2018屆高考化學(xué)課時基礎(chǔ)知識點復(fù)習(xí)教學(xué)案34專題二十八化學(xué)與技術(shù)考點二化學(xué)與資源開發(fā)解析

1、SS考點二化學(xué)與資源開發(fā) 總基礎(chǔ)點重難點 1獲取潔凈的水 (1)水的凈化 基本流程 混凝劑 消毒劑 天然水 過濾過濾 清潔水 - 飲用水 工業(yè)生產(chǎn)中常用的混凝劑：明礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵等。 常用的消毒劑：漂白粉、液氯、 CIO?、高鐵酸鹽等。 明磯凈水原理 KAI(SO 4) )2=K+ + A產(chǎn) + 2SO?-, A產(chǎn) + 3H?O AI(OH) 3(膠體) + 3H +。AI(OH) 3在水中以絮狀的膠體形式存在，由于水中的膠體雜 質(zhì)一般帶負(fù)電荷，而AI(OH) 3膠體粒子帶正電荷，從而使膠體雜質(zhì)聚 沉，同時AI(OH) 3還能吸附一些懸浮物。 (2)硬水的軟化 硬水和軟水 f 硬

2、水：含較多(:a、Mg的水 天然水一 .軟水：含少量或不含Mg的水 暫時硬度和永久硬度 暫時硬度一一由鈣、鎂的碳酸氫鹽引起的硬度 永久硬度一一由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度 硬水的軟化方法 硬水軟化的常用方法有加熱法、藥劑法和離子交換法等 (3)污水的處理 化學(xué)沉淀法 氣化還康法 1物方法離子交換法 學(xué)霸巧學(xué)卡 對處理水的方法的深度探究 (1) 向硬水中加入適量的熟石灰目的是使鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂 沉淀；加入適量純堿的目的是使鈣離子生成碳酸鈣沉淀； 過濾棄去沉 淀，即得軟水。 (2) 硫酸亞鐵可用作混凝劑的原理和條件：調(diào)節(jié)溶液pH在9左右， 亞鐵離子水解生成氫氧化亞鐵，并被空氣中氧氣氧化為

3、氫氧化鐵， 起 到更好的混凝作用。 (3) 水的凈化是除去水中的懸浮物，而硬水軟化是為了除去水中 的鈣、鎂離子，消毒是為了除去水中的細(xì)菌。 (4) 高鐵酸鈉( (NazFeOd或高鐵酸鉀( (&FeO4) )具有強(qiáng)氧化性，是一 種新型凈水劑，能發(fā)生反應(yīng) FeO4- + 8H + + 3e- =Fe3十+ 4出0，其 還原產(chǎn)物Fe3 +可以水解生成Fe(0H) )3膠體，能吸附雜質(zhì)而達(dá)到凈水 的目的：Fe3 + + 3H2O Fe(OH) 3(膠體)+ 3H +。 2海水的綜合利用 (1)海水制鹽 目前，由海水制鹽的方法仍以蒸發(fā)_(鹽田法)為主，其原理很 簡單，即將海水引入海灘上的鹽田里

4、，利用日光和風(fēng)力逐漸使水蒸發(fā)， 慢慢濃縮，使食鹽結(jié)晶析出。 鹽田一般分為貯水池、蒸發(fā)池和結(jié)晶池三部分。 (2 )氯堿工業(yè) 沉淀劑 加適量稀鹽酸 工藝流程：粗鹽水 - 過濾 - 離子交換樹脂一- r-Na()H 電解電解亠亠 - 12 o 精鹽水 Cl2 通電 反應(yīng)原理：2NaCI + 2H2O=H2 f+ CI2 f + 2NaOH。 產(chǎn)品應(yīng)用 a. CI2:有機(jī)合成、制農(nóng)藥等； b. NaOH :造紙、制玻璃、肥皂； c. H2：有機(jī)合成、金屬冶煉。 (3 )海水提溴 工藝流程 反應(yīng)原理 Cl2 + 2NaBr=2NaCI + Br2 a. 3Br2 + 3Na2CO3=5NaBr + Na

5、BrO 3 + 3CO2 f 5NaBr + NaBrO 3+ 3H2SO4=3Br2 + 3Na2SO4 + 3H2O b. Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2=Br2 + 2HCI 學(xué)霸巧學(xué)卡海水提溴注意事項 (1) 通氯氣前要先將海水酸化，使其 pH約為3.5,此時氯氣的氧 化效果最好。 (2) 用空氣或水蒸氣將溴吹出，而不用四氯化碳萃取，原因是后 者工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益低且對環(huán)境污染嚴(yán)重。 (4)海水提鎂海海去懸浮去懸浮濃縮濃縮(丄丄 水雜水雜質(zhì)質(zhì)”酸化酸化 氯化氯化 空氣或空氣或He同同 吹出吹出 B+ +空氣或空氣或 Br2+

