《全程復(fù)習(xí)方略》高考化學(xué)全國通用總復(fù)習(xí)教師用書配套微型專題突破系列三

1、全程復(fù)習(xí)方略高考化學(xué)全國通用總復(fù)習(xí)教師用書配套微型專題突破系列三【考情播報(bào)】以非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)能量變化等為載體，考查環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)的應(yīng)用是近幾年高考命題的特點(diǎn)，以選擇、綜合分析題等考查環(huán)境污染的處理，實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)等。常見的命題角度有：(1)環(huán)境污染和治理與非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)；(2)環(huán)境污染和治理與電化學(xué)；(3)環(huán)境污染和治理與化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡；(4)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)流程的評價(jià)?！敬痤}必備】環(huán)境污染及保護(hù)社會熱點(diǎn)中的化學(xué)知識(1)大氣污染物：氮氧化物污染、硫氧化物污染、碳氧化物污染、粉塵污染。如果人長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會

2、患硅肺病(矽肺病)。長期在二氧化硅粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場所工作的人易患此病。(2)溫室效應(yīng)：因大氣溫室氣體(二氧化碳、氟氯烴、甲烷等)含量增大而形成。(3)光化學(xué)煙霧：氮氧化物(NO、NO2)和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下，會發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種淺藍(lán)色的煙霧光化學(xué)煙霧。它是一種有毒性的光化學(xué)氧化劑(以O(shè)3為主)的二次污染物。汽車尾氣引起光化學(xué)煙霧的過程(發(fā)動(dòng)機(jī)氣溫2 800)：N2+O2=2NO，NO2 NO +O，O+O2=O3，O3+汽油甲醛、過氧乙酰硝酸酯、酮等。(4)酸雨：酸雨是pH小于5.6的酸性降水。由二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體進(jìn)入大

3、氣后溶于水而形成。硫酸型酸雨的形成過程：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4，2SO2+O2+2H2O 2H2SO4。(5)水污染：由工業(yè)三廢的不達(dá)標(biāo)排放，農(nóng)藥和化肥的濫用及生活污水的任意排放引起。如赤潮是由氮、磷等營養(yǎng)鹽類(如化肥、含磷洗滌劑等)的大量使用造成水體富營養(yǎng)化，水生植物瘋長而使水體缺氧，產(chǎn)生有毒物質(zhì)使水質(zhì)惡化。(6)白色污染：由不可降解塑料造成的污染，它在自然狀態(tài)下不能分解。(7)重金屬污染：含鉛汽油的汽車會通過尾氣排放鉛，工業(yè)廢水與廢棄電池中的鎘或汞會污染土壤和水源，再通過農(nóng)作物進(jìn)入人的食物鏈，重金屬在人體內(nèi)長期積蓄難以排除，能損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能，引

4、起多種疾病。【典題示例】角度一 環(huán)境污染和治理與非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)(2014浙江高考)下列說法不正確的是()A.光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)B.氨氮廢水(含 及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理C.某種光學(xué)檢測技術(shù)具有極高的靈敏度，可檢測到單個(gè)細(xì)胞(V=10-12 L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子，據(jù)此可推算該檢測技術(shù)能測量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10-1210-11 molL-1的目標(biāo)分子D.向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變【典題剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息電能主要靠化石燃料轉(zhuǎn)化得到，會產(chǎn)生大氣污染物信息 、NH3轉(zhuǎn)化為N2，是氮元素被氧化的過程信息即把

5、10-1210-11molL-1轉(zhuǎn)化為V10-12L存在1(0.602)10(6.02)個(gè)分子信息不同可燃物的燃燒熱不同【嘗試解答】目前電能主要靠化石燃料轉(zhuǎn)化得到，會產(chǎn)生大氣污染物，電解水成本較高，A正確；從-3價(jià)的 、NH3轉(zhuǎn)化為N2，是氮元素被氧化的過程，B正確；C中按信息，能觀察到單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子，即把10-1210-11molL-1轉(zhuǎn)化為V10-12L存在1(0.602)10(6.02)個(gè)分子，符合題意，C正確；汽油與甲醇的熱值不同，添加甲醇后單位質(zhì)量燃料完全燃燒放出的熱量肯定不同，即混合燃料的熱值一定會發(fā)生變化，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿角度二 環(huán)境污染和治理與電化學(xué)(2014江蘇高

