2020年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第8章 本章知識(shí)體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升

本章知識(shí)體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升一、自然資源的開發(fā)利用2．海水資源的開發(fā)利用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水資源利用\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(海水淡化：蒸餾法，電滲析法，離子交換法,循環(huán)冷卻水)),化學(xué)資源的開發(fā)利用\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(海水提鹽,從海水中提取單質(zhì)))))3.化石燃料的綜合開發(fā)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(煤\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成分：由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物,干餾：隔絕空氣加強(qiáng)熱使煤分解,氣化和液化：均為化學(xué)變化)),,石油\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(組成：由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物,煉制\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分餾：利用各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離,裂化\b\lc\{\rc\(\a\vs2\al\co1(原理：\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do8(加熱、加壓)),目的：獲得更多的汽油等輕質(zhì)油)),裂解：獲取更多的乙烯等化工原料)))),天然氣\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成分：甲烷,綜合利用：清潔燃料、合成氨、一碳化學(xué)))))二、化學(xué)品的合理使用三、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)一、從海水中提取單質(zhì)(1)海水提溴e(cuò)q\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(方法：吹出法,主要工藝\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氧化：將海水酸化，向海水中通入氯氣，得到溴,2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－,吹出：用空氣或水蒸氣將生成的溴吹出,吸收：Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4,蒸餾：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－))))(2)海水提鎂有關(guān)反應(yīng)：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2；Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。例1海水中有取之不盡的化學(xué)資源，從海水中可提取多種化工原料。如圖是某工廠綜合利用海水資源的示意圖。試回答下列問題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，精制后可得飽和NaCl溶液。精制過程中，通常在溶液中依次加入過量的BaCl2溶液、過量的NaOH溶液和過量的Na2CO3溶液進(jìn)行過濾，最后向?yàn)V液中加入鹽酸至溶液呈中性。寫出加入鹽酸后濾液中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)海水中提取食鹽后的母液中含有K＋、Na＋、Mg2＋等。從離子反應(yīng)的角度考慮，向母液中加入石灰乳的作用是_________________________________________。(3)海水中的鎂元素處于________(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)，從海水中提取氯化鎂的反應(yīng)________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)，用電解法冶煉金屬鎂的反應(yīng)________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)，原因是__________________________________________。(4)電解熔融的氯化鎂所得的鎂蒸氣冷卻后即為固體鎂，可以冷卻鎂蒸氣的氣體氛圍為________(填字母)。A．H2B．CO2C．空氣D．O2答案(1)OH－＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑(2)將Mg2＋沉淀為Mg(OH)2(3)化合態(tài)不是是該反應(yīng)過程中元素的化合價(jià)發(fā)生了變化(4)A解析粗鹽提純加入試劑的順序及目的：過量BaCl2溶液(沉淀SOeq\o\al(2－,4))→過量NaOH溶液(沉淀Mg2＋)→過量Na2CO3溶液(沉淀Ca2＋、Ba2＋)→適量鹽酸(中和Na2CO3并調(diào)節(jié)溶液pH)。二、從礦物中提取金屬單質(zhì)(1)金屬冶煉的一般步驟(2)金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬的活動(dòng)性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu在自然界中的存在形態(tài)化合態(tài)多數(shù)是化合態(tài)，極少數(shù)是游離態(tài)游離態(tài)主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法物理方法例2鈦(Ti)因?yàn)榫哂猩衿娴男阅茉絹碓揭鹑藗兊年P(guān)注。常溫下鈦不與非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，紅熱時(shí)，卻可與常見的非金屬單質(zhì)反應(yīng)。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦鐵礦石之一是金紅石(TiO2)，目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是：(1)第一步：金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)中的還原劑是________(填化學(xué)式)。(2)第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。①寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。②簡(jiǎn)述從上述所得產(chǎn)物中獲取金屬鈦的步驟：_________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2COC(2)①2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(Ar))2MgCl2＋Ti②將還原后的產(chǎn)物溶于過量的鹽酸中，過濾、洗滌、干燥，即可得到純凈的鈦解析(1)常溫時(shí)鈦不與非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)；紅熱時(shí)鈦可與常見非金屬單質(zhì)反應(yīng)?？深惐纫话悴换顫娊饘傺趸?，選用碳作還原劑制得金屬，金屬再與Cl2反應(yīng)生成氯化物。再合并反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO。(2)①M(fèi)g為活潑金屬，在氬氣作為保護(hù)氣的環(huán)境中還原TiCl4：2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(Ar))2MgCl2＋Ti。②還原出的Ti與Mg混合，分離時(shí)用強(qiáng)酸，因鈦不與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以可將上述產(chǎn)物溶于過量的鹽酸中，然后過濾、洗滌、干燥，即可得到純凈的鈦。三、六大工業(yè)尾氣的主要成分及對(duì)有害氣體的處理硫酸工廠尾氣SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收硝酸工廠尾氣NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收高爐煤氣CO、CO2、N2等，一般回收利用煉鋼煙氣Fe2O3煙塵、CO等，一般回收利用焦?fàn)t氣CH4、CO、CO2、C2H4、N2等，可用作燃料氯堿工業(yè)Cl2，一般用NaOH溶液吸收

