25-26学年高中化学人教版必修第二册教案：第八章 章末整合 重点突破

这是一份25-26学年高中化学人教版必修第二册教案：第八章 章末整合 重点突破，共14页。
章末整合　重点突破1.自然资源的开发利用2.化学品的合理使用3.环境保护与绿色化学突破一　金属冶炼方法与金属活泼性关系1.金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。(1)金属的冶炼一般有下列方法：a.焦炭法b.水煤气(氢气和一氧化碳)法c.活泼金属置换法d.电解法请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格：写出Al与Cr2O3反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。 (2)铜在地壳中的含量远低于铝，但人类利用铜的历史远早于铝，这与古代发生的森林大火有一定的关系，因为人类在大火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到，这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3，热稳定性差]在大火中转化而生成的铜，写出大火中与铜元素有关的三个反应的化学方程式：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)a　c　c　d　2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr(2)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑、CuO+COCu+CO2解析　(1)高炉炼铁的反应原理为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，属于焦炭法；湿法炼铜的反应原理为Fe+Cu2+===Fe2++Cu，属于活泼金属置换法；铝热法炼铬的反应原理为2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，属于活泼金属置换法；工业上冶炼铝的反应原理为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，属于电解法。(2)Cu2(OH)2CO3受热分解为CuO、CO2、H2O，树木燃烧时会有CO、C生成，然后C或CO还原CuO生成Cu。2.金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂可以采用的方法是　　　　　　　。 答案 　电解法解析 　锂的金属性介于钠和镁之间，其冶炼方法应与钠和镁的冶炼方法(电解法)相同。突破二　六大环境问题及其危害1.当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是(　　)A.酸雨——SO2、NO2、CO2等B.光化学烟雾——NO2、CxHy等C.温室效应——CO2、CH4等D.白色污染——难降解的塑料膜、塑料袋等答案 　A解析 　CO2排放过多会引起温室效应，但不会造成酸雨。2.(2023·长沙高一月考)下列有关环境问题的说法正确的是(　　)A.燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康C.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染答案　A解析　燃煤中加入CaCO3可吸收SO2，最终生成CaSO4，可减少SO2排放，A正确；O3的体积分数超过10-4%的空气不利于人体健康，B错误；pH小于5.6的降水通常称为酸雨，C错误；含磷洗涤剂排入水体中，会造成水体富营养化，造成水体污染，D错误。突破三　以资源开发利用为背景的化工流程1.无机工艺流程试题结构模型规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。2.对原料预处理的常用方法(1)研磨——增大固体与液体或气体的接触面积，加快反应速率。(2)水浸——与水接触反应或溶解。(3)酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。3.解题思路(1)首尾对比：对比分析原料与目标产物之间的关系，确定原料中需保留的元素(主元素)和需去除的元素(杂质)，同时比较物质变化和主要元素化合价的变化。(2)主元素跟踪：跟踪主要物质(元素)的转化形式和转化方法，即原料→中间物质→目标产物。(3)除杂分析：分析原料中的“杂质”转化除去过程，分析每一步骤的目的以及反应产物、反应过程。(4)综合判断：根据题干信息、流程信息、题中设问信息审题、解题(读完题再做题)。1.(2023·山东烟台高一期中)目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要步骤如下：下列说法不正确的是(　　)A.为使海水中的MgSO4转化成Mg(OH)2，试剂①可选择石灰乳B.加入试剂①后，分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤C.通过电解熔融的无水MgCl2得到48 g Mg，共转移4 mol电子D.加入试剂②反应的离子方程式为OH-+H+===H2O答案　D解析　MgSO4可与石灰乳[溶质为Ca(OH)2]发生复分解反应转化为氢氧化镁沉淀，A正确；加入试剂①后，得到的是氢氧化镁沉淀和滤液，所以采用的分离方法为过滤，B正确；电解熔融氯化镁，可得到镁单质和氯气，所以得到48 g Mg转移电子的物质的量为48 g24 g·mol−1×2=4 mol，C正确；试剂②为盐酸，可溶解氢氧化镁，使其达到富集的目的，因为氢氧化镁属于难溶物质，所以离子方程式中不可拆分，该过程的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O，D错误。