2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題七 化學(xué)與技術(shù)學(xué)案.doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題七 化學(xué)與技術(shù)學(xué)案 xx高考導(dǎo)航——適用于全國(guó)卷Ⅱ 最新考綱 高頻考點(diǎn) 高考印證 命題趨勢(shì) 1.化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用 (1)了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。 (2)了解我國(guó)無(wú)機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。 (3)了解海水的綜合利用。了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用。 (4)了解化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用的作用。 2.化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用 (1)了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。 (2)了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。 (3)了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。 (4)了解我國(guó)現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材料的發(fā)展方向。 3.化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) (1)了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。 (2)了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。 (3)了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)、精細(xì)化工在社會(huì)發(fā)展中的作用。 (4)了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用 xxT36 xxT36 本專題在高考中一般選取某一考點(diǎn)進(jìn)行考查，以化學(xué)知識(shí)和新材料、新能源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鋼鐵煉制等聯(lián)系起來(lái)考查，預(yù)計(jì)在xx年高考中這一特點(diǎn)仍將延續(xù)。 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) xxT36 xxT36 考點(diǎn)一 化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用 1．獲取潔凈水的主要方法 主要方法 相關(guān)原理 水的凈化 混凝法 加入混凝劑(如明礬)沉淀水中懸浮雜質(zhì) 硬水軟化 加熱法、藥劑法、離子交換法 降低水中鈣、鎂離子的含量 污水處理 中和法、沉淀法 中和廢水、將其中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀 海水淡化 蒸餾法、電滲析法 通過(guò)蒸餾濃縮、離子交換膜的選擇透過(guò)性淡化海水 2.海水資源的綜合利用 海水制鹽 以蒸發(fā)法(鹽田法)為主，即在太陽(yáng)照射后，海水受熱，水分逐漸蒸發(fā)，當(dāng)各種鹽分別達(dá)到其飽和濃度時(shí)，依次以固態(tài)形式析出，此時(shí)得到的鹽為粗鹽 氯堿工業(yè) 用電解飽和食鹽水的方法得到NaOH、Cl2和H2。工業(yè)上電解飽和食鹽水的設(shè)備為離子交換膜電解槽 海水提溴 常用的一種海水提溴技術(shù)叫吹出法，即用氯氣氧化海水中的Br－，使其變成Br2，然后用空氣或水蒸氣吹出 海水提鎂 工業(yè)上從海水中提鎂的一種方法是將海水抽入反應(yīng)槽中，加入石灰乳(或用海洋中的牡蠣殼燒成石灰粉末)，使海水中的鎂轉(zhuǎn)變成Mg(OH)2沉淀；加鹽酸轉(zhuǎn)化成MgCl2溶液，蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、烘干，然后電解熔融MgCl2得到鎂和氯氣；氯氣可用來(lái)制鹽酸，再循環(huán)使用 3.石油的三種加工煉制方法 煉制方法 變化 主要原料 主要產(chǎn)品 分餾 常壓 物理變化 原油 石油氣、汽油、煤油、柴油等 減壓 重油 石蠟、瀝青等 續(xù) 表 煉制方法 變化 主要原料 主要產(chǎn)品 裂化 化學(xué)變化 重油、石蠟等 汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油 裂解 化學(xué)變化 石油分餾產(chǎn)物 主要是乙烯、丙烯、丁烯等 4.煤的三種化學(xué)加工方法 原理 主要產(chǎn)品 干餾 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解 焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣 氣化 把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體 CO、H2、CH4 液 化 直接液化 高溫、高壓和有催化劑條件下，與溶劑混合，使煤與H2作用生成液體燃料 優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)物燃料氣、液化石油氣等 間接液化 先把煤氣化成CO和H2，再經(jīng)催化合成烴類燃料、醇類燃料(如CH3OH)等 合成汽油、甲醇等 資源的開(kāi)發(fā)利用 1．(資源的開(kāi)發(fā)利用應(yīng)用類)(xx高考全國(guó)卷Ⅱ，T36,15分)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來(lái)是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ型ㄟ^(guò)一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。 回答下列問(wèn)題： (1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是________(填序號(hào))。 ①用混凝法獲取淡水 ②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量 ③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種 ④改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝 (2)采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2＋Na2CO3＋H2O―→ NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)_______mol。 (3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖： 濃海水的主要成分如下： 離子 Na＋ Mg2＋ Cl－ SO 濃度/(gL－1) 63.7 28.8 144.6 46.4 該工藝過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ____________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為_(kāi)_______，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為_(kāi)_______g。 (4)采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________； 電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 [破題關(guān)鍵] (1)混凝法主要是通過(guò)離子反應(yīng)得到沉淀，很難實(shí)現(xiàn)海水淡化，故①不正確。 (2)首先將反應(yīng)配平得方程式：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。 (3)制取產(chǎn)品2時(shí)加入的石灰乳在沉降過(guò)濾后的濾液中含有大量Ca2＋，故脫硫反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Ca2＋與SO的沉淀反應(yīng)，濃海水中與Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀的離子必為Mg2＋，故產(chǎn)品2為Mg(OH)2。 (4)Mg作為活潑金屬，在熔融狀態(tài)下與水反應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品鎂的消耗。 