例3改善大氣質(zhì)量、污水處理等都要依靠化學(xué)等科學(xué)的發(fā)展。(1)正常雨水的pH約為5.6，是因?yàn)槿芙饬薩_______(填名稱)氣體的緣故；酸雨的pH________(填“>”“<”或“＝”)5.6。SO2是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，生石灰可吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。(2)治理汽車尾氣中NO和CO的一種方法是在汽車的排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化裝置，使CO與NO反應(yīng)，生成無毒氣體CO2和N2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。(3)減少室內(nèi)空氣污染，下列措施不正確的是________(填字母，下同)。a．保持室內(nèi)空氣流通b．選用環(huán)保裝飾材料，且不過度裝修c．經(jīng)常噴灑大量香水或空氣清新劑d．在室內(nèi)種植蘆薈、常青藤等綠色植物(4)污水處理的主要方法有：a.中和法b．化學(xué)沉淀法c．氧化還原法d．過濾法，其中屬于物理方法的是__________________________________________________________。答案(1)二氧化碳<CaO＋SO2=CaSO3(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(3)c(4)d解析(1)酸雨是指pH小于5.6的雨水，正常雨水pH約為5.6是因?yàn)榭諝庵械亩趸寄芘c水反應(yīng)生成碳酸，生石灰可吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO＋SO2=CaSO3。(2)在催化劑條件下NO和CO反應(yīng)生成CO2和N2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(4)在處理污水的過程中，中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法等方法都有新物質(zhì)生成，都屬于化學(xué)方法；過濾可以把不溶于水的物質(zhì)除去，過濾過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，即過濾法屬于物理方法。四、農(nóng)藥、化肥使用注意“四不混”(1)堿性肥料氨水、草木灰等不能與敵百蟲、樂果、甲胺磷、速滅威、托布津井岡霉素、多菌靈、葉蟬散、菊酯類殺蟲劑等藥混用，否則會(huì)降低藥效。(2)堿性農(nóng)藥石硫合劑、波爾多液、松脂合劑等，不能與碳酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨、氯化銨等銨態(tài)氮肥和過磷酸鈣等化肥混用，否則會(huì)使氨揮發(fā)損失和生成沉淀，降低肥效。(3)含砷的農(nóng)藥，如砷酸鈣、砷酸鋁等不能與鉀鹽、鈉鹽類化肥混用，否則會(huì)產(chǎn)生可溶性砷而發(fā)生藥害。(4)化學(xué)肥料不能與微生物農(nóng)藥混用，因?yàn)榛瘜W(xué)肥料揮發(fā)性、腐蝕性很強(qiáng)，若與微生物農(nóng)藥如殺螟桿菌、青蟲菌等混用，則易殺死微生物，降低防治效果。

例4關(guān)心人類健康是化學(xué)的重要任務(wù)之一。下列說法正確的是()A．正確合理使用食品添加劑可有效改善食品品質(zhì)B．人體需要的微量元素只能來自各種營養(yǎng)保健品C．長(zhǎng)期使用青霉素等各種抗生素有利于人體健康D．蔬菜和水果中富含的維生素可提供人體需要的能量答案A解析合理使用食品添加劑既不會(huì)影響人體健康，又能有效改善食物品質(zhì)和色、香、味，所以A選項(xiàng)是正確的；食物中都含有微量元素，不只是來自各種營養(yǎng)保健品，故B錯(cuò)誤；抗生素有耐藥性，不能長(zhǎng)期使用，故C錯(cuò)誤；維生素是人和動(dòng)物為維持正常的生理功能而必需從食物中獲得的一類微量有機(jī)物質(zhì)，在人體生長(zhǎng)、代謝、發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用，不能提供能量，故D錯(cuò)誤。例5歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，合理地使用化學(xué)物質(zhì)，有利于保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。下表是一些化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類發(fā)展的貢獻(xiàn)帶來的問題及解決方法。物質(zhì)貢獻(xiàn)帶來問題解決方法硫酸銨等化肥農(nóng)作物增產(chǎn)造成赤潮、土壤酸化合理地使用化學(xué)肥料含磷洗衣粉容易洗去衣服上沾有的油污等污物水體富營養(yǎng)化、造成赤潮研制高效無磷洗衣粉請(qǐng)回答下列問題：(1)硫酸銨的化學(xué)式為________，農(nóng)業(yè)上通常使用________來改良酸性土壤。(2)對(duì)于廢棄的塑料制品(包括可降解塑料)宜采用________________的措施，防止污染環(huán)境和提高物質(zhì)的利用率。(3)不合理使用化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成危害，為保持可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)開展