1、自然资源的开发与利用一、开发金属矿物和海水资源.课标要求1知道根据金属的活动性不同,可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。2知道海水淡化的几种方法;掌握海水蒸馏的原理。3知道从海水中提取溴、碘的原理。了解非金属置换反应。4能参照海水提取镁过程的化学原理写出有关的化学方程式。 (通过上述要求让学生体会、认识海水资源的广阔前景)II.考纲要求1了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。2了解常见非金属元素单质及其重要化合物的,主要性质及应用。III.教材精讲本考点知识结构1常见金属的冶炼:加热分解法:
2、如:2HgO = 2Hg + O2加热还原法:如: CuO+H2 = Cu + H2O又如: Fe2O3+ 3CO = 2Fe + 3CO2电解法:如: 2NaCl = 2Na+Cl2 又如: 2Al2O3 = 2Al + 3O2 2海水资源的开发利用:IV.典型例题1.从海水中提取金属镁的生产步骤有: 浓缩结晶;加熟石灰;加盐酸; 过滤;熔融电解.正确的生产步骤是 。解析:2.根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置,回答以下问题: 反应过程中发生的现象是 ;塑料袋的作用是 。解析:氧化铁呈红热状态,反应结束后呈黑色;石灰水中有气泡冒出;气球鼓起。收集一氧化碳。3.不太活泼的金属元素
3、硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。在通风橱中给盛有少量硝酸汞固体的试管加热,最后试管中( D ) A、留下银白色的液体 B、留下少量白色硝酸汞固体 C、留下红色氧化汞固体 D、无剩余物4冶炼金属一般有下列4种方法: 焦炭法水煤气法(或CO、H2法) 活泼金属置换法电解法,4种方法在工业上均有应用。古代有(I)火烧孔雀石炼铜(II)湿法炼铜,现代有(III)铝热法炼铬(IV)从光卤石中炼镁,下列对这四种金属制备方法的分类中不正确的是( B C ) A、 (I) B、(II) C、 (III) D、(IV) V.跟踪训练一、选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理的序号添在第I
4、I卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)1. CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是( )A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体B.两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色2. 将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()A稀硝酸 B稀盐酸 C硝酸铜 D氢氧化钠3. 右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是() A a为负极、b为正极 B a为阳极、b为阴极C 电解
5、过程中,d电极质量增加 D 电解过程中,氯离子浓度不变4. 在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是( )A NaOH B NH3H2O C AgNO3 D BaCl25. 下列有关纯铁的描述正确的是( )A 熔点比生铁的低B 与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C 在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D 在冷的浓硫酸中可钝化二选择题(下列各题有一-二个合理答案,请将合理答案的序号填在第II卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)6硝酸铜是制备CuZnAl系催化剂的重要原料。19.2g纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量为( )A 28.2
6、g B 56.4g C 64.2g D 72.6g7混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300灼烧至质量不变,最终残留固体为纯净物的是( )A 向CuSO4溶液中加入适量铁粉B 等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液C 等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体D 在NaBr溶液中通入过量氯气80.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是( )A 30 B 46 C 50 D 669取pH值均等于2的盐酸和醒酸各100ml分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,
7、有关叙述正确的是( )A 醋酸与锌反应放出氢气多B 盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多C 醋酸与锌反应速率大D 盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大10氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述中正确的是() A.电池放电时,电池负极周围溶液的OH不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时。氢元素被还原D.电池放电时,H2是负极11下列离子方程式书写不正确的是( ) A FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2Cl2Fe32ClB 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2十
