《化学与技术的发展归纳与整理》教案5(新人教版选修2).docx

2022届高考化学二轮专题复习精品教案- 专题十四 新材料、环境与化学一 考点回忆1.考点阐释化学与技术局部内容原来是穿插在了各个章节之中，并没有明确的考查要点，与各章节的内容合在一起进行考查。新课标中开设了化学与技术模块，主要分成了三大局部，化学与资源开发利用。这一局部内容主要涉及到了煤、石油和天然气三种主要能源的开发与利用、海水的综合利用、废旧物资再生与综合利用三局部内容。化学与材料的制造、应用。化学材料在原大纲中也有所表达，但不是很系统。在化学与技术模块中主要考查金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点。化学与工农业生产。这一局部内容在原大纲中不作要求，而在新课标中主要有水的处理、对合成氨的理解、肥料、农药等在农业生产中的作用。2.考察要点1局部化学与资源开发利用1了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。2了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。3了解海水的综合利用。了解化学科学开展对自然资源利用的作用。4了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。2化学与材料的制造、应用1了解社会开展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学开展的促进作用。2了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。3了解用化学方法进行金属材料外表处理的原理。4了解我国现代材料研究和材料工业的开展情况。了解新材料的开展方向。3化学与工农业生产1了解化学在水处理中的应用。2了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业开展的重大意义。3了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会开展中的作用。4了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。二 例题剖析及解答指导【1】作为国家正在实施的“西气东输工程终点站，上海将逐步改变以煤、石油气为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。目前上海大局部城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区开始使用东海天然气作为民用燃料，管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4，它们的燃烧反响如下：2COO2 2CO2 2H2O2 2H2O CH42O2CO22H2O1根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是进风口填“增大或“减小，如不作改进可能产生的不良结果是乙烷丙烷丁烷熔点/183.3189.7138.4沸点/88.642.10.52管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、 丙烷、丁烷等，它们的某些性质见右表：试根据以上某个关键数据解释冬天严寒季节有管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是【解题指导】1从三个方程式可得出等物质的量的天然气消耗氧气的物质的量最大，即消耗空气的体积电大；进风口是用来提供氧气的，因为等物质的量的天然气比管道气消耗氧气多，所以要增大空气进口才能使天燃气燃烧充分；2从表中数据来看，当温度低于0.50C时，丁烷即为液体，所以导致管道内气流不畅通。答案：天然气 增大 不能充分燃烧，生成有毒的CO 2丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅【】海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如以下列图所示：假设在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出反响的化学方程式用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在枯燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去写出实验步骤。