2.(2023·北京北师大实验中学高一期中)浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源。利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：已知AgBr是淡黄色且不溶于硝酸的难溶物。(1)氯元素在周期表中的位置是　　　　　。 (2)提取溴的过程中，滤液中通入Cl2生成Br2的离子方程式：　　　　。 经过2次Br-―→Br2转化的目的是　　　　。 (3)设计能证明SO2水溶液能够还原Br2的实验方案：　　　 　　　　　　　　　　　　　。 (4)通过将Mg(OH)2转化为无水MgCl2以制备单质Mg，无水MgCl2制取单质Mg的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴，将1 m3海水浓缩至1 L，使用该法最终得到36 g Br2，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为　　　　　mg·L-1。 答案　(1)第三周期第ⅦA族　(2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-　富集溴元素　(3)取反应后适量溶液，加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，则证明SO2水溶液能够还原Br2　(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(5)60解析　流程所示为海水资源的综合利用，向海水中加入石灰乳，得到氢氧化镁沉淀和母液，将氢氧化镁沉淀进行一系列的操作，最终会得到单质镁，而将母液酸化后，加入氯气将Br―氧化，然后用热空气将氧化产物Br2吹出，而后用SO2将其还原，起到富集的作用，最后再用氯气将其氧化得到溴单质。(5)使用该法最终得到36 g Br2，若提取率为60%，则1 m3原海水中Br元素的质量为36 g60%=60 g，则原海水中溴的浓度为(60×1 000) mg1 000 L=60 mg·L-1。1.下列资源利用中，在给定工艺条件下转化关系正确的是(　　)A.煤煤油B.石油乙烯C.油脂甘油D.淀粉乙醇答案　C解析　将煤隔绝空气加强热使其分解叫煤的干馏，煤干馏得不到煤油，煤油是石油分馏的产物，A项错误；乙烯不是石油分馏的产品，石油裂解能得到乙烯，B项错误；油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应，其产物为甘油和高级脂肪酸盐，C项正确；淀粉水解的最终产物为葡萄糖，不是乙醇，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇，D项错误。2.化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　)A.活性炭可用作食品脱色剂B.铁粉可用作食品脱氧剂C.谷氨酸钠可用作食品增味剂D.五氧化二磷可用作食品干燥剂答案　D解析　活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能够吸附一些食品中的色素，A正确；铁粉具有还原性，能与O2反应，可作食品脱氧剂，B正确；味精的主要成分是谷氨酸钠，能增加食物的鲜味，C正确；P2O5吸水后的产物有毒，不能用作食品干燥剂，D错误。3.(2024·全国甲卷，7)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是(　　)A.木材与煤均含有碳元素B.石油裂化可生产汽油C.燃料电池将热能转化为电能D.太阳能光解水可制氢答案　C解析　木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳元素，煤是有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；燃料电池是将化学能转化为电能的装置，C错误；在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确。4.(2021·全国甲卷，7)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是(　　)A.食品加工时不可添加任何防腐剂B.掩埋废旧电池不会造成环境污染C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染答案　C解析　食品加工时，可适当添加食品添加剂，如防腐剂苯甲酸钠，故A错误；废旧电池中含有重金属离子，掩埋废旧电池会造成土壤、水体等污染，故B错误；天然气的主要成分为甲烷，不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，故C正确；含磷洗涤剂的排放，会使水中磷过多，造成水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水体变浑浊，故D错误。　　　　 章末专题突破练　[分值：100分](选择题1~9题，每小题6分，10~12题，每小题8分，共78分)题组一　金属冶炼原理与应用1.(2024·山西大同高一下期末)晋代葛洪的《抱朴子·内篇》记载有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”(曾青即硫酸铜溶液)和“丹砂烧之成水银”(丹砂即硫化汞)等。下列说法不正确的是(　　)A.“曾青涂铁”属于湿法炼铜B.“曾青涂铁”发生的是铁与硫酸铜的反应C.汞不能用湿法冶炼D.“丹砂烧之成水银”属于热分解法答案　C2.