高考化學(xué) 第3單元第12講 化學(xué)科學(xué)與人類文明(2) 蘇教

第12講化學(xué)科學(xué)與人類文明(2)整理ppt【典例1】從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了三種金屬被人類開(kāi)發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于(

)A．金屬的化合價(jià)高低B．金屬的活動(dòng)性大小C．金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱D．金屬在地殼中的含量多少整理ppt【解析】越排在金屬活動(dòng)性順序表前面的金屬，性質(zhì)越活潑，在自然界中以化合態(tài)形式越能穩(wěn)定存在，被人類開(kāi)發(fā)利用所需要的技術(shù)條件越高，被利用就越遲?！緟⒖即鸢浮緽整理ppt點(diǎn)撥整理ppt【典例2】根據(jù)酸堿質(zhì)子理論判定下列說(shuō)法不正確的是(

)A．所有的弱酸根都是堿

B．酸式弱酸根既是酸又是堿

C．不可能一種物質(zhì)既是酸又是堿

D．氫氧根是堿整理ppt【解析】根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，弱酸根能結(jié)合氫離子，是堿；氫氧根能結(jié)合氫離子，是堿；酸式弱酸根既能提供氫離子，又可結(jié)合氫離子，應(yīng)該既是酸又是堿，所以C錯(cuò)誤

【參考答案】C【點(diǎn)撥】要了解化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史，了解基本的化學(xué)理論的發(fā)展史。整理ppt【遷移訓(xùn)練1】最近，科學(xué)家用一種稱為“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)，使C60獲得一個(gè)質(zhì)子，得到一種新型的離子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。該反應(yīng)看起來(lái)很陌生，但反應(yīng)類型上可以跟中學(xué)化學(xué)里某個(gè)熟悉的化學(xué)反應(yīng)相比擬，該化學(xué)反應(yīng)是()A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑B．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OC．NH3＋HCl===NH4ClD．H2O＋CH3COOHH3O＋＋CH3COO－整理ppt【解析】分析H(CB11H6Cl6)和C60的反應(yīng)產(chǎn)物為[HC60]＋[CB11H6Cl6]－，可以看成是C60結(jié)合一個(gè)H＋，剩下來(lái)的即是陰離子[CB11H6Cl6]－。

NH3＋HCl===NH4Cl中理解為NH3結(jié)合一個(gè)H＋形成NH4+

，剩下的陰離子即是Cl－?！緟⒖即鸢浮緾整理ppt【典例3】(2010·南京二模)β－鋰輝石的主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2，還含有FeO、CaO、MgO等。以β－鋰輝石為原料制備碳酸鋰的一種流程如下：整理ppt整理ppt已知：①部分金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH：②Li2CO3在不同溫度的溶解度如下表：整理ppt回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)Ⅱ中加碳酸鈣的作用是____________。(2)寫出反應(yīng)Ⅲ中生成沉淀A的離子方程式____________________、___________________。(3)寫出反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式_______________。洗滌所得Li2CO3沉淀要用熱水而非冷水，原因是_________________________________________。整理ppt【解析】(1)在β－鋰輝石中加入過(guò)量濃硫酸，Li2O、Al2O3、FeO、CaO、MgO均溶解，而SiO2不溶。在反應(yīng)Ⅱ中加碳酸鈣可以除去反應(yīng)Ⅰ中過(guò)量的硫酸；調(diào)節(jié)pH到7，可以使Fe3＋、Al3＋完全沉淀。(2)反應(yīng)Ⅲ中調(diào)節(jié)pH到11時(shí)，鎂離子被完全沉淀；加入碳酸鈉還會(huì)沉淀溶液中的Ca2＋。(3)反應(yīng)Ⅲ所得的溶液中的陽(yáng)離子主要是Li＋，加入碳酸鈉生成Li2CO3沉淀。Li2CO3在較高溫度下溶解度較低，用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗。整理ppt【參考答案】(1)除去反應(yīng)Ⅰ中過(guò)量的硫酸；控制pH使Fe3＋、Al3＋完全沉淀(2)

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、

Ca2＋＋CO===CaCO3↓

(3)

Li2SO4＋Na2CO3===Li2CO3↓＋Na2SO4

Li2CO3在較高溫度下溶解度較低，用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗【點(diǎn)撥】物質(zhì)的制備必須考慮物質(zhì)的性質(zhì)，還要考慮原料、能源、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益等綜合因素整理ppt【遷移訓(xùn)練2】人造光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)是鹽化工生產(chǎn)的中間產(chǎn)物。以光鹵石為原料制得金屬鎂，可有下列步驟：①過(guò)濾；②溶解；③加入適量Ca(OH)2；④蒸發(fā)；⑤用鹽酸溶解；⑥電解熔融MgCl2；⑦在HCl氣流中強(qiáng)熱MgCl2·6H2O晶體。正確的順序是()A．⑤③①②④⑥⑦B．②③①⑤④⑦⑥