实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时过滤时蒸发时【命题解读】 考试说明 指出“了解海水的综合利用。此题是以“海水的综合利用可以制备金属镁，为背景知识，考查了学生对课本所学知识有灵活应用能力，同时与实验结合起来，对一些实验中常见的根本操作进行了考查。【解题指导】MgCl2·6H2O在加热时可发生水解反响：MgCl2·6H2OMg(OH)ClHCl5H2O，加热可促进水解，HCl、水蒸气的挥发使水解反响趋于完成，生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl受热进一步分解得到MgO；而在枯燥的HCl气流中加热时，即可抑制MgCl2水解，又会带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，促进失去结晶水反响的发生，得到无水MgCl2。由于Mg(OH)2难溶于水，而Ca(OH)2微溶于水，所以参加适量MgCl2溶液，过滤、洗涤、枯燥可得纯洁的Mg(OH)2。熟悉溶解、过滤、蒸发的操作要点，即可答复玻璃棒的作用。答案：MgCl2·6H2OMg(OH)ClHCl5H2OMgCl2·6H2O MgO2HCl5H2OMg(OH)Cl MgOHCl在枯燥的HCl气流中加热时，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，故得到无水MgCl2。参加MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤搅拌，加速溶解 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止溶液外洒 搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅【3】锌锰干电池广泛应用于日常生活、教学、科研和生产中。报废的干电池不回收利用，不仅是一个很大的资源浪费，而且如果处置不当，还可能造成严重的环境污染。废干电池是“放错了地方的资源，是完全可以变废为宝的。酸性锌锰干电池的反响原理为：Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3+H2.废干电池的综合利用有多种方案，下面是其中的一种：1电池底部的铁片通常采用的防腐措施是，回收时从金属混合物分选出铁的简单方法是2回收时得到的产品A的主要成分是，将其别离的方法是3干电池放电过程中产生的H2主要是与MnO2反响而被吸收，请你分析它们反响的原因和反响的类型，并推测其可能的产物4在焙烧炉中隔绝空气高温焙烧的条件下，二氧化锰被复原成易溶液于酸的MnO或Mn，写出反响的化学方程式 、5焙烧后的固体与硫酸作用时，其中一些重金属以可溶性硫酸盐存在于溶液中重金属以可溶性硫酸盐用MeSO4来表示，通常用BaS与之反响生成难溶性的无毒硫化物和硫酸钡，其反响的离子方程式为6回收得到的产品B是，在生产过程中一般需将其进一步转化为重要的化工原料MnCO3,请你用绿色化学的思想设计一个制备方案【命题解读】 考试说明 提出“了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。此题以废干电池的回收再利用为背景考查了学生“接受、吸收、整合化学信息的能力，分析问题和解决问题的能力，化学实验与探究能力等三种能力。综合性较强，涉及到了根本操作、回收原理、综合应用等等多个方面。【解题指导】1这是一个常识性的问题，在干电池的底部就是镀锌铁皮。而对于铁的提取，最常用的物理方法就是磁选法。2从干电池的放电原理来看Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3+H2最可能溶于水的两种物质就是NH4Cl和ZnCl2，从这两种盐的性质来看用加热法比较好。3这是一个对能力要求较高的题目，从题目中可以看出MnO2与H2确实反响了，再从二者的性质上可以判断发生的是氧化复原反响。进而根据氧化复原反响原理可以对产物进行大胆的推测。4本小题中有一个常识就是所得的滤渣中含有C这种物质，也是这个小题的隐含条件。一旦发现了这个隐含条件，这个小题就可迎刃而解了。5这也是一个对能力要求较高的小题，也可看作是信息题。写离子方程式主要是看物质能不能拆，此题有两个判断BaS要拆MeSO4要拆。而对于其他几种物质很容易判断。6这是一个现实性很强的问题。从题意可以看出，它的立足点是绿色化学。因此要防止新的污染的出现。因此此题中只要是涉及到用含钡我物质均不得分。而对于其他的把硫酸根离子转化为其他可利用的盐出可给分。