高中化學(xué)蘇教版化學(xué)科學(xué)與人類文明專題綜合 專題4

專題4化學(xué)科學(xué)與人類文明第一單元化學(xué)是認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造物質(zhì)的科學(xué)一、化學(xué)是打開(kāi)物質(zhì)世界的鑰匙1．金屬的冶煉(1)冶煉實(shí)質(zhì)：金屬離子eq\o(→,\s\up7(得電子))金屬原子。(2)冶煉依據(jù)：金屬的________不同，冶煉方法不同。(3)冶煉方法：①電解法：K～Al電解熔融Al2O3的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。②熱還原法：Zn～CuCO還原Fe2O3的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。③熱分解法：Hg～AgHgO受熱分解的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。④物理方法：Au～Pt2．化學(xué)科學(xué)理論的建立與發(fā)展(1)19世紀(jì)①以____________、________和________________為中心內(nèi)容的經(jīng)典原子分子論的建立。②1869年門捷列夫發(fā)現(xiàn)了____________。③____________的提出奠定了化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。④________的人工合成，徹底動(dòng)搖了“生命力論”。(2)20世紀(jì)①化學(xué)家________提出了________理論和________分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型，為DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ)。②掃描隧道顯微鏡的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)____________的操縱。3．人類對(duì)酸堿認(rèn)識(shí)的發(fā)展(1)阿倫尼烏斯電離學(xué)說(shuō)①酸：電解質(zhì)電離時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是________的化合物，如HCl、H2SO4等。②堿：電解質(zhì)電離時(shí)產(chǎn)生的陰離子全部是________的化合物，如NaOH等。(2)酸堿質(zhì)子理論①酸：能________________的物質(zhì)，如HNO3、CH3COOH等。②堿：能____________的物質(zhì)，如OH－、CH3COO－等。③酸堿兩性物質(zhì)：既能____________又能____________的物質(zhì)，如H2O、HCOeq\o\al(－,3)等。二、化學(xué)是人類創(chuàng)造新物質(zhì)的工具1．電解熔融NaCl與電解NaCl水溶液的比較電解熔融NaCl電解NaCl水溶液存在離子Na＋、Cl－Na＋、Cl－、OH－、H＋電極反應(yīng)式陽(yáng)極：________________________陰極：________________________陽(yáng)極：________________________陰極：________________________電解產(chǎn)物Na、Cl2H2、Cl2、NaOH電解方程式2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2.合成氨(1)反應(yīng)原理：________________________________。(2)合成氨技術(shù)對(duì)人類的貢獻(xiàn)：________等人于20世紀(jì)初發(fā)明的合成氨技術(shù)，使世界糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)近一倍。3．合成農(nóng)藥(1)DDT：殘留毒性，對(duì)環(huán)境危害大。(2)發(fā)展方向：研制________________________________的新型農(nóng)藥。4．合成醫(yī)藥(1)阿司匹林；(2)青霉素。知識(shí)點(diǎn)1金屬冶煉方法1．下列有關(guān)金屬冶煉的說(shuō)法中，不正確的是()A．用電解熔融氯化鎂的方法冶煉金屬鎂B．在加熱情況下利用氫氣還原三氧化二鋁得到金屬鋁C．用鋁熱法煉得熔點(diǎn)較高的金屬鉻D．直接加熱氧化汞得到金屬汞2．冶煉金屬一般有以下四種方法：①焦炭法，②水煤氣法(或氫氣、一氧化碳法)，③活潑金屬置換法，④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅[Cu2(OH)2CO3]，(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有：(Ⅲ)鋁熱法煉鉻，(Ⅳ)從光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)中煉鎂。下列對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是()A．(Ⅰ)①B．(Ⅱ)②C．(Ⅲ)③D．(Ⅳ)④知識(shí)點(diǎn)2酸堿質(zhì)子理論3．根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，下列說(shuō)法正確的是()A．由于水是中性的，它既不是酸，又不是堿B．NaHCO3可以被看成酸堿兩性物質(zhì)，與NaHCO3相同，NaHSO4也可以被看成酸堿兩性物質(zhì)C．NaHSO3溶液顯酸性，用酸堿質(zhì)子理論來(lái)衡量，它只能被看做酸D．不但酸和堿可以用酸堿質(zhì)子理論來(lái)分析，即使是鹽和水也可以用酸堿質(zhì)子理論來(lái)分析4．我國(guó)著名化學(xué)家侯德榜在20世紀(jì)40年代所創(chuàng)立的“侯氏制堿法”譽(yù)滿全球，其中的“堿”指的是()A．氫氧化鈉B．碳酸鈉C．碳酸氫鈉D．碳酸鉀知識(shí)點(diǎn)3利用化學(xué)反應(yīng)提煉化學(xué)物質(zhì)5．海水中含有豐富的化學(xué)元素，下面是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)及綜合利用的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖：請(qǐng)回答：(1)Mg(OH)2中加入鹽酸后，要獲得MgCl2·6H2O晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依次為_(kāi)_______。