8、OHHCO3CaCO3H2OC FeS固体放人稀硝酸溶液中:FeS2HFe2H2SD AlCl3溶液中加入过量氨水:Al34OHAlO22H2O12bg某金属与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和ag氢气。则该金属的相对原子质量不可能为( )A.2b/a B.3b/2a C.3b/a D.a/3b三填空题(本题包括2小题)13实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuIHgCu2HgI42Cu(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显 价。(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1molCuI参与
9、反应时,转移电子 mol。(3)CuI可由Cu2与I直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。 Cu2 I CuI I3四本题本题包括2小题14孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3yCu(OH)2 (x、y为正整数且x2,y2)(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1。请推算它们的化学组成。孔雀石: 石青:(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO2 3.36L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20g,试通过计算
10、确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。15黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取制的主要原料(1)取12.5g黄铜矿样品,经测定含3.60g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2含量为_ 800(2)已知2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)产物Cu2S在1200高温下继续反应:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2假定各步反应都完全,完成下列计算:由6molCuFeS2生成6molCu,求消耗O2的物质的量6molCuFeS2和14.25molO2反应,理论上可得到多少摩尔铜6molCuFeS2和15.75molO2反应,理论上可得到多少
11、摩尔铜。 二、海水淡化与现代水处理技术.课标要求 知道化学在水处理中的应用。.考纲要求1 知道淡化海水的主要方法,了解电渗析法在海水淡化中的应用,并能简要说明其工作原理。2知道制造纯水所用的主要方法,能结合实例说明离子交换法和反渗透法的简单原理及其在水处理中的应用,并能依据这几种方法的特点,说出它们的适用范围。3通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害,能说出污水处理中主要的化学方法及其原理。.教材精讲1 本考点知识结构 蒸馏法淡化海水 电渗析法 硬水 硬水 水的硬度海水淡化及水处理技术 纯水制造 硬水的软化 去离子的方法 造纸污染及处理水污染和污水处理污水处理方法2 海水淡化(1) 蒸馏法:
12、 将海水加热至105 C,使其变为蒸汽,再冷凝得到蒸馏水的方法。特点:设备简单,易操作,淡水质量好,但耗能大。(2) 电渗析法:利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,在外加直流电场作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中,从而达到除盐的目的的方法。特点:大大降低成本,不过得到淡水质量一般。3 纯水的制造(1)硬水硬水:溶有较多量Ca2+ 、Mg2+的水称为硬水。水的硬度:是以水中所含CaO的量为标准的,1L水中含10mgCaO(或相当于10mgCaO)称为1度(1)。硬水的软化.加热法:是通过加热煮沸使暂时硬水所含钙、镁的酸式碳酸盐发生分解,生成难溶的碳酸钙、碳酸镁的方法。.药
13、剂法:是向水中加入适当的化学药剂,促使溶解在水中的Ca2+、Mg2+以沉淀的形式从水中分离出来达到软化目的的方法。常用的化学药剂有生石灰(与水反应生成熟石灰)、纯碱等。.离子交换法:是采用离子交换剂软化水的一种方法。分阳离子交换剂和阴离子交换剂两类。它们能与水溶液交换具有同性电荷的离子,从而除去或减少不需要的离子。这种方法常用于工业锅炉用水的软化。(2)去离子的方法:离子交换法:利用离子交换树脂上的离子和水中的离子进行交换,以除去水中的阴、阳离子的方法。如:阳离子交换树脂(用HR表示)和水中Mn+交换,发生的反应为nHR + Mn+ MRn + nH+ ( Mn+:Na+ 、Ca2+ 、Mg2