6、考節(jié)選)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。(1)將燒堿吸收H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2-2e-=S(n-1)S+S2-=寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：_。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成_。(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)不變的元素是_。反應(yīng)中當(dāng)有1 mol H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe3+的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為_。在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件

7、下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢?。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有_?！镜漕}剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)的是陽離子，根據(jù)放電順序知水電離出的氫離子放電生成氫氣信息 生成S化合價(jià)升高，同時(shí) 的化合價(jià)降低生成H2S信息Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，化合價(jià)變化；H2S生成S，化合價(jià)變化信息由電子守恒知，H2SS失去電子的物質(zhì)的量等于O2得到電子的物質(zhì)的量【嘗試解答】(1)陰極區(qū)生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2+2OH-；電解后陽極區(qū)離子為 ，酸性條件下， 和H+反應(yīng)生成單質(zhì)S，硫元素失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成單質(zhì)硫，同時(shí)硫元素得電子生成H2S，即離

8、子方程式為 +2H+=(n-1)S+H2S。(2)圖中的反應(yīng)有Cu2+與H2S反應(yīng)生成CuS和H+、CuS與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+與Cu2+和S、Fe2+被O2氧化生成Fe3+，化合價(jià)不變的元素是銅、氫、氯；由S守恒可知1 mol H2S生成1 mol CuS，由得失電子相等可知1 mol CuS生成2 mol Fe2+；再由得失電子相等得2 mol(3-2)n(O2)4，n(O2)0.5 mol；CuS是Cu2+與H2S反應(yīng)生成的，CuS與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，F(xiàn)e2+被O2氧化，所以要使硫固體中不含CuS，只需增大空氣的量即提高混合氣體中空氣的比例?！敬鸢浮?1)2H2O+2e-=H

9、2+2OH- +2H+=(n-1)S+H2S(2)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)0.5 mol提高混合氣體中空氣的比例角度三 環(huán)境污染和治理與化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡(2014浙江高考節(jié)選)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1218.4 kJmol-1(反應(yīng))CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)H2-175

10、.6 kJmol-1(反應(yīng))請回答下列問題：(1)反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是_。(2)對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B) 的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則反應(yīng)的Kp=_(用表達(dá)式表示)。(3)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是_。(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)和是否同時(shí)發(fā)生，理由是_。(5)如圖為實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有_。A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)

11、控制較低的反應(yīng)溫度C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)D.提高反應(yīng)體系的溫度【典題剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息即GH-TS0信息將原平衡常數(shù)表達(dá)式中c(CO2)和c(CO)分別用p(CO2)和p(CO)表示信息活化能越小反應(yīng)速率越快信息觀察每個(gè)反應(yīng)氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量關(guān)系信息使反應(yīng)化學(xué)平衡左移【嘗試解答】(1)反應(yīng)是熵增、吸熱反應(yīng)，要保證反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行即GH-TS0，則需要高溫條件。(2)將原平衡常數(shù)表達(dá)式中c(CO2)和c(CO)分別用p(CO2)和p(CO)表示，純固態(tài)不能出現(xiàn)在表達(dá)式中。(3)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A、D錯(cuò)誤；反應(yīng)的反應(yīng)速率大于反應(yīng)，說明反應(yīng)的活化能比反

12、應(yīng)的活化能低，C正確，B錯(cuò)誤。(4)反應(yīng)中c(SO2)和c(CO2)相等，若發(fā)生反應(yīng)則c(CO2)增大，c(SO2)和c(CO2)的比值就發(fā)生變化。(5)加入石灰石后分解生成CO2，能使反應(yīng)化學(xué)平衡左移，減小c(SO2)，A正確；降溫使反應(yīng)化學(xué)平衡左移，減小c(SO2)，B正確；提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，C正確；分析圖象可知溫度越高，CaS的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)越小，則反應(yīng)發(fā)生的量相對越多，c(SO2)越大，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮?1)高溫(2)(3)C(4)反應(yīng)中有SO2生成，監(jiān)測SO2與CO2的濃度增加量的比不為11，可確定發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)(5)A、B、C角度四 環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)