A．蒸餾B．灼燒C．過(guò)濾D．蒸發(fā)E．冷卻結(jié)晶(2)利用MgCl2·6H2O可制得無(wú)水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是______________________。(3)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等，可進(jìn)一步加工制得一些重要的產(chǎn)品。若將母液加熱升溫到60℃以上，隨著水分的蒸發(fā)，會(huì)逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是________________；過(guò)濾上述晶體后，將濾液降溫到30℃以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的________晶體。(各物質(zhì)溶解度曲線如圖所示)。練基礎(chǔ)落實(shí)1．鈉多以資源豐富的NaCl為原料來(lái)制備，下列方法中能夠制備出金屬鈉的是()A．加熱NaCl晶體B．用金屬鉀置換NaCl溶液中的Na＋C．電解NaCl溶液D．電解熔融的NaCl2．下列各組物質(zhì)均能使Fe2O3還原成單質(zhì)鐵的是()A．CO、O2、HeB．CO、CO2、CC．CO2、H2O、O2D．Al、C、H23．下列四種物質(zhì)按酸堿質(zhì)子理論判斷，屬于酸堿兩性物質(zhì)的是()A．HClB．NaOHC．NaHSO4D．NaHCO34．從金屬被利用的歷史來(lái)看，先是青銅器時(shí)代，而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近幾百年的事。下列跟這個(gè)先后順序有關(guān)的是()①地殼中金屬元素的含量②金屬活動(dòng)性順序③金屬的導(dǎo)電性④金屬冶煉的難易程度⑤金屬的延展性A．①③B．②⑤C．③⑤D．②④5．從海水中提取溴的主要反應(yīng)為2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，下列說(shuō)法中正確的是()A．溴離子具有氧化性B．氯氣是還原劑C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)6．某無(wú)色氣體X可和紅熱的單質(zhì)固體Y反應(yīng)，得到另一種無(wú)色氣體Z，Y和Z都可以和灼熱的三氧化二鐵反應(yīng)生成X，則X、Z分別是()A．CO2、COB．O2、CO2C．CO、O2D．CO、CO27．金屬K與Na金屬性相近，用K與鈉鹽共熔時(shí)，很難將Na從混合物中分離。若調(diào)整溫度到一定程度，則可用Na與KCl反應(yīng)制取金屬K。已知四種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如下：KNaKClNaCl熔點(diǎn)(℃)770801沸點(diǎn)(℃)7741500(升華)1431根據(jù)平衡移動(dòng)原理可推知，用Na與KCl反應(yīng)制K的適宜溫度是()A．～770℃B．770～774℃C．774～℃D．1413～1500℃練方法技巧——金屬冶煉的計(jì)算技巧8．有g(shù)鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到g沉淀。這種鐵的氧化物的化學(xué)式是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeO和Fe2O39．將氫氣通過(guò)10g氧化銅粉末加熱片刻，冷卻后剩余固體的質(zhì)量為g，那么下列計(jì)算正確的是()A．有g(shù)水生成B．有g(shù)銅生成C．有80%的氧化銅被還原D．實(shí)驗(yàn)時(shí)所消耗的氫氣不足g題號(hào)123456789答案練綜合拓展10．某地產(chǎn)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)試寫(xiě)出該孔雀石高溫分解的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料，分別采用濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有：①木炭，②鐵屑，③生石灰，④稀硫酸，不得另選其他試劑，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。A．濕法冶煉：_____________________________________________、________________________________________________________________________(可不填滿，也可補(bǔ)充，下同)。B．高溫冶煉：_________________________________________________、________________________________________________________________________。11．某化學(xué)課外小組用海帶為原料制取了少量的碘水?，F(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中；B．把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；C．檢驗(yàn)分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；E．旋開(kāi)活塞，用燒杯接收溶液；F．從分液漏斗的上口倒出上層水溶液；G．將漏斗上口的玻璃塞打開(kāi)，使凹槽對(duì)準(zhǔn)小孔；H．靜置，分層。(1)正確的操作步驟順序是：(用上述各操作的編號(hào)字母填寫(xiě))________→________→________→A→G→________→E→F。(2)上述E步驟的操作中應(yīng)注意________________。上述G步驟操作的目的是________________________________________________________________________。(3)能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是________________________________。(4)下列物質(zhì)，不能用作從溴水中萃取溴的溶劑的是________。A．苯B．四氯化碳C．酒精D．碘化鉀專題4化學(xué)科學(xué)與人類文明第一單元化學(xué)是認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造物質(zhì)的科學(xué)基礎(chǔ)落實(shí)一、1.