14、+ ) 。如:阴离子交换树脂(用ROH表示)和水中Ym- 交换,发生的反应为mROH + Ym- RmY + mOH- ( Ym-:Cl- 、SO42- 、HCO3-) 。反渗透分离法膜分离法的一种。4 水污染和污水处理(1) 造纸污染及处理:造纸时,制浆过程所排出的废水称为“黑液”,给水造成的污染最严重,目前处理“黑液”的主要方法是燃烧法。(2) 污水处理方法:物理法主要是利用物理原理和机械作用对废水进行处理,包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。物理化学法通过物理化学过程来除去污染物质的方法,主要有吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等方法。化学法通过施用化学试剂或采用其他化学手
15、段进行废水处理的方法,如中和法、氧化法、还原法、离子交换法等。生物化学法利用微生物的作用,除去废水中的溶胶及有机物质的方法,包括活性污泥法、生物转盘法、生物滤池法及厌气处理法等。.典型例题 例1下列说法中,不正确的是( )A 海水淡化目前已有多种方法,主要有蒸馏法、电渗析法等B 电渗析法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,在外加电场的作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的方法C 在进行水处理时,只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中阴、阳离子都除去D 反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造的又一应用【解释】在进行水处理时,阳离子交换树脂中的
16、H+只能和水中的金属离子 Mn+交换, 阴离子交换树脂中的OH-只能和水中的阴离子Ym-交换。答案:C【点评】这是一题考查水处理方法的题目。海水淡化的方法已有数十种,主要有蒸馏法和电渗析法。而从自然界直接获得的淡水,或者用海水淡化技术得到的淡水,还需除去或减少其中所含的各种离子,才能满足生产、生活对水质的要求。常用的去离子方法有离子交换法和反渗透分离法。例2 下列广告用语在科学上没有错误的是( )A这种饮料不含任何化学物质B这种蒸馏水绝对纯净,其中不含任何离子C这种口服液含有不少氮、磷、锌等微量元素D没有水就没有生命【解释】A项物质是化学物质,水在常温时能发生微弱的电离(H2OOH- + H+
17、),故水中一定含有H+和OH-;而氮和磷不属于微量元素,这是生物常识。 答案:D【点评】这是联系日常生活的一道科普宣传题,要求学生运用所学知识来分析判断宣传用语中哪些违反了科学常识。例3、下列说法中正确的是( )A水是一种取之不尽、用之不竭的天然资源B农田灌溉和排水也能导致水污染C建污水处理厂需要投入大量的资金,为了提高综合经济效益,工业污水一般无需作治污处理D 臭氧对人体有一定的危害,但也可用臭氧作污水处理剂【解释】农田灌溉和排水,能将农田土壤里水污染物带入水源,导致水污染。臭氧对人体有一定的危害,但它的强氧化性能将污水中的致病细菌等多种有害物质除去。适量的施用臭氧,不但没有对人起直接危害,
18、而且还不会使水产生二次污染。答案:BD【点评】水是我们的生命之源,保护水源人人有责。.跟踪训练一、选择题(下列各题均只有一个正确答案。)1、下列材料中能使海水淡化的高分子材料是( )A生物高分子材料B离子交换树脂C液晶高分子材料D复合材料2、将海水淡化用作生活用水,以解决淡水资源匮乏的问题,下列淡化海水的方法中,在原理上完全不可行的方法是( )A加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B利用太阳能使海水蒸馏淡化C将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮用水D将海水通过离子交换树脂以除去所含离子3、氢离子交换剂HR,交换时发生的反应为HR + M+ = MR + H+,现用它处理100mL含0.001mol Mg
19、2+的中性溶液,使Mg2+完全被树脂交换,再用蒸馏水洗涤树脂,并将交换液和洗涤液收集在一起,共得200mL溶液,则该混合液中氢离子浓度为( )A. 110-2 molL-1 B. 110-3 molL-1 C. 110-7 molL-1 D. 110-10 molL-14、下列说法正确的是( )A地球上的总水量很大,淡水资源充裕B水在自然界产生循环,水资源不会减少C自然界的自净能力足以消除水的污染D工业“三废”和生活污水的任意排放,农药、化肥的不合理施用是水的主要污染源5、用下列方法除去含Ca2+ 、Mg2+、HCO3-、Cl-的硬水中的致硬离子,所得到的水含离子的浓度最小的是( )A蒸馏法
20、B加热煮沸 C加Ca(OH)2和Na2 CO3 D离子交换法 二、选择题(下列各题均只有两个正确答案。)6、硬水通常是指( )A含极少量Ca2+ 和Mg2+的水B含Ca2+ 、Mg2+较多的水C硬度在8以上的水D含有Ca2+ 、Mg2+、HCO3-、CO32-的水7、下列说法中,不正确的是( )A“黑液”是指造纸时抄纸过程中所排出的废水B目前造纸工业中,处理“黑液”的主要方法是燃烧法,目的是回收“黑液”中所含的许多钾的化合物C造纸废水中所含的耗氧物和悬浮物都很多,其中主要耗氧物质主要有3种形式:溶解的、胶体性的和悬浮物D物理法治理污水主要是利用物理原理和机械作用对废水进行处理8、下列说法中,不
21、正确的是( )A用明矾净水可以降低水的硬度B硬水中加入肥皂会产生浑浊且泡沫少C经磺化煤处理过的软水中Na+浓度会增大D硬水软化后,其成分和性质都相当于蒸馏水9、下列说法中,正确的是( )A加热法可以软化各种硬度的硬水B海水淡化的主要方法有蒸馏法和电渗析法等C反应2NaR + Ca2+ CaR2 + 2Na+ 的逆反应在一定条件下也能发生D硬水软化就是除净水中的Ca2+ 和Mg2+三、选择题(下列各题均只有14个正确答案。)10、工业、农业及城市生活污水中含有磷元素,家用洗涤剂是生活污水中磷元素的重要来源(洗涤剂中常含有三聚磷酸钠)。必须采取有效措施控制磷元素大量进入水体的主要原因是( )A磷元
