大概为先把选好的矿石加入熔剂，再放在炼炉内，燃木
炭熔炼，等火候成熟，取精炼铜液，弃去炼渣，即得初铜。初铜仍比较粗，需再经提炼才能获
得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金，即是青铜。铸造青铜必须解决采矿、熔炼、铜、锡、
铅合金成分的比例配制、熔炉和坩埚炉的制造等一系列技术问题。
(3)胆铜法炼铜：用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。这种工艺是利用金属铁将胆
矾溶液中的铜离子置换出来,还原为金属铜,再熔炼成锭。早在西汉时就已有人觉察到这一化学
反应，《淮南万毕术》、《神农本草经》就提到：“白青（碱式碳酸铜）得铁化为铜”，“石
胆……能化铁为铜”。
(4)淘冶黄金：黄金都是以游离状态存在于自然界，分沙金和脉金（小金）两种。历史上的早期采
金技术都是“沙里淘金”。例如，《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。
(5)银的冶炼：银虽有以游离状态或银金合金状态(黄银)存在于自然界的,但很少，主要以硫化矿形
式存在,并多 与铅矿共生。中国大约在春秋初期才开始采集银， 东汉时期发明了以黑锡
（ 铅）结金银的“灰吹法”。明代著作《菽园杂记》、《天工开物》中有翔实记载。
(6)汞的冶炼：在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂（硫化汞） 状态存在。方士们
在密闭的设备中升炼水银，先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的
分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺， 设计了专用的装置，《天工开物》中也有类似记载。
在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。(7)黄铜的冶炼：明代以前，这种合金是利用炉甘石（碳酸锌矿）和金属铜、木炭合炼而成的。这
个炼制方法的记载最早见于五代末期的“日华子点庚法”，是一个炼金术的配方。
(8)镍白铜的冶炼：镍白铜自古是中国云南的特产。东晋常璩《华阳国志》就已记载：“螳螂县因
山名也，出银、铅、白铜、杂药。”明代云南已大量生产似银的锌镍铜合金，含铜 40％～
58％，镍7.7％～31.6％，锌25.4％～45％,称为“中国白铜”。
(9)《新修本草》对“青矾”的描述：“本来绿色，……正如瑠璃……烧之赤色……”，“烧之赤
色”指的是“煅烧”。
(10)《徐光启手记》中记载了“造强水法”：“绿矾(FeSO4·7H2O)五斤（多少任意），硝五斤。
将矾炒去，约折五分之一。将二味同研细，听用。次用铁作锅……锅下起火……取起冷定，开
坛则药化为水，而锅亦坏矣。用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化……强水用过无
力……”。相当于“王水”的配制。
3.传统文化涉及“分离”方法的判断
根据过程判断分离和提纯的常见方法，如蒸馏、蒸发、升华、萃取等。
（1）“自元时始创其法，用浓酒和槽入甄，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”该
过程涉及蒸馏操作；
（2）《本草纲目》中记载：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁，后乃煎炼
而成”。“煎炼”涉及蒸发、结晶操作；
（3）《本草纲目》中对碱式碳酸铅制备过程有如下叙述：“每铅百斤，熔化，削成薄片，卷作
筒，安木甑内。甑下甑中各安醋一瓶，外以盐泥固济，纸封甑缝。风炉安火四周，养一七，便
扫入水缸内。依旧封养，次次如此，铅尽为度。”文中涉及的操作方法是蒸馏；
（4）“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”，这种分离方法是蒸馏；
（5）《天工开物》中对“海水盐”有如下描述：“凡煎盐锅古谓之牢盆，……其下列灶燃薪，多
者十二三眼，少者七八眼，共煎此盘，……火燃釜底，滚沸延及成盐。”文中涉及的操作有加
热、蒸发、结晶。
（6）《泉州府志》中有：“元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效
之。”其原理是泥土具有吸附作用，能将红糖变白糖
（7）《本草纲目》中记载：“近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟，和曲酿瓮中七日，以甑
蒸取”。文中涉及的操作为蒸馏。（8）《本草纲目》对轻粉（Hg Cl ）的制法作如下记载：“用水银一两，白矾二两，食盐一两，同
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研不见星，铺于铁器内，以小乌盆覆之。筛灶灰，盐水和，封固盆口。以炭打二炷香取开，则
粉升于盆上矣。其白如雪，轻盈可爱。一两汞，可升粉八钱。”文中涉及的操作为升华。
（9）《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”，
泡茶过程涉及的操作有溶解、过滤。
（10）《物理小识》中“以汞和金涂银器上，成白色，入火则汞去而金存，数次即黄”，该过程为
汽化。
（11）《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑，实花一重，香骨一重，常使花
多于香。窍甑之傍，以泄汗液，以器贮之”。文中涉及的操作气体的冷凝过程。
（12）《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令
砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜
三、选择题中的元素化合物知识
高考常考的物质性质与应用
物质性质 应用