13、和工業(yè)流程的評價(jià)(2014四川高考)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2 ，又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。請回答下列問題：(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了_(選填下列字母編號)。A.廢棄物的綜合利用B.白色污染的減少C.酸雨的減少(2)已知：25、101 kPa時(shí)，Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)H-520 kJmol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)H-297 kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s

14、) H-1 065 kJmol-1SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是_。(3)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應(yīng)。按照圖示流程，將am3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿，若SO2的脫除率為89.6%，最終得到MnO2的質(zhì)量為ckg，則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)，所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2_kg?！镜漕}剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息SO2的主要危害是形成酸雨信息廢棄物回收利用信息蓋斯定律的應(yīng)用【嘗試解答】(1)二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴局饕切纬伤嵊辍?2)將熱化學(xué)方程式從上到下依次標(biāo)為、，根據(jù)蓋斯定律，將-可得到所要求的熱化學(xué)反應(yīng)方程

15、式：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)H-248 kJmol-1。(3)參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為生成硫酸錳的物質(zhì)的量為0.4ab mol，生成二氧化錳c kg，根據(jù)反應(yīng)3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2+K2SO4+2H2SO4，消耗硫酸錳的物質(zhì)的量是 mol，除去金屬雜質(zhì)時(shí)引入的錳元素的物質(zhì)的量是 -0.4 ab mol，相當(dāng)于二氧化錳的質(zhì)量是(-0.4ab mol)87 gmol-1=答案：(1)A、C(2)MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H=-248 kJmol-1(3)【類題通法】解答環(huán)境與化學(xué)類題目的步驟步驟一：認(rèn)真審題，明確目的認(rèn)真讀

16、題，收集信息明確實(shí)驗(yàn)或流程的目的。步驟二：分析問題，確定污染物根據(jù)問題，分析可能出現(xiàn)的污染物和不環(huán)保的操作步驟。步驟三：緊扣環(huán)保，規(guī)范作答結(jié)合問題和元素及其化合物的性質(zhì)，從資源的回收和利用，“綠色化學(xué)”生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)兩個(gè)角度組織化學(xué)語言作答。【類題備選】1.(2015?？谀M)化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是()A.CO2屬于大氣污染物B.酸雨是pH小于7的雨水C.CO2、NO2或SO2都會導(dǎo)致酸雨的形成D.大氣中CO2含量的增加會導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇【解析】選D。常見的大氣污染物有顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔锏?。二氧化碳不屬于大氣污染物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酸雨是pH

17、小于5.6的降雨，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不會引起酸雨，C項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)致全球氣溫變暖的溫室效應(yīng)，城市中的熱島效應(yīng)，還有海洋中的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象等，都和二氧化碳的排放有關(guān)系，D項(xiàng)正確。2.(2013天津高考)某市對大氣進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5m的懸浮顆粒物)，其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題：(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為_，試

18、樣的pH_。離子K+Na+Cl-濃度/molL-1410-6610-6210-5410-5310-5210-5(2)為減少SO2的排放，常采取的措施有：將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知：H2(g)+ O2(g)=H2O(g)H-241.8 kJmol-1C(s)+ O2(g)=CO(g)H-110.5 kJmol-1寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是_。a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO312(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為N2(g)+O2(g) 2NO(g)H0若1 mol空氣含0.8

19、mol N2和0.2 mol O2，1 300時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡，測得NO為810-4mol。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K_。汽車啟動(dòng)后，汽缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是_。汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知該反應(yīng)的H0，簡述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：_。目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_?！窘馕觥?1)觀察表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) 水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性。試樣的pH根據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算H+濃度為10-4molL-1，pH為4。(2)焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H+131.3 kJmol-1洗滌含SO2的煙氣，根據(jù)酸性氧化物的性質(zhì)選a.Ca(OH)2，b.Na2CO3。(3)計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)，先計(jì)算物質(zhì)的平衡量。N2為(0.8-410-4)mol，O2為(0.2-410-4)mol，NO為810-4mol，代入平衡常數(shù)表達(dá)式即可，得K410-6。汽缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡右移。2CO(g)=2C(s)+O2(g)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，H-TS0，不能實(shí)現(xiàn)。汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生