(2)活潑性(3)①2Al2O3eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑②Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2③2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2．(1)①道爾頓原子論分子結(jié)構(gòu)原子價(jià)鍵理論②元素周期律③質(zhì)量作用定律④尿素(2)①鮑林氫鍵蛋白質(zhì)②原子或分子3．(1)①H＋②OH－(2)①給出質(zhì)子(H＋)②接受質(zhì)子③給出質(zhì)子接受質(zhì)子二、－－2e－=Cl2↑Na＋＋e－=Na2Cl－－2e－=Cl2↑2H＋＋2e－=H2↑2．(1)N2＋3H2催化劑高溫、高壓2NH3(2)催化劑高溫、高壓3．(2)高效、低殘毒且能被生物降解對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．B[鋁的活潑性比氫強(qiáng)，應(yīng)選用電解法冶煉。]2．B[本題難點(diǎn)是涉及到一些化學(xué)史的知識(shí)。(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅是用樹(shù)木煅燒孔雀石，孔雀石分解后產(chǎn)生CuO，樹(shù)木變成焦炭后還原CuO得到Cu。Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑，2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑，符合①。(Ⅱ)濕法煉銅是我國(guó)西漢時(shí)期用鐵從銅的化合物溶液中置換出銅。Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，符合③。(Ⅲ)鋁熱法煉鉻是2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cr＋Al2O3，符合③。(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂是先從光鹵石中得到MgCl2，再電解熔融MgCl2，得到Mg。MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑，符合④。]3．D[酸堿質(zhì)子理論告訴我們：能給出質(zhì)子的物質(zhì)可以看做酸，能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)可以看做堿。水既可給出質(zhì)子變?yōu)镺H－，又可結(jié)合質(zhì)子變?yōu)镠3O＋，故可以看成是酸堿兩性物質(zhì)，故A錯(cuò)；HCOeq\o\al(－,3)可以給出質(zhì)子變?yōu)镃Oeq\o\al(2－,3)，又可結(jié)合質(zhì)子變?yōu)镠2CO3(強(qiáng)酸制弱酸)，但NaHSO4只能給出質(zhì)子，而不能接受質(zhì)子，故B錯(cuò)；C中NaHSO3溶液雖然顯酸性，但HSOeq\o\al(－,3)卻能結(jié)合質(zhì)子變?yōu)镠2SO3，故C錯(cuò)；該理論既適用于酸、堿，又適用于鹽和水，故D正確。]4．B5．(1)D、E、C(2)在干燥的HCl氣流中脫水(3)MgSO4、NaClKCl解析(1)從溶液中提純易溶于水的晶體，常用蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾的方法。(2)將MgCl2·6H2O直接加熱則不能得到無(wú)水MgCl2，應(yīng)將MgCl2·6H2O在干燥的HCl氣流中加熱得無(wú)水MgCl2。(3)將母液加熱升溫到60℃以上，由圖可知MgSO4的溶解度隨著溫度的升高而降低，所以隨著水分的蒸發(fā)，會(huì)有MgSO4晶體和NaCl晶體析出，然后將濾液降溫到30℃以下，析出的晶體主要是MgCl2、KCl，用冷水洗滌該晶體，由于MgCl2的溶解度較大，最后可得到比較純凈的KCl晶體。課后作業(yè)1．D2．D[鐵應(yīng)選擇熱還原法冶煉，可選用的還原劑有Al、C、CO、H2等。]3．D[事實(shí)上NaHSO4只能給出質(zhì)子：HSOeq\o\al(－,4)=H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，該電離為不可逆過(guò)程，因?yàn)镠2SO4是強(qiáng)酸，在溶液中完全電離，而不能發(fā)生H＋＋HSOeq\o\al(－,4)=H2SO4，只有弱酸的酸式酸根既可電離出H＋(給出質(zhì)子)，又可與H＋結(jié)合(接受質(zhì)子)生成弱酸，這一類物質(zhì)才既具有酸性，又具有堿性。根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，酸堿兩性物質(zhì)必須既能接受質(zhì)子又能給出質(zhì)子，HCOeq\o\al(－,3)能給出質(zhì)子：HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，也能接受質(zhì)子：H＋＋HCOeq\o\al(－,3)H2CO3(CO2＋H2O)。]4．D[金屬的活潑性決定了金屬冶煉的難易程度。]5．D[溴離子中的Br為－1價(jià)，處于最低價(jià)態(tài)，沒(méi)有氧化性；在反應(yīng)中Cl2中的Cl價(jià)態(tài)由0價(jià)降低到－1價(jià)，作氧化劑；從基本反應(yīng)類型來(lái)看，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；氯氣為氧化劑，Br2為氧化產(chǎn)物，因此，氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)。]6．A[由Y和Z都可以和灼熱的Fe2O3反應(yīng)生成X，可判斷X為CO2，Y為C。CO2和紅熱的炭反應(yīng)制得CO。]7．C[在金屬活動(dòng)性順序表中，Na排在K的后面，似乎不能從K的熔融鹽中置換出K。但將Na與KCl共熔，其共熔體中Na＋、K＋、Cl－和e－自由移動(dòng)，如果繼續(xù)加熱，則Na、K、NaCl和KCl首先沸騰者先逸出。工業(yè)上，就是采用這種原理用Na還原K的，因?yàn)镵的沸點(diǎn)比Na、NaCl、KCl的沸點(diǎn)都低，且低于NaCl的熔點(diǎn)。]8．B[CO和鐵的氧化物反應(yīng)時(shí)，氧化物中的一個(gè)O原子可以生成一個(gè)CO2分子，每一個(gè)CO2分子可以生成一個(gè)CaCO3，所以有下列的關(guān)系式，假設(shè)g該氧化物中含xgOO～CO2～CaCO31