22、素有毒B PO43-使水体酸度增大C PO43-与某些阳离子形成沉淀,使水体浑浊D含磷污水引起浮游生物大量繁殖,使水中溶解氧急剧减少,导致水质恶化11、下列所述情况,可能引起水污染的是( )A城市生活污水的任意排放B农业生产中农药、化肥的使用不当C海上游轮石油泄漏D工业生产中废液、废渣、废气的排放12、有关纯净水的下列说法中,正确的是( )A纯净水是指不含任何杂质的水B离子交换法可有效地除去某些离子和有机化合物C目前,最理想的制取纯净水的方法是反渗透法D纯净水最适宜少年儿童和老年人长期饮用13、滇池素有“高原明珠”的美誉,后来水体污染十分严重,近年来治理水质污染已初见成效,采用的主要措施可能有
23、( )A生活污水和工业废水经处理后排放 B农药、化肥的合理使用C禁止捕鱼捉虾 D禁止使用含磷洗衣粉14下列说法中正确的是( )A蒸馏法淡化海水是将海水加热至105 C蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法B天然水里一般溶有Ca2+ 、Mg2+等金属阳离子,我们把溶有较多量Ca2+ 、Mg2+的水称为硬水C阳离子交换树脂中的H+可与水中的金属离子 Mn+交换D阴离子交换树脂中既含有阳离子,又含有阴离子,因此既能与水中的阳离子交换,又能与水中的阴离子交换15、商品“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等作为日常饮用水,因为缺少某些成分而不利于儿童身体健康发育,你认为制备上述商品饮用水时还需要添加的化学
24、物质是( )A含钙、镁的碳酸氢盐 B含碘酸钾的食盐C漂白粉消毒剂 D小苏打四、填空题16、 如图,在一条鱼、虾绝迹的小河边,有甲、乙、丙、丁4座工厂,每座工厂排放的废液里含有纯碱溶液、FeCl3 、Ca(OH)2、稀盐酸中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现:甲处河水呈乳白色;乙处河水呈红褐色;丙处河水由浑变清;丁处产生气泡,河水变清。请推断:(1)甲、乙、丙、丁4座 甲工厂排放的废液里含有的污染物依次是 丙 。 M(2)在M处取出的河水中,肯定含有的离子是 乙 。 丁(3)河中鱼、虾为何不能生存?17、我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求: PH 6.5 8.5 Ca2+ 、Mg2+总浓
25、度 0.0045 molL-1 细菌总数 100个mL-1 以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图。 加入石灰 加入凝聚剂 源水 曝气池 一级沉降池 二级沉降池 通入二氧化碳通入气体A 过滤池 自来水(1)源水中含有Ca2+ 、Mg2+ 、Cl- 、HCO3-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式 (2)凝聚剂除去悬浮固体的过程 只是物理过程 只是化学过程 是物理和化学过程FeSO47H2O是常用的凝固剂,它在水中最终生成 沉淀。(3)通入二氧化碳的目的是 和 。(4)气体A的作用是 。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有 性。(5)下列物质中, 可
26、以作为气体A的代用品。 Ca(ClO)2 NH3(液) K2FeO4 SO218、铁酸钠(Na2FeO4)是在水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在水处理过程中被还原成Fe3+(1)铁酸钠之所以能够净水,除能消毒杀菌外,另一个原因是 。(2)ClO2也是一种新型消毒杀菌剂,它与铁酸钠一样,都是通过氧化作用杀菌(本身被还原为Cl-),试从得电子数量的角度计算等质量ClO2的氧化能力是Na2FeO4的 倍。19、 某国炼金废水曾经泄入尼罗河中,导致大量鱼类等水生生物死亡,酿成了世界级污染事件,沿河居民长期停止使用此水源。炼金废水中含有CN-的有毒,CN-与H+结合生成H
27、CN时,毒性更强。要处理这种废水,是在碱性条件下用NaClO将CN-氧化为CO32-和N2,其离子方程式为 。在酸性条件下,ClO-也能氧化CN-,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行,其主要原因是 20、化学耗氧量(COD)是水体质量的控制项目之一,它是度量水中还原性污染物的重要指标。COD是指用强氧化剂(K2Cr2O7)处理一定量水样时消耗氧化剂的量,并换算成O2作为氧化剂时1L水样所消耗的氧气的质量(mgL-1)现有20.00mL某废水样品,向其中加入10.00mL0.04000 molL-1K2Cr2O7溶液,并加入适量的酸和催化剂,加热2小时。在指示剂存在下用12.00mL0.100
28、0 molL-1 Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定。这种滴定类似于中和滴定,只是在到达滴定终点时,氧化剂得到电子的物质的量与还原剂失去电子的物质的量相等。(1) 已知K2Cr2O7在酸性溶液中做氧化剂时被还原成Cr3+,Fe2+被氧化成Fe3+。写出K2Cr2O7与Fe(NH4)2(SO4)2在H2SO4存在下反应的化学方程式。 。(2) 20.00mL废水所消耗的K2Cr2O7的物质的量为 。(3) 该废水样品的COD是 。三、 环境保护、绿色化学与可持续发展:课标要求1知道大气主要污染物,能说出减少大气污染物的原理和方法。2知道主要的居室空气污染物;了解其对人体的危害。3认识“白色污染