不能混合使用，如果混合，会发生反应，产生有毒气
洁厕灵和“84”消毒液
体
生理盐水(0.9%的氯化钠溶液) 用于静脉注射、鼻腔冲洗等
浓硫酸具有吸水性 作干燥剂(不能干燥NH 、HS、HI)
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生石灰、无水氯化钙能与水反应 可作(食品)干燥剂
ClO 具有较强的氧化性 用于自来水的杀菌消毒
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次氯酸盐具有强氧化性 可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂
氮气的化学性质稳定 作保护气
NH HCO 、NH NO 是可溶的含氮化合物 可用作氮肥
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浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
二氧化硫具有漂白性 二氧化硫可以用来漂白纸浆、草帽辫等
NaHCO 受热分解生成CO、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
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NaCO 水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污
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Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品
MgO、Al O 熔点高 作耐高温材料
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小苏打和硫酸铝反应生成二氧化碳 可以作泡沫灭火器
镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料
Fe具有还原性 防止食品氧化变质
Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附
铁盐可用作净水剂(混凝剂)
性
KFeO 是强氧化剂，还原产物铁离子水 KFeO 作新型消毒剂、净水剂
2 4 2 4解生成氢氧化铁胶体
Cu＋2FeCl ===2FeCl ＋CuCl FeCl 腐蚀Cu刻制印刷电路板
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CuSO 使蛋白质变性 误服CuSO 溶液，喝蛋清或豆浆解毒
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在医疗上进行胃部造影前，BaSO 作患者服用的“钡
4
BaSO 不溶于水，不与胃酸反应
4
餐”
高考实例剖析
高考怎么考SEST题，根据高考指挥棒来学习SEST题
【高考实例一】
例1．（2022年全国统一高考化学试卷（甲卷））化学与生活密切相关。下列叙述正确的是（ ）
A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B．温室气体是形成酸雨的主要物质
C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D．干冰可用在舞台上制造“云雾”
【实战演练】
1．（2021年全国高考甲卷试题）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．掩埋废旧电池不会造成环境污染
C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染、
2．（2022年新高考河北卷）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是( )
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．陶瓷主要成分为SiO 和MgO
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C．陶瓷烧制的过程为物理变化 D．白瓷的白色是因铁含量较高
【高考实例二】
例2. （2022年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)）生活中处处有化学，下列叙述正确的是
A. HB铅笔芯的成分为二氧化铅 B. 碳酸氢钠可做食品膨松剂
C. 青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D. 焰火中红色来源于钠盐灼烧【实战演练】
3．（2021年全国高考乙卷试题）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善
环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指 的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中
和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将 还原为甲醇
4.（2022年湖北省新高考化学试卷）武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金
汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是（ ）
A．鎏金工艺利用了汞的挥发性
B．鎏金工艺中金发生了化学反应
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．用电化学方法也可实现铜上覆金
