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

本章知識體系構建與核心素養(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：由有機物和少量無機物組成的復雜混合物,干餾：隔絕空氣加強熱使煤分解,氣化和液化：均為化學變化)),,石油\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(組成：由多種碳氫化合物組成的混合物,煉制\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分餾：利用各組分沸點不同進行分離,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))))二、化學品的合理使用三、環(huán)境保護與綠色化學一、從海水中提取單質(zhì)(1)海水提溴eq\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)海水提鎂有關反應：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溶液進行過濾，最后向濾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________(填“是”或“不是”)氧化還原反應，用電解法冶煉金屬鎂的反應________(填“是”或“不是”)氧化還原反應，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)不是是該反應過程中元素的化合價發(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)金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關系金屬的活動性順序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)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關注。常溫下鈦不與非金屬、強酸反應，紅熱時，卻可與常見的非金屬單質(zhì)反應。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。該反應的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________，該反應中的還原劑是________(填化學式)。(2)第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦。①寫出此反應的化學方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。②簡述從上述所得產(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)常溫時鈦不與非金屬、強酸反應；紅熱時鈦可與常見非金屬單質(zhì)反應?？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反應生成氯化物。再合并反應的化學方程式為TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO。(2)①Mg為活潑金屬，在氬氣作為保護氣的環(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，分離時用強酸，因鈦不與強酸反應，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，一般回收利用焦爐氣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等科學的發(fā)展。(1)正常雨水的pH約為5.6，是因為溶解了________(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，反應的化學方程式為___________________________________________。(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化裝置，使CO與NO反應，生成無毒氣體CO2和N2。該反應的化學方程式為____________________________。(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是因為空氣中的二氧化碳能與水反應生成碳酸，生石灰可吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2，反應的化學方程式為CaO＋SO2=CaSO3。(2)在催化劑條件下NO和CO反應生成CO2和N2，反應的化學方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(4)在處理污水的過程中，中和法、化學沉淀法、氧化還原法等方法都有新物質(zhì)生成，都屬于化學方法；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，否則會產(chǎn)生可溶性砷而發(fā)生藥害。(4)化學肥料不能與微生物農(nóng)藥混用，因為化學肥料揮發(fā)性、腐蝕性很強，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關心人類健康是化學的重要任務之一。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錯誤；抗生素有耐藥性，不能長期使用，故C錯誤；維生素是人和動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物質(zhì)，在人體生長、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錯誤。例5歷史經(jīng)驗告訴我們，合理地使用化學物質(zhì)，有利于保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。下表是一些化學物質(zhì)對人類發(fā)展的貢獻帶來的問題及解決方法。物質(zhì)貢獻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回答下列問題：(1)硫酸銨的化學式為________，農(nóng)業(yè)上通常使用________來改良酸性土壤。(2)對于廢棄的塑料制品(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)不合理使用化學物質(zhì)對環(huán)境造成危害，為保持可持續(xù)發(fā)展，應開展