29、”的危害和防治方法。4以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。5讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。:考纲要求1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。2.了解水污染的危害。了解污水处理中主要的化学方法及其原理。3.了解大气主要污染物。了解减少大气污染物的原理和方法。4.了解生活废弃物处置的方法、“白色污染”的危害和防治方法。:教材精讲环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏,以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等,都是当今化学工作者的首要任务。1环境污染工农业生产和人类活动排放的物
30、质超过了环境的自净能力,环境质量就发生不良变化,危害人类健康和生存。(1)环境污染的分类 :按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染;按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染;按造成污染的性质分:化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。(2)大气污染的来源、危害、治理主要污染物: 二氧化物 碳氧化物 氮氧化物 碳 氢化物 飘尘 煤尘 放射性物质等煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等危害:危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。治理: 调整资源结构,开发新能源(太阳能、氢能、风能、地热等),减少使用煤、石油、天然气等化石燃料,减少工业废气
31、排放,对废气进行回收净化再利用等。大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。(3)水污染的来源、危害、治理 石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。危害:污染水源,改变水质,加剧水源危害。造成水体富营养化,破坏海滨风景区。治理:控制污水任意排放,对污水进行净化处理,改善用水制度,研究无污染新工业,合理、科学地施用化肥、农药。(4)居室污染的来源、危害及防治措施 煤、石油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气
32、体氡,化妆品,日用化学品,家宠等。危害:引起人体呼吸道、消化道等疾病,导致各种癌症、皮肤病、传染病,影响婴幼儿智力和发育等。治理:保持室内清洁通风、对电器辐射采取防护措施,并保持距离、厨房要有通风换气设施、宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除.女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品、建议男士少抽烟或不抽烟IV.典型例题例1.硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)是酸雨形成的主要元凶,工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。解析 利用化学方法可以控制硫和氮氧化物,进而控制酸雨等危害。例如,针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特
33、点,主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施,用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。(生石灰脱硫控制酸雨)CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s) 2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s)SO2 + 2NH3+H2O=(NH4)2SO3例2. 含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域,造成了水体的富营养化,出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点,查阅资料了解有关污染和治理的情况。解析工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如,我们日常使用的合
34、成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂,在水体中经藻类的微生物催化后,容易水解为磷酸盐,成为引起水体富营养化的污染物。水体富营养化污染物为氮、磷化合物。2绿色化学为尽最大限度避免污染,我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。(1)清洁生产可以概括为:采用清洁的能源和原材料,通过清洁的生产过程,制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中,从而减少对人类和环境的风险;是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。(2)绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”。不仅充分利用资源
