高二化學(xué)第二冊(cè)教師用書：第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精整理與提升一、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用3．海水提溴（1)在預(yù)先經(jīng)過(guò)酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴離子生成單質(zhì)溴。原理為：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(2）工藝流程:(3)基本操作①濃縮：海水曬鹽和海水淡化過(guò)程中副產(chǎn)物Br－得到濃縮；②氧化：向濃縮的海水中通入Cl2,將Br－氧化成Br2,反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－；③富集：利用溴的揮發(fā)性,通入熱空氣和水蒸氣,吹出的溴蒸氣用SO2吸收,反應(yīng)方程式為：Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；④提取:再用Cl2氧化HBr得到產(chǎn)品溴。4．海水提鎂（1）工藝流程：(2)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式CaCO3eq\o(=，\s\up17(高溫))CaO＋CO2↑CaO＋H2O=Ca(OH）2MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH）2↓＋CaCl2Mg（OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OMgCl2·6H2Oeq\o(=，\s\up17（HCl）)MgCl2＋6H2OMgCl2（熔融）eq\o(=，\s\up17（電解）)Mg＋Cl2↑1．我國(guó)擁有很長(zhǎng)的海岸線，具有豐富的海洋資源，以海水為原料的鹽化工是我國(guó)重要產(chǎn)業(yè).鹽鹵是海水曬鹽后的富含鎂鹽的溶液，其中除含鎂鹽外，還含有其他鹽類（如圖甲所示）。鹽鹵在食品、化工等方面具有廣泛的用途。請(qǐng)解答下列與鹽鹵有關(guān)的題目：(1)根據(jù)圖甲所示，寫出鹽鹵中含量最多的兩種鹽的化學(xué)式：NaCl、MgCl2。(2)圖乙是鹽鹵中某些物質(zhì)的溶解度曲線,已知t1℃時(shí)，MgSO4和KCl的溶解度分別為M、N,則它們?nèi)芙舛却笮〉年P(guān)系為M＝N;將鹽鹵加熱到t2MgSO4。(3)化工廠利用鹵水生產(chǎn)金屬鎂的工藝流程如圖所示：“操作①”的目的是將氫氧化鎂沉淀分離出來(lái)，操作①的名稱是過(guò)濾。氫氧化鎂與試劑B反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH）2＋2HCl=MgCl2＋2H2O.操作②的名稱是蒸發(fā)、結(jié)晶。該方法的優(yōu)點(diǎn)為就地取材，節(jié)約資源，降低成本。（4)用電解法制備金屬鎂,兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了下面的兩種方法。甲:電解氯化鎂溶液乙：電解熔融的氯化鎂其中同學(xué)乙（填“甲”或“乙”）能夠成功地制備金屬鎂,假設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中鎂元素沒(méi)有損失,則100g鹵水可制備鎂4.8g解析：(1)從甲圖中可以看出1000g鹽鹵中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分別為163。0g、142.5g、60。0g、22。0g.由此可見，含量最多的是NaCl、MgCl2.（2)在t1℃時(shí)，KCl和MgSO4的溶解度曲線相交；t2℃以后，MgSO4的溶解度隨著溫度的升高而降低，故升高到一定溫度時(shí)首先析出的是MgSO(3)分離固體與液體混合物應(yīng)用過(guò)濾方法，而使溶液中的溶質(zhì)以晶體的形式析出則需要蒸發(fā)、結(jié)晶.由于就地選用了海邊的貝殼為原料來(lái)生產(chǎn)CaO，所以節(jié)約了資源,降低了生產(chǎn)成本。(4)制備金屬鎂應(yīng)該電解熔融的MgCl2,如果電解氯化鎂溶液則得到的不是鎂,而是氫氣;根據(jù)鹵水中鎂元素守恒，可以得出電解所得到的鎂的質(zhì)量為100g×eq\f(142。5,1000）×eq\f(24，95)＋100g×eq\f（60。0,1000）×eq\f(24,120）＝3.6g＋1.2g＝4。8g。二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1．環(huán)境問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要是指由于人類不合理地開發(fā)利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)生產(chǎn)中和人類生活中所造的環(huán)境污染。“三廢"的污染是指（1)大氣污染大氣污染物主要來(lái)自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物.（2）水污染工業(yè)廢水，生活污水，農(nóng)田過(guò)度施肥，噴灑農(nóng)藥都會(huì)對(duì)水源造成污染。（3）固體廢棄物污染如白色污染當(dāng)今環(huán)境污染主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升,陸地面積減少。酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被侵蝕等.臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面的危害。光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔铩Ox刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng),使人生病并甚至死亡。白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn);②混入生活垃圾中難處理、難回收;③易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡。赤潮和水華廢水中含N、P的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁綠色、水質(zhì)惡化。2.綠色化學(xué)（1）原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，原子的利用率達(dá)到100%，也就是說(shuō)在化學(xué)反應(yīng)中不產(chǎn)生任何廢物。如化合、加成、加聚等反應(yīng)就可達(dá)到。原子利用率＝eq\f(期望產(chǎn)物的總質(zhì)量，生成物的總質(zhì)量）×100％(2）綠色化學(xué)綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染.3．可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展是指滿足現(xiàn)代人的需求又不損害后代人滿足其需求的能力的發(fā)展，需要經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的要點(diǎn)是發(fā)展援助、環(huán)境保護(hù)、清潔水源、能源開發(fā)、綠色貿(mào)易.2．化學(xué)與生活息息相關(guān)。根據(jù)你的認(rèn)知和體驗(yàn)，下列說(shuō)法或做法不正確的是（C)①綠色食品就是不使用化肥農(nóng)藥，不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品②為使蔬菜保鮮，常在其表面灑少許福爾馬林溶液③為了防止某些富脂食物因被氧化而變質(zhì)，常在包裝袋里放生石灰④酸雨是pH＜7的雨水,主要是由大氣中的SO2、NO2等造成的⑤75%酒精比無(wú)水乙醇用作醫(yī)用消毒劑效果好⑥為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，向其中添加大量苯甲酸鈉等防腐劑A．②④⑤ B．①②③⑤⑥C．①②③④⑥ D．②③④⑤⑥解析:綠色食品應(yīng)具備條件：遵循可持續(xù)發(fā)展原則,按照標(biāo)準(zhǔn)使用化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)的食品,①錯(cuò)誤；福爾馬林有毒,不能用于食品保鮮,②錯(cuò)誤；在包裝袋里放鐵粉可防止食品氧化，生石灰只能用于干燥,③錯(cuò)誤；pH＜5.6的雨水是酸雨,④錯(cuò)誤;75%的酒精既具有殺毒作用又具有滲透性，⑤正確；防腐劑不能大量使用，⑥錯(cuò)誤。3．二氧化硫是一種危害嚴(yán)重的大氣污染物，煙氣脫硫是控制二氧化硫污染的主要技術(shù)手段。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如圖所示:某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2的吸收效率的措施，進(jìn)行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(1)根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率,下列措施正確的是ABD(填字母).A．降低通入含硫煙氣的溫度B．減小通入含硫煙氣的流速C．減少天然海水的進(jìn)入量D．在天然海水中加入生石灰(2)天然海水吸收了含硫煙氣后會(huì)溶有H2SO3,使用空氣中的氧氣將其氧化，寫出該反應(yīng)的離子方程式2H2SO3＋O2=4H＋＋2SOeq\o\al（2－，4).（3)該小組采用如圖裝置在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)(假設(shè)煙氣中其余組分不能與水反應(yīng)且不溶于水，實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行)：①上述裝置連接的正確順序是：原料氣→c→d→b→a→e。(填a、b、c、d、e)②下列試劑中（濃度、體積一定），可以用來(lái)代替試管中的I2—淀粉溶液的是AC（填字母)。A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液C．溴水 D．氨水解析:（1）總體看，SO2的吸收效率隨溫度的升高而降低；當(dāng)溫度和SO2的濃度一定時(shí),SO2的吸收效率隨煙氣流速的增大而降低；當(dāng)溫度和煙氣流速一定時(shí)，SO2的吸收效率隨SO2濃度的增大而降低，所以，要提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率,應(yīng)降低含硫煙氣的溫度、減小煙氣流速。在天然海水中加入生石灰也可以提高SO2的吸收效率.(2)H2SO3具有還原性，能被氧氣氧化為H2SO4。(3）該測(cè)定實(shí)驗(yàn)的原理是煙