答案：1在铁外表镀锌 采用磁选法2NH4Cl和ZnCl2 将混合物加热，使NH4Cl分解气化，并冷却回收3氢气具有复原性，二氧化锰具有氧化性，二者发生氧化复原反响，氢气可被氧化生成水，二氧化锰被复原成低价的锰的化合物456MnSO4在硫酸锰溶液中参加适量的碳酸铵使之反响生成MnCO3，同时生成可作化肥的硫酸铵。其他的合理答案也给分，关键是要注意绿色化学理念【4】材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性，它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的，以下列图所示为其生产过程，其中虚线框内转化是为探究C的组成而设，G、F、H均为难溶于水且为白色粉末；图中除M、K均含A元素外均为中学化学常见物质：写出化学式：单质B，化合物F。写出以下反响的离子反响方程式：反响反响写出反响的化学方程式【解题指导】从可知元素显价。而化合物能够与水反响，生成的产物能与硝酸银溶液反响生成，且不溶于硝酸，说明是gCl。这是做此题的关键。由此可得出化合物中含有l 元素。再从受热分解得应为H4SiO4或H2SiO3，进而可得出中还应含有i元素，从而可得出为SiCl4。到此可推出图中的所有物质。答案：1Cl2 H4SiO4或H2SiO32AgClAgCl SiO22OHSiCl4H2O 43Si(NH)4Si3N48NH3【5】我国南方某些地区的井水取来久置后，井水由澄清透明变成有少量棕红色絮状沉淀积于缸底，水面浮着一层“锈皮，当地居民常采用加明矾的方法处理。井水久置后，水面浮着的一层“锈皮的主要成分是写化学式。用化学方法鉴别该井水的步骤是离子方程式是。用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是离子方程式是。【解题指导】从现象来看，产生的的锈皮应是铁锈，说明该水中含有大量度e3+。要验证该水的成分只要检验水中的铁离子就行。而用明矾处理后的水中必然含有硫酸根离子，所以参加含有钡离子的可溶性物质即可到达目的。答案：(1)Fe2O3·xH2O(2)取少量水向其中参加适量的盐酸，然后再向其中滴入KSCN溶液，如果变红色说明其中含有Fe3+ Fe3+ +3SCN e(SCN)3(3) 取少量水样于试管中参加少量BaCl2溶液,如产生明显的白色沉淀,即为用明矾处理过的井水. (假设检验铝离子,写出实验步骤,现象和相应的离子方程式正确,同样可以) Ba2+SO42-=BaSO4 .【6】利用天然气气合成氨的工艺流程示意如下：根据上述流程，完成以下填空： 天然气脱硫时的化学方程式是。n molCH4经一次转化后产生COmol、生产H2mol用含n的代数式表示。K2CO3(aq)和CO2反响在加压下进行，加压的理论依据是。A相似相溶原理 B勒夏特列原理 C酸碱中和原理 整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环循环方向、循环物质。【命题解读】 考试说明 要求“了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业开展的重大意义此题以利用天然气合成氨的过程为背景知识，对学生“接受、吸收、整合化学信息的能力，分析问题和解决问题的能力进行了全面的考查。而对于有关流程图的习题往往对学生的逻辑推理能力要求较高。【解题指导】从图可以看出与e(OH)3发生了反响，产物为e2S3和水，即可得化学方程式。由可知mol可生成mol。从图中可知，的转化率为，所以可得n molCH4经一次转化后产生COnmol，生产H2mol(3)因为是化学平衡的移动，所以用勒夏特列原理来解释循环如图答案：3H2S2Fe(OH)3Fe2S36H2O n2.7n B N2,H2N2,H2NH3合成H2，N2 【7】在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，可制得小苏打。在析出小苏打晶体滤掉的母液中参加生石灰，可将氨气回收利用。小苏打在2500C下焙烧可得纯碱，分解所得二氧化碳也可以回收利用。以上所述称为索尔维制碱法。饱和食盐水先氨化，再通CO2的原因是反响的化学方程式是。在析出小苏打的母液中参加生石灰以回收氨气的化学方程式是。我国著名化学家侯德榜在析出小苏打的母液里在一定条件下参加NaCl粉末，使母液中的NH4Cl结晶析出，可生产化肥NH4Cl。在析出NH4Cl的母液中再通入氨气氨化，又可通CO2制取小苏打。创立了举世闻名的“侯氏制碱法。简答侯氏制碱法的主要优点。【命题解读】制碱工业是一项既重要又成熟的工业，而且产物纯碱与我们的生活密切相关，因此在化学技术教材中对这一局部内容进行了全面的介绍这一局部内容考查的形式主要是理解生产过程，可涉及到实验、计算等多项知识。一般难度适中。