(2024·河北张家口高一下段考)下列化工生产原理正确的是(　　)①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠；②用电解法冶炼铝时，原料可以选用氯化铝；③可以通过直接加热氧化银来制取单质银；④工业上一般用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁；⑤工业上常用一氧化碳还原氧化铁来制取铁A.②③⑤B.①③⑤C.①②③D.②③④答案　B解析　②用电解法冶炼铝时，原料可以选用氧化铝而不是氯化铝，错误；④氧化镁熔点很高，工业上一般用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，错误；①③⑤正确。3.(2024·福建泉州高一期中)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是(　　)A.工业上用焦炭还原Al2O3制取密度小、耐腐蚀的金属铝B.金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性，不是在地壳中的含量C.金属的冶炼是将金属元素由化合态还原为游离态D.金属Mg、Na工业上都是用电解熔融氯化物的方法冶炼答案　A解析　虽然焦炭具有还原氧化物的能力，但是在氧化铝中还原铝却是不可行的，工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，A错误。4.(2024·河北衡水高一月考)在汉代，冶铁业已是邯郸的支柱产业之一，《梦溪笔谈》记载，“余出使，至磁州锻坊……，但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也，虽百炼不耗矣。”下列说法正确的是(　　)A.生铁的含碳量比钢高，质地比钢软B.“但取精铁，锻之百余火”的目的是使精铁中的碳转化为碳的氧化物从而降低碳的含量C.炼钢的器具需保持干燥，否则会发生反应：2Fe+6H2O(g)2Fe(OH)3+3H2D.“至累锻而斤两不减，则纯钢也”说明此时精铁中的碳已完全转化为CO2答案　B解析　生铁的含碳量比钢高，质地比钢硬，A错误；炼钢的器具需保持干燥，否则会发生反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，C错误；炼钢过程碳不可能完全转化完，D错误。题组二　化学与环境5.2022年第53个世界地球日主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”，引导全社会树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。下列相关说法或做法正确的是(　　)A.聚氯乙烯塑料易造成环境污染，可采用焚烧法处理B.研发催化剂将CO2还原为甲醇是促进“碳中和”的有效途径C.对废旧电池必须进行分类回收，并集中进行深埋处理D.减少CO2及碳氢化合物的排放以防止温室效应和酸雨的形成答案　B解析　聚氯乙烯含有氯元素，焚烧会产生污染大气的有毒物质，不能采用焚烧的方式处理，A错误；研发催化剂将CO2还原为甲醇，能有效减少CO2的排放，是促进“碳中和”的有效途径，B正确；废旧电池深埋处理，电池中的重金属元素会污染土壤、水体等，C错误；减少CO2及碳氢化合物的排放能防止温室效应，但无法防止酸雨的形成，酸雨的形成主要是SO2、氮氧化物的排放，D错误。6.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是(　　)A.化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和 NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施B.水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关C.推广使用可降解塑料及布袋购物，可以减少“白色污染”D.氮氧化物的排放与光化学烟雾有关答案　B解析　酸雨的形成与N、S氧化物的排放有关，化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化均可减少N、S氧化物的排放，可减少酸雨的产生，A正确；水华、赤潮等水体污染与大量排放含氮、磷元素的污水有关，与含硫物质的排放无关，B错误；氮氧化物的排放可造成光化学烟雾，D正确。题组三　 以资源开发利用为背景的化工流程7.1943年侯德榜发明联合制碱法，其部分工艺流程如下，反应①后的实验操作是(　　)A.蒸发　B.蒸馏　C.分液　D.过滤答案　D解析　侯氏联合制碱法的过程是向饱和食盐水中依次通入氨气和二氧化碳，再进行过滤获得碳酸氢钠固体，最后加热碳酸氢钠固体分解为碳酸钠固体，则反应①后的实验操作是过滤。8.(2024·苏州高一下段考)工业上获得金属材料的方法多种多样，获取金属单质的方法如图所示，下列有关说法正确的是(　　)A.可用AlCl3代替Al2O3电解的方法制备金属铝B.炼铁高炉中焦炭将赤铁矿还原为生铁C.由Cu2S获取粗铜时，通入过量氧气有利于提高产量D.黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料答案　D解析　A项，氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，错误；B项，炼铁高炉中焦炭与空气中的氧气高温条件下反应生成CO，CO高温条件下还原赤铁矿为生铁，错误；C项，通入过量氧气，高温下会将反应生成的铜氧化为氧化铜，降低铜的产量，错误。9.(2024·河北宽城高一段考)海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是(　　)A.