6、H2O(g) 酸化酸化 純堿吸收痞純堿吸收痞 so?吸收吸收* * 煤的氣化：2C+(). 2CO , 高溫 , C+H2()=C()-FH2 C()+H2() 3煤化工和天然氣化工的發(fā)展一一一碳化學(xué) 一碳化學(xué)是以分子中只含一個碳原子的化合物 （如CO、CH4、 CH3OH等）為原料，合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。 天然氣重整:CHq H2OC()4-3H? jyi 精鹽精鹽 - 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè) *Mg()H). MgCb - 6IL0無水無水MgCL *NaBr Br2 S02 水溶液吸收一水溶液吸收一Br3 下列有關(guān)說法正確的是( ( ) ) A. 用澄清石灰水可鑒別 NaHCOs和N

7、a2CO3 B. 制取NaHCO 3的反應(yīng)是利用其溶解度小于 NaCl的溶解度 C .在步驟、中，溴元素均被氧化 D .工業(yè)上通過電解飽和 MgCI 2溶液制取金屬鎂 答案 B 解析 A項，Na2CO3、NaHCO 3和Ca(OH) 2均能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生 白色沉淀，所以用澄清石灰水不可鑒別 NaHCO 3和Na2CO3，錯誤； B項，向飽和食鹽水中通入 NH3和CO2，溶解度較小的NaHCOs會 先析出，正確；C項，步驟中，溴元素化合價從1升高到0,被 氧化，步驟中，溴元素化合價從0降低到1,被還原，步驟中， 溴元素化合價從1升高到0,被氧化，錯誤；D項，工業(yè)上通過電海水海水 解熔融的氯化鎂來制

8、取金屬鎂，電解飽和 MgCW溶液得到的是氫氧 化鎂，錯誤 2.水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1) 含有較多 _ 的水稱為硬水。硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉 淀的離子方程式為 _ 寫出一個即可) )。 (2) 將RH型陽離子交換樹脂和 ROH型陰離子交換樹脂串接來軟 化天然硬水，應(yīng)先使硬水通過 _ (填“ RH或“ ROH型離子交 換樹脂，原因是 _ 。 (3) 通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截 留，從而獲得純凈水的方法稱為 _ 。電滲析法凈化水時，使離 子通過半透膜的推動力是 _ 。 (4) 檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的 考法綜述化學(xué)與資源的綜合開發(fā)利用

9、是“化學(xué)與技命題法解 術(shù)”模塊的重要內(nèi)容，也是絕大多數(shù)省份高考選考的組成部分。 涉及 的內(nèi)容有化石燃料、海水與礦石等資源的綜合利用，在高考試題中常 結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對資源的開發(fā)利用進(jìn)行綜合考查。 命題法1氯堿工業(yè) 典例1 氯堿廠電解飽和食鹽水制取 NaOH的工藝流程示意 圖如下： 粗鹽水粗鹽水 NaOIl Cl2 H2 依據(jù)上圖完成下列問題： (1) 在電解過程中，陰極上生成氣體的電子式為 _。 (2) 精制過程中除去陽離子中的 Ca2+ Mg2+等雜質(zhì)，除去Mg2+ 的離子方程式為 _ 。 (3) 精制過程要除去SO2,可選擇下列溶液中的 _ 傾字母 序號)。 a. Ba(OH)2 b. Ba

10、(NO3)2 c. BaCI2 (4) 在實際生產(chǎn)中也可以用BaCO3除去SO (已知溶解度 BaSO4BaCO3) ),試用平衡移動原理加以解釋： _ 。 (5) 脫鹽工作中，利用 NaOH和NaCI在溶解度上的差異，通過 蒸發(fā)、冷卻、 _ 、 _ 填操作名稱) )而制得50%的NaOH 溶液。 (6) 寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 _ 。 電解 解析電解飽和食鹽水的反應(yīng)：2NaCl + 2H2O=2NaOH + Cl2 f + ,與正極相連的為陽極， 生成氯氣， 該電極反應(yīng)為2Cl -2e_ =Cb f ,與電源負(fù)極相連的為陰極，生成氫氣，電極反應(yīng)式 為2H + + 2e- =H2 f，