35、,而且不产生污染;并采用无毒无害的溶剂,助剂和催化剂,生产有利于环境保护,社群安全和人身健康的环境友好产品。绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100转化成产物,实现“零排放”,充分利用了资源,又不产生污染。例3. 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是解析 根据原子利用率内涵,副产物越少原子利用率越高。C项的副产物为0,则原子利用率为100%,答案为C。也可以分别计算其他方法的原子利用率,再比较。A项原子利用率 100%42.3%;B项原子利用率 100%25.4%;C项原子利用率 1
36、00%100%;D项原子利用率 100%23.7%。所以原子利用率大小:CABD。答案:C。试题反思原子利用率与产率相同吗?绿色化学对化学、化工提出了那些挑战?3环境污染及保护社会热点中的化学知识(1)温室效应:因大气温室气体(二氧化碳、氟氯烃、甲烷等)含量增大而形成。(2)大气污染物:氮氧化物污染、硫氧化物污染、碳氧化物污染、粉尘污染。 如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(矽病)。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方,如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。(3)光化学烟雾:氮氧化合物(NO、NO2)和碳氢化合物在紫外线照射下,会发生一系列光化学反应,产生一种浅
37、蓝色的烟雾光化学烟雾。它是一种有毒性的光化学氧化剂(以O3为主)的二次污染物。汽车尾气引起光化学烟雾的过程:N2+O2=2NO (发动机气温2800)光NO2 = NO +OO + O2 = O3O3 +汽油甲醛、过氧乙酰硝酸酯、酮等。(4)酸雨:酸雨是pH值小于5.6的酸性降水。由二氧化硫等酸性气体进入大气后溶于水形成亚硫酸,被氧化成硫酸随雨水降下而形成。SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO 粉尘 2SO2+O2+H2O = 2H2SO4(5)水污染:由工业三废的不达标排放,农业化肥的滥用及生活污水的任意排放引起。如赤潮是由氮、磷等营养盐类(如化肥、含磷洗涤剂等)的大量使用造成水体富营养
38、化,水生植物疯长而使水体缺氧,产生有毒物质使水质恶化。(6)白色污染:由不可降解塑料造成的污染,它在自然状态下不能分解。(7)重金属污染:含铅汽油的汽车会通过尾气排放铅,工业废水与废弃电池中的镉或汞会污染土壤和水源,再通过农作物进入人的食物链,重金属在人体内长期积蓄难以排除,能损害神经系统、造血功能,引起多种疾病。资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展,需要全社会努力。我们只有一个地球,环境问题已成为全球性问题,需要各国政府和人民共同努力,创造一个清洁、美丽的生活环境,也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。地球是我们的家园,面对日益恶化的环境,我们能为人与自然的和谐发
39、展做些什么呢?:跟踪训练1、为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成份都是A、碳水化合物B、碳氢化合物 C、氢气D、醇类2. “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。在用CH3CHCH2合成CH2C(CH 3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要其他的反应物有A、CO和CH3OHB、CO2和H2O C、H2和CO2D、CH3OH和H23、阅读下文请回答20世纪90年代初,国际
40、上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”的是 A处理废弃物 B治理污染点 C减少有毒物 D杜绝污染源4、下列有关污染的叙述,正确的是 A酸雨主要是空气中的NO,经氧化与水反应生成HNO3所形成B破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质C温室效应主要是因空气中CO浓度增高造成的D发电厂排放大量的废热入河、海中,会使流径的水域溶氧量减少。5、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是温室效应; 赤潮; 酸
41、雨; 光化学污染;臭氧空洞; 潮汐; 大脖子病; 富营养化。A B C D6、工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是A磷是生物所需的营养元素,不必除去B含磷的污水是很好的肥料,不必除去C含磷污水排到自然水中引起藻类增殖,使水变质,必须除去D磷对人无毒,除去与否都无关紧要7、自然界“酸雨”形成原因主要是 A未经处理的工业废水的任意排放B大气中二氧化碳含量增多C工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼D汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体8、在我国中西部大开发中,某省为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,