除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SO42−，依次加入足量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液B.用贝壳为原料生产石灰乳，可用于①中沉淀Mg2+C.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及热还原法冶炼Mg几个阶段D.③④⑤中溴元素均被氧化答案　B解析　A项，碳酸钠应加在氯化钡后面，错误；C项，制取镁应电解熔融MgCl2，错误；D项，③⑤中溴元素均被氧化，④中溴元素被还原，错误。10.有关煤的综合利用如图所示，下列说法正确的是(　　)A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过分馏获得苯C.②是煤的气化过程，是物理变化D.B为甲醇或乙酸时，原子利用率均可达到100%答案　D解析　A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，错误；B项，煤是由多种复杂的有机物和无机物组成的混合物，不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，苯、甲苯、二甲苯等有机物是煤干馏时产生的，错误；C项，煤的气化反应为C+H2O(g)CO+H2，有新物质生成，是化学变化，错误；D项，当B为甲醇或乙酸时，③反应的化学方程式为CO+2H2===CH3OH，2CO+2H2===CH3COOH，原子利用率均达100%，正确。11.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法不正确的是(　　)A.吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+B.实验室过滤得到S单质所用玻璃仪器主要为玻璃棒、漏斗和烧杯C.实验室可用点燃的方法消除H2S对环境的污染D.该工艺流程体现了绿色化学思想答案　C解析　FeCl3有氧化性，H2S有还原性，二者在溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓ +2H+，A项正确；若点燃H2S，则发生反应：2H2S+3O22SO2+2H2O，燃烧产物SO2也是大气污染物，C项错误；电解的产物又重新用来吸收石油炼制过程中产生的大量H2S废气，物质得到充分利用，H2S最终转化为H2和S，该工艺流程体现了绿色化学思想，D项正确。12.ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示：下列说法错误的是(　　)A.吸收器中ClO2作还原剂B.通入空气的目的是驱赶出ClO2，使其被吸收器充分吸收C.NaClO2固体比ClO2更便于贮存和运输D.步骤a中包含过滤操作答案　A解析　A项，吸收器中ClO2与过氧化氢、氢氧化钠反应生成 NaClO2，Cl元素化合价降低，ClO2作氧化剂，错误；B项，通入空气的目的是驱赶出 ClO2，促使 ClO2进入吸收器中，使其被充分吸收，正确；C项，ClO2是气体，制成NaClO2固体，便于贮存和运输，正确；D项，步骤a是过滤、洗涤、干燥操作，正确。13.(8分)(2024·安徽蚌埠高一下段考)实验室用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备硫酸亚铁晶体，设计流程如下：(1)步骤(Ⅰ)的操作是　　　　。 (2)滤渣A的主要成分是　　　　(填化学式)。 (3)写出步骤(Ⅱ)中Fe3+和Fe反应生成Fe2+的离子方程式：　　　　。 (4)若用硫酸亚铁溶液制备净水剂Fe2(SO4)3溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入的试剂是　　　　(填序号)。①HCl　②H2O2溶液　③Fe粉答案　(1)过滤　(2)SiO2　(3)2Fe3++Fe===3Fe2+　(4)②解析　(3)步骤(Ⅱ)中发生的主要反应为过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+。(4)若用FeSO4溶液制备净水剂硫酸铁溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入过氧化氢溶液，将FeSO4氧化为硫酸铁，故选②。14.(14分)(2024·长春高一下期末)以α⁃Al2O3为载体的银催化剂是工业上氧化乙烯常用的催化剂，其中Ag质量占催化剂质量的10%~40%。从某废银催化剂(主要成分为Ag、SiO2、α⁃Al2O3等)中回收银的工艺流程如图1。已知：α⁃Al2O3不溶于稀硝酸。(1)“酸浸”时通常会适当搅拌，搅拌的目的是　　　　　　　　。 (2)“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　(写化学式)。 (3)“酸浸”过程中生成NO的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (4)“沉银”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　；“转化”过程中Fe粉作　　　　(填“氧化”或“还原”)剂。 (5)工业上，在空气中用5%稀硝酸连续吸收、加碱液吸收，并不断搅拌，基本可实现将废气中的NOx完全吸收，其工艺流程如图2。当x=2时，“吸收(1)”中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　，“吸收(4)”所得钠盐的成分为　　　　(填化学式)。 答案　(1)提高“酸浸”速率(2)SiO2、α⁃Al2O3(3)3Ag+4H++NO3−===3Ag++NO↑+2H2O(4)Ag++Cl-===AgCl