C．②④①③⑦⑤⑥D(zhuǎn)．⑤③①④②⑦⑥整理ppt【解析】提純光鹵石得到MgCl2的步驟為：先將光鹵石溶解于水，再加堿沉淀Mg2＋。Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小，所以加入Ca(OH)2過(guò)濾得Mg(OH)2，洗滌后溶于適量的鹽酸生成MgCl2，蒸發(fā)得MgCl2·6H2O，由于加熱MgCl2·6H2O的過(guò)程中，會(huì)有部分MgCl2又與H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2。而MgCl2與H2O的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)：

MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl。根據(jù)平衡移動(dòng)原理在HCl氣氛中加熱MgCl2·6H2O，使MgCl2與H2O的反應(yīng)得到抑制，故能得到純凈的無(wú)水MgCl2。【參考答案】B整理ppt【典例4】分析下面兩個(gè)案例并回答有關(guān)問(wèn)題。(1)某城鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活的分布情況如圖所示，河流中W、X、Y、Z處某次水樣抽測(cè)結(jié)果如表所示。整理ppt項(xiàng)目地點(diǎn)WXYZ水溫/℃15182625pH6855溶解氧量/(mg·L－1)11973①導(dǎo)致X、Y處水樣pH變化的原因可能是__________________________；②Z處魚類大量減少，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是____________________________________。整理ppt(2)某地區(qū)已探明蘊(yùn)藏有豐富的赤鐵礦(主要成分為Fe2O3，還含有SiO2等雜質(zhì))、煤礦、石灰石和黏土。擬在該地區(qū)建設(shè)大型煉鐵廠。整理ppt①隨著鐵礦的開(kāi)發(fā)和煉鐵廠的建立，需要在該地區(qū)相應(yīng)建立焦化廠、發(fā)電廠、水泥廠等，形成有規(guī)模的工業(yè)體系。據(jù)此確定上圖中相應(yīng)工廠的名稱A、B、C、D。②以赤鐵礦為原料，寫出高爐煉鐵中得到生鐵和產(chǎn)生爐渣的化學(xué)方程式________________；______________________________________。③從“三廢”利用、環(huán)境保護(hù)等角度考慮，該地區(qū)和企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)采取的一些措施有(舉出2種措施即可)______________________________；______________________________。整理ppt【解析】解答本題要了解相應(yīng)化工生產(chǎn)流程，結(jié)合礦產(chǎn)資源的綜合利用和環(huán)境污染回答。解答(1)問(wèn)要考慮各化工廠的生產(chǎn)原理。造紙廠要用堿處理纖維，排放的污水顯堿性，而火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的二氧化硫會(huì)形成酸性廢水，因此從X流出的堿性水經(jīng)過(guò)Y變?yōu)樗嵝?；Z處化肥廠、農(nóng)田及生活污水富含磷、氮元素造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類植物生長(zhǎng)繁殖迅速，死亡后被好氧菌分解，水中溶解氧量大量減少，因此魚類大量減少整理ppt解答(2)問(wèn)要充分考慮資源的綜合利用。煤礦可用于建立焦化廠和發(fā)電廠，發(fā)電廠可供給其他三廠的電能，因此A處為發(fā)電廠，B處為焦化廠；煉鐵廠需用焦炭還原、用石灰石除去二氧化硅雜質(zhì)，因此C處為煉鐵廠；D處利用煉鐵廠產(chǎn)生的硅酸鈣爐渣、石灰石和黏土生產(chǎn)水泥，因此D處為水泥廠。考慮到“三廢”利用、環(huán)境保護(hù)可從三廠的副產(chǎn)品考慮以及石灰石煅燒產(chǎn)生的氧化鈣除去燃煤產(chǎn)生的二氧化硫，可建立污水處理系統(tǒng)等。整理ppt【參考答案】(1)①造紙廠排放的堿性污水使X處河水pH升高，火力發(fā)電廠凈化煙氣的酸性廢水治理未達(dá)標(biāo)就排放，造成Y處的河水pH降低(或火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的SO2會(huì)導(dǎo)致酸雨，飄落后使Y處的河水pH降低)

②化肥廠、農(nóng)田及生活污水使Z處河水富營(yíng)養(yǎng)化，水溫較高，適于藻類等水生植物生長(zhǎng)，河水中溶解氧被大量消耗，導(dǎo)致魚類減少整理ppt(2)①發(fā)電廠焦化廠煉鐵廠水泥廠②Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，

CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑

③用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料；用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時(shí)產(chǎn)生的SO2，減少對(duì)空氣的污染；建立污水處理系統(tǒng)(任選2種)高溫高溫整理ppt【點(diǎn)撥】化工廠廠址選擇涉及原料、水源、能源、土地供應(yīng)、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)和市場(chǎng)需求等諸多因素，應(yīng)對(duì)這些因素綜合考慮，權(quán)衡利弊，才能作出合理的選擇。一般應(yīng)考慮下列因素：①是否有市場(chǎng)需求；②是否接近原料供應(yīng)地；③土地供應(yīng)是否充足；④水源是否充足；⑤能源是否充足且廉價(jià)；⑥交通運(yùn)輸是否方便；⑦能否達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求。上述這些因素必須在遵循科學(xué)原則的基礎(chǔ)上，著重考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，即要求最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。整理ppt【遷移訓(xùn)練3】(2010·清江模擬)為了節(jié)能減排，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，某工廠采用焦?fàn)t氣—含硫煙道氣聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和亞硫酸氫銨兩種產(chǎn)品，其工藝流程圖如下：整理ppt(1)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是__________。a．含SO2煙氣直接排放易引起酸雨b．焦?fàn)t氣若用河水洗滌后直接排放，易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化c．脫氨焦?fàn)t氣可作燃料發(fā)電d．檢驗(yàn)硫酸銨產(chǎn)品中是否混有較多的亞硫酸銨雜質(zhì)，可用溴水作試劑【解析】(1)a中SO2對(duì)空氣的主要污染是形成酸雨；b中由題意可知焦?fàn)t氣中含有氨氣，直接用河水洗滌，會(huì)使河水中含氮量增加，引起富營(yíng)養(yǎng)化；c中焦?fàn)t氣中含很多可燃的氣體，如氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴等；d中溴水可被亞硫酸銨還原，從而褪色。

abcd

整理ppt(2)生產(chǎn)亞硫酸氫銨時(shí)，加入少量對(duì)苯二酚的作用是___________________________________________。(3)氨氣吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________。【解析】(2)此題是苯酚知識(shí)的遷移，苯酚具有還原性，對(duì)苯二酚也具還原性。(3)HSO3－顯酸性，可與堿發(fā)生反應(yīng)。對(duì)苯二酚作還原劑，保證亞硫酸氫銨不被氧化HSO3－＋NH3·H2O===SO32－＋NH4+

＋H2O(或HSO3－＋NH3===SO32－＋NH4+

)。整理ppt(4)已知煙氣含SO2

2%，焦?fàn)t氣中含NH3

4.8%，若只生產(chǎn)硫酸銨一種產(chǎn)品，吸收后的尾氣中所含的SO2或NH3可忽略，則含SO2煙氣與焦?fàn)t氣的流量(每分鐘流過(guò)的體積)比為_(kāi)__________。【解析】(4)只生成一種產(chǎn)品硫酸銨，由流程可知，SO2、NH3的物質(zhì)的量之比為1∶2。設(shè)含SO2煙氣與焦?fàn)t氣的流量比為x∶y，則2%x∶4.8%y＝1∶2，x∶y＝1.2∶1。

1.2∶1(或6∶5)

整理ppt【典例5】綠色化學(xué)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯(C2H5)的方法中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行)(

)A．＋C2H5Cl―→C2H5＋HClB．＋C2H5OH―→C2H5＋H2OC．＋CH2CH2―→C2H5D．CHBrCH3―→CHCH2＋HBr整理ppt【解析】根據(jù)題意：可知原子經(jīng)濟(jì)性是指反應(yīng)物中所有的原子盡可能的都轉(zhuǎn)入到生成物中。【參考答案】C

【點(diǎn)撥】綠色化學(xué)是實(shí)現(xiàn)零排放的化學(xué)，從源頭上解決污染問(wèn)題，從形式上看化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)一般應(yīng)該符合綠色化學(xué)思想。整理ppt【遷移訓(xùn)練4】(嘉興二模)能源、材料和信息被人們稱為社會(huì)發(fā)展的三大支柱，能源問(wèn)題涉及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防科技以及人類的日常生活。如何有效利用能源、開(kāi)發(fā)新能源成為當(dāng)今的熱門話題。(1)由于燃油價(jià)格不斷上升，不少地方已經(jīng)推廣使用“酒精汽油”。已知制酒精的方法有三種：整理ppt方法一：CH2CH2＋H2O

CH3CH2OH方法二：

CH3—CH2Br＋H2O

CH3CH2OH＋HBr方法三：整理ppt對(duì)于這三種制酒精的方法，下列說(shuō)法正確的是

________(填代號(hào))。A．從綠色化學(xué)的角度看，方法一最好B．從原料的可再生性來(lái)說(shuō)，方法三最好C．方法一發(fā)生了加成反應(yīng)，方法二發(fā)生了取代反應(yīng)D．纖維素在淀粉酶作用下也可水解【解析】(1)方法一只有目標(biāo)產(chǎn)物，符合綠色化學(xué)的要求。方法三原料易得且可再生，最好。方法二中發(fā)生了取代反應(yīng)，方法一中發(fā)生了加成反應(yīng)。淀粉酶不能使纖維素水解，故選A、B、C。

ABC

整理ppt(2)氫氣是一種高效而無(wú)污染的理想能源，但用氫氣作能源需要解決的問(wèn)題是貯氫材料的開(kāi)發(fā)。研究表明過(guò)渡金屬能與氫原子形成氫化物，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的(如LaH2.76)。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g/cm3，相對(duì)原子質(zhì)量為106.4)。試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學(xué)式_______________?！窘馕觥?2)設(shè)鈀粉體積為1cm3，則V(H2)＝896mL故其化學(xué)式為PdH0.8或Pd5H4。

PdH0.8或Pd5H4

整理ppt(3)將太陽(yáng)能有效地轉(zhuǎn)化為電能是解決化石燃料耗盡后