11、氫氣的電子式為 HH。 (2) Mg2 +和NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，離子方程式為 Mg2 + + 2OH -=Mg(OH) 2 J。 (3) 除雜的基本原則是除雜而不能引入新的雜質(zhì)。對于該混合物 而言，氫氧根離子和氯離子都不是雜質(zhì)，而硝酸根離子卻是雜質(zhì)，所 以可以選用氫氧化鋇，也可以選用氯化鋇，但是不能選用硝酸鋇。 (4) 由于 BaSO4比 BaCOs的溶解度小，SO 4-促使 BaCOs(s) Ba2 + (aq) + COp (aq)平衡正向移動，生成更難溶的 BaSO4沉淀。 氫氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，但是氯化鈉的溶解 度受溫度的影響不大，所以氫氧化鈉和氯化鈉分離的方法是通過

12、加熱 蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾除去 NaCl。 電解 (6)電解飽和食鹽水反應(yīng)為 2NaCl + 2H2O=2NaOH + CI2 f + 電解 H2 f，該反應(yīng)的離子方程式為 2CI- + 2H2O=2OH - + H?f + Cl2f。 答案7 (2) Mg2+ + 2OH =Mg(OH) 2 J (3) ac (4) 由于 BaSO4比 BaCOs的溶解度小，SO 4促使 BaCO3( (s) Ba2 (aq) + CO2 (aq)平衡正向移動，生成更難溶的 BaSO4沉淀 (5)結(jié)晶過濾 電解 (6)2C+ 2出0=20日 _ + H2f + CI2 f 【解題法】 氯堿工業(yè)涉及知識點總

13、結(jié) (1)粗鹽的精制 畑人過量的畑人過量的EeiCl除去除去SC場一場一 J 加入加入過量的過量的Ca 換塔換塔 鹽水鹽水 cr - - 竜 二二二二二二二二二二二二 OJT 性性 1 f L 離子交換膜離子交換膜 HQ(含少量含少量NHOH) (4)產(chǎn)品 陽極室產(chǎn)品：氯氣，補(bǔ)充飽和食鹽水流出淡鹽水。 陰極室產(chǎn)品：氫氣和 NaOH，補(bǔ)充純水( (加入少量NaOH)流出 NaOH溶液。 命題法2水的凈化與處理 典例2 水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海 水淡化等。 (1) 水處理技術(shù)的核心是減少或除去水中的各種雜質(zhì)離子。目前， _ 和 _ 主要的去離子方法。 (2) 根據(jù)廢水中所含有

14、害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理 方法。 中和法 廢水I | - |pH近于7 懸凝法 廢水H | - |除懸浮物 沉淀法 廢水皿 | |除Cu2 + Hg2 氧化還原法 廢水W I |除CN - 淡鹽水淡鹽水J 0.05 mg,因此不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水W常用CI2氧化CN-成 CO2和N2，若參加反應(yīng)的CI2與CN-的物質(zhì)的量之比為5 : 2,根據(jù) 質(zhì)量守恒定律及電荷守恒可得該反應(yīng)的離子方程式為 5CI2 + 2CN - + 4H2O=10CI- + 2CO2 + 2+ 8H +。 (3) 地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽，自來水廠需要對地下水進(jìn) 行軟化處理，以降低 Ca2 +、Mg2 +的

15、含量。把進(jìn)行過離子交換的 CaR2( (或MgRd型樹脂置于NaCl溶液中浸泡，發(fā)生反應(yīng)：CaR? + 2NaCl=2NaR + CaC(或 MgR? + 2NaCI=2NaR + MgCW), 一段 時間后便得到了 NaR，又能重復(fù)使用，即獲得了再生。 (4) 陽離子交換膜只允許陽離子自由通過， 隔膜B在陰極附近， 電解池陰極是陽離子放電，所以隔膜 B是陽離子交換膜。電解池 陽極是溶液中的CI-放電，所以通電后陽極電極反應(yīng)式是 2CI-2e- =CI2 f 答案(1)離子交換法 膜分離法 (2) OH - + CO2=HCO3 HCO 3會促進(jìn) AI3 +的水解，凈水 效果增強(qiáng) CH4 否

16、5CI2 + 2CN - + 4H 2O=10CI- + 2CO2 + N2+ 8H + (3) 軟化食鹽水 (4) B 2CI- 2e- =CI2 f 【解題法】 處理水的方法歸納總結(jié) (1) 硬水軟化的常用方法 加熱法(只能軟化具有暫時硬度的水) ) Mg(HCO 3) )2=MgCO 3 J+ CO2 f+ H2O ,繼續(xù)煮沸時， MgC0 3 可轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(0H) )2： MgCO 3+ H2O=Mg(OH) 2 J + CO2 f。 藥劑法(石灰純堿法) 沉淀 sCaCO3.Mg(OH)2 硬 Ca(OH)2 水 a N 屯 CO 沉淀；CaCO3 含C護(hù)十的水 反應(yīng)原理:

17、a. Ca(HCO 3)2 + Ca(OH) 2=2CaCO3 J + 2H2O Mg(HCO 3)2 + 2Ca(OH) 2=2CaCO3 J + Mg(OH) 2 J + 2出。 MgSO 4+ Ca(OH) 2=Mg(OH) 2 J + CaSO4 b. Ca? + + CO3_ =CaCO 3 J 離子交換法：利用了離子交換反應(yīng)原理，軟化水的質(zhì)量高。常 用離子交換樹脂作離子交換劑，其軟化硬水和再生的過程如圖所示： 其原理為 Ca(HCO 3)2 CaCO3 J + CO2 f + H2O , （2）污水處理的常用方法 污水處理 方法 原理 方法 物理法 利用物理原理和機(jī)械 作用對廢水進(jìn)

18、行處理 沉淀、均衡調(diào)節(jié)、過濾、離心分離 化學(xué)法 通過化學(xué)反應(yīng)處理廢 水 中和法：處理酸性廢水和堿性廢水 沉淀法：處理含有重金屬離子的廢水 氧化還原法：除去油類、氮化物、硫化 物等物質(zhì) 生物法 利用微生物的作用除 去廢水中溶膠物質(zhì)及 有機(jī)物 活性污泥法、生物濾池法、厭氣處理法 J I對點題必刷題 1. （雙選）下列敘述正確的是（ ） A .合成氨的“造氣”階段會產(chǎn)生廢氣 B.電鍍的酸性廢液用堿中和后就可以排放 C .電解制鋁的過程中，作為陽極材料的無煙煤不會消耗 D .使用煤炭轉(zhuǎn)化的管道煤氣比直接燃煤可減少環(huán)境污染 答案 AD 解析 A項，合成氨中造氣生成 H2時，不論是C還是CH4與 出0反應(yīng)

19、，均有CO或CO2廢氣生成，正確；B項，電鍍液中不僅 顯酸性，還含有重金屬陽離子、有毒物質(zhì)等，要回收利用，無害化處 理，錯誤；C項，陽極生成氧氣，氧氣與碳反應(yīng)，錯誤。 2. （雙選）污水經(jīng)過一級、二級處理后，還含有少量Cu2+ Hg2+ Pb2+等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀 劑的是（ ） A .氨水B.硫化氫氣體 C .硫酸鈉溶液 D .純堿溶液 答案 AC 解析 氨水、Na2SO4溶液均不能使Cu2 +轉(zhuǎn)化為沉淀，其中氨水 與Cu2 +形成配離子。 3.某工廠的廢渣中含 NaCI、Mg(0H) )2、CaCOs、BaCOs等, 為實現(xiàn)變廢為寶，設(shè)計了以下工藝流程制

20、備七水硫酸鎂。 在反應(yīng)器中加入過量的稀硫酸， 控制pH為5.0,溫度在52 C左 右，持續(xù)攪拌。 (1) 反應(yīng)混合物過濾后，濾渣的主要成分為 _ 。 攪拌器的作用是使反應(yīng)充分進(jìn)行，其化學(xué)原理為 _ (請結(jié)合反應(yīng)器中進(jìn)行的反應(yīng)解釋) )。 (2) 經(jīng)過分析，過濾所得濾液中含有的離子主要為 NaJ Mg2+ H + SO右、C，為了除去H=最好加入適量的 _填 化學(xué)式) )。 (3) 蒸發(fā)濃縮器的溶液中主要含有氯化鈉和硫酸鎂，通入水蒸氣 并控制溫度在100110 C,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，此時析出的晶體主要是 氯化鈉，說明此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉 _ (“大”或 “小”) )。結(jié)晶槽中硫酸鎂結(jié)晶的方

21、法為 _ 。 (4) 結(jié)晶槽中，析出晶體后所得溶液中主要含有的金屬陽離子是 _ ,生產(chǎn)中對該溶液的處理方法是 _。 洗滌(5) 工業(yè)上制取金屬鎂，其化學(xué)反應(yīng)方程式為 _ 。氯 堿工業(yè)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為 答案 CaS04和BaS04攪拌過程中CO?不斷逸出，使平衡 CaCO3 + H2SO4 CaSO4 +戰(zhàn)0 + CO2 f不斷向右移動( (或?qū)?CaCO3 改為 BaCOs) (2) MgO或 MgCO3 或 Mg(OH) (3) 大冷卻結(jié)晶 (4) Na+、Mg2+循環(huán)利用 通電 通電 (5) MgCI 2(熔融) )=Mg + Cl2 f 2NaCI + 2H2O=2NaOH + H2 f+