【解题指导】在食盐溶液中通入氨得到NaCl与氨水的混合溶液，此时NaCl和NH3的浓度均到达很浓的程度，再通入CO2，那么氨水大量吸收CO2生成浓度更大的NH4HCO3溶液。这时发生NH4HCO3与NaCl的反响，因NaHCO3此时溶解度比NH4Cl、NH4HCO3、NaCl都小而结晶析出。反之先通入CO2那么CO2以11溶于水，再通氨气，得不到浓NH4HCO3溶液，而不能析出NaHCO3晶体，不能滤出NaHCO3去加热制Na2CO3。按反响：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，有一半的CO2可以回收利用。上述母液中加CaO后生成Ca(OH)2与NH4Cl反响生成NH3得以全部理论上回收利用。但反响生成的CaCl2无多大用途，成为废渣难于处理。侯氏制碱法可多得到一种产品NH4Cl，将NaCl中Cl也充分利用，且无废料CaCl2，并少用原料CaO。答案： 使溶液中NH4HCO3形成浓溶液，便于与NaCl生成小苏打。NH3H2OCO2NH4HCO3NH4HCO3NaClNH4ClNaHCO3浓溶液中 2NH4ClCaO CaCl2NH3H2O使NaCl中的Cl也以利用，减少了原料CaO，不再生产废渣CaCl2，增加了新产品氯化铵，既免于废渣CaCl2对环境的污染，又使各原料得到充分利用。【8】硫酸工业中，如何有效吸收尾气里的二氧化硫、防止空气污染一直是化学家们研究的课题。从理论上讲，可以吸收二氧化硫的试剂很多，但实际上采用时要考虑许多因素，诸如原料本钱、动力消耗、吸收效率、是否具有二次污染、能否取得有价值的副产品等等，因此在尾气处理中应设法进行综合利用。为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料中如煤参加生石灰，这种方法称作“钙基固硫，这种方法中“固硫的反响是 。A2CaO+2S=2CaS+O2 BS+O2=SO2CCaO+SO2=CaSO3 D2CaSO3+O2=2CaSO4近闻美国和日本正在研究有Na2SO3作为治理SO2污染的一种新方法，第一步是用Na2SO3溶液吸收SO2；第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品，试写出上述两步反响的化学方程式我国化学家先后试用了烧碱吸收法、纯碱吸收法、石灰吸收法和氨水吸收法，根据我国的国情，现在一般采用氨水吸收法，写出用氨水吸收过量二氧化硫的化学方程式某硫酸厂每天排放1000m3已换算成标准状况下体积尾气中含0.2%体积分数的SO2，假设硫元素不损失，假设用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，理论上可得到多少kg石膏CaSO4·2H2O【解题指导】硫燃烧产生，参加生石灰的目的是除去，因此应选择，再者生成的aSO3易被氧化，所以还应选择。本反响类似于二氧化碳与碳酸盐反响，生成了酸式盐，弱酸的酸式盐一般不稳定，受热易分解。类似于第小题。答案：CD Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 2NaHSO3Na2SO3+SO2+H2OSO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO315.36kg【】硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试答复以下问题：某硫酸铵肥料，实验测得氮的质量分数为20%，这种样品中可能混有 。A碳酸氢铵 B硝酸铵 C氯化铵 D磷酸氢二铵以下物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是 。A碳酸氢铵 B草木灰 C过磷酸钙 D氯化钾田间一次施用化肥过多会使植物变得枯萎发黄，俗称“烧苗，其原因是 。A根细胞从土壤中吸收的养分过多 B根细胞不能从土壤中吸水C根系不能将水向上运输 D根系加速了呼吸作用，释放的能量过多【命题解读】 考试说明 要求“了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。此题以最常见的氮肥硫酸铵为材料考查了学生对化肥知识的掌握情况。涉及到了计算、化肥的施用过程中易出现的问题等多方面的知识。对学生综合应用知识的能力要求很高。这一类题一般难度不大，往往以生活常识为背景，有新意。【解题指导】硫酸铵含氮量为21.2%20%，那么必定含有含氮量比20%小的一种化肥，经计算只有NH4HCO3含氮量低于20%。硫酸铵为铵态氮肥，这种肥料不能跟碱性物质混合使用，因易产生挥发物质氨气，降低肥效，而草木灰的主要成分是K2CO3，水解显碱性。当使用化肥过多时，根细胞不能从土壤中吸水而发黄。答案：A B B