解析：(1)將海水經(jīng)過(guò)處理得到淡水和濃海水，這是綜合利用海水的重要途徑之一，從而可以提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種，改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝。 (2)根據(jù)反應(yīng)原理，將方程式配平：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。每3 mol Br2被吸收時(shí)轉(zhuǎn)移5 mol e－，則吸收1 mol Br2轉(zhuǎn)移 mol e－。 (3)工藝流程中，脫硫加入的是得到產(chǎn)品2過(guò)程中過(guò)濾時(shí)的濾液，而此濾液中所含的能夠脫硫的離子來(lái)源于合成步驟中的石灰乳，故脫硫階段的主要離子方程式為Ca2＋＋SO===CaSO4↓；而產(chǎn)品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得來(lái)的，即Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，故產(chǎn)品2為Mg(OH)2；1 L濃海水中Mg2＋為28.8 g，故可得到產(chǎn)品2即Mg(OH)2的質(zhì)量為58 gmol－1＝69.6 g。 (4)電解熔融MgCl2會(huì)得到Mg和Cl2，故化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。因?yàn)镸g會(huì)與H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，故水存在會(huì)造成產(chǎn)品Mg的消耗，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 答案：(1)②③④ (2) (3)Ca2＋＋SO===CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6 (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ [互動(dòng)拓展] 電解MgCl2溶液能制取鎂嗎？為什么不用電解法制取鋁一樣電解熔融的MgO? 答案：水溶液中Mg2＋放電順序在H＋之后，電解MgCl2溶液得不到金屬鎂；MgO熔點(diǎn)較高，熔融能耗大，故不采用。 水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)天然水中溶解的氣體主要有________、________； (2)天然水在凈化處理過(guò)程中加入的混凝劑可以是________________________________________________________________________ ________________(寫兩種)，其凈水作用的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)水的凈化與軟化的區(qū)別是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)硬度為1 的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.210－3 molL－1，c(Mg2＋)＝610－4 molL－1，則此水的硬度為_(kāi)_______； (5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)＝810－4 molL－1，現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g。 解析：(4)將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度時(shí)，將Mg2＋看作是等物質(zhì)的量的Ca2＋即可，則此天然水中鈣離子的總濃度為1.810－3 molL－1，每升水中相當(dāng)于含CaO的質(zhì)量為1.810－3molL－11 L56 gmol－1≈0.1 g，所以該天然水的硬度為10。(5)含有暫時(shí)硬度的硬水在軟化時(shí)需先將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度。10 m3天然水中含有Mg2＋的物質(zhì)的量為104 L610－4 molL－1＝6 mol，將其轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2 沉淀時(shí)需OH－12 mol。此天然水中含有的HCO也會(huì)和OH－發(fā)生反應(yīng)，將8 mol HCO轉(zhuǎn)化為CO時(shí)需OH－ 8 mol，所需OH－總量為20 mol，即需Ca(OH)2 10 mol，其質(zhì)量為740 g。天然水中含有Ca2＋12 mol，所加Ca(OH)2中含Ca2＋ 10 mol，此時(shí)共有Ca2＋22 mol，其中由HCO轉(zhuǎn)化的CO沉淀出Ca2＋ 8 mol，將其余Ca2＋沉淀下來(lái)還需外加CO 14 mol，即需要加入Na2CO3 1 484 g。 答案：(1)O2 CO2(或N2) (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任寫兩種) 鋁鹽(或鐵鹽)在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他膠粒帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái)，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 (4)10 (5)740 1 484 2．(xx高考江蘇卷)軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋SO2===MnSO4。 (1)質(zhì)量為17.40 g純凈MnO2最多能氧化________L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) SO2。 (2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝110－33，Ksp[Fe(OH)3]＝310－39，pH＝7.1時(shí)Mn(OH)2開(kāi)始沉淀。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其濃度均小于110－6 molL－1)，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)下圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4H2O晶體，需控制的結(jié)晶溫度范圍為_(kāi)_______________。 (4)準(zhǔn)確稱取0.171 0 g MnSO4H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋ )＝0.050 0 molL－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過(guò)程中Mn3＋被還原為Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20.00 mL。計(jì)算MnSO4H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程)。 解析：(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由化學(xué)方程式MnO2＋SO2===MnSO4知，n(SO2)＝n(MnO2)＝0.2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(SO2)＝22.4 Lmol－10.2 mol＝4.48 L。 (2)Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)，c(OH－)＝ ＝ molL－1＝10－11 molL－1；Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3時(shí)，c(OH－)＝＝ molL－1＝110－9 molL－1，故Al3＋、Fe3＋完全沉淀時(shí)，溶液中OH－的最小濃度應(yīng)為110－9 molL－1，即pH最小應(yīng)為5.0，因?yàn)镸n(OH)2沉淀時(shí)的最小pH為7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液至5.0＜pH＜7.1。 (3)由圖可知，60 ℃時(shí)，MgSO46H2O與MnSO4H2O的溶解度相等，隨著溫度的不斷升高，MgSO46H2O的溶解度逐漸增大，而MnSO4H2O的溶解度逐漸減小，因此欲從混合溶液中結(jié)晶析出MnSO4H2O，需控制溫度在60 ℃以上。 (4)Fe2＋的氧化產(chǎn)物為Fe3＋，由質(zhì)量守恒定律和電子守恒可得：Mn2＋～Mn3＋～Fe2＋。因此，n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝0.050 0 molL－10.020 L＝1.0010－3 mol，則m(MnSO4H2O)＝1.0010－3 mol169 gmol－1＝0.169 g，故MnSO4H2O樣品的純度為100% ≈98.8%。 答案：(1)4.48 (2)5.0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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