42、其中你认为可行的是 A建在中西部干旱山区可以脱贫致富B应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区C企业有权自主选择厂址D不宜建在人口稠密的居民区9、为防治酸雨。降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合使用,请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫的化合物进入大气)反应的化学方程式为_、_、_。10、汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程
43、式 。(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是 。(3)控制城市空气污染源的方法可以有 。A.开发氢能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具 “开发金属矿物和海水资源”参考答案一1c 2C 3C 4.A 5D二6BD 7BD 8BC 9BC 10CD11.B 12、C 四13. (1)1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1五14. 解:(1)设孔雀石的化学式为xCuCO3yCu(OH)2则依题意 孔雀石的化学式为 CuCO3Cu(OH)2又设石青的化学式为 xCuCO3yCu(OH)2则依题意 石青的化学式为 2CuCO3Cu(OH)2 (2)设该样
44、品中孔雀石物质的量分数为x,则石青为 1- x 孔雀石与石青物质的量之比为1:115. (1)82.8%(2) CuFeS2Cu+FeO+2SO2 n(O2)=(+2)6=15(mol)O2不足量 Cu2S+O22Cu+SO2 N(Cu)=62(1514.25)=4.5(mol)O2过量 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 n(Cu)=6(12)=3(mol) “海水淡化与现代水处理技术”参考答案一、二、三选择题题号123456789101112131415选项BAADABCABADBCDABCDCABDABCA四、填空题16、(1)Ca(OH)2、FeCl3 、HCl 、Na 2CO3
45、(2)H+ 、Na +、Ca2+ Fe3+ Cl- (3)河水中的酸、碱性及有害化学药品的富集等原因直接危害鱼、虾等生物的生长,因此河中鱼、虾几乎绝迹。17、(1)Ca2+ + HCO3- + OH- = H2O + CaCO3 Mg2+ + OH- = Mg(OH)2 (2) 、胶状Fe(OH)3 (3) 除去Ca2+ 调节 PH 值 (4)杀菌消毒 、 强氧化性 (5)18、(1)铁酸钠被还原得到的Fe3+会发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物而起到净水作用。 (2)4.1倍19、 5ClO- + 2CN- + 2OH- = 2CO32- + N2 +
46、5Cl- + H2O ; 生成剧毒物HCN ,对人体有毒。20、(1)K2Cr2O7 + 6Fe(NH4)2(SO4)2 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O (2)0.200010-3 mol (3)480.0mgL-1 “环境保护、绿色化学与可持续发展”参考答案1、B 2、A 3、分析:研究化学问题时都应该注意绿色化学。绿色化学的具体内涵主要集中体现在以下5点:减量,即减少用量,减少“三废”排放;重复使用,诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,这是降低成本和减废的需要;回收,可以有效实现“省资源,少污染,减成
47、本”的要求;再生,是变废为宝,节省资源、能源、减少污染的有效途径;拒用,指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,是杜绝污染的最根本办法。4、分析:A酸雨主要是SO2与氧气反应生成SO3与水反应造成C温室效应是CO2浓度增高所致,答案:BD。5、解析:关于环境污染的知识,学生要充分了解哪些方面、哪些行为会造成环境污染。本题中潮汐是一种自然现象,大脖子病是由于人体中缺碘引起的疾病,这两个名词与环境污染无关其他的与环境污染有关。答案:B。6、解析:含磷的污水是水污染的重要来源之一,这种含营养元素(N、P、K等)的污水排入自然水中,会使水中微生
48、物和藻类大量繁殖、生成、腐败,从而使水中的溶解氧大量减少引起水中生物死亡、水质恶化,降低了水的使用价值。答案:C。7、分析:自然界中的酸雨主要是硫酸雨,这是由于大气中SO2和SO3含量过高造成,形成这种情况的主要原因是工业大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼,汽车尾气的排放不是主要原因。8、分析:本题涉及化工厂选址等问题,首先要关心环境问题,要考虑节省资源、能源,减少污染,减低成本等要求。9、分析:此题所涉及的内容和工业生产、日常生活密切相关,有些内容可能学生不知道。解答本类题目关键是对所给的信息进行充分的加工,利用所学的基础知识、基本原理、已有的经验解答题目。此题关键知道酸雨的形成是由于燃煤产生大量的SO2溶于水,即有反应S+O2=SO2。加入生石灰后必发生反应SO2+CaO=CaSO3,将SO2转化为CaSO3而不排放到大气中,同时知道CaSO3不稳定将和空气中的O2发生反应,即:2CaSO3+O2=2CaSO4。10、解析:提示信息:CO和NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使SO2的转化。联想:CO和NO反应,生成的无毒气体只能是CO2,故(1)2CO2NO=2CO2N2;接触法制硫酸中SO2的催化氧化,故(2)答案是:SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾。认真阅读题干“控制城市空气污染源的方法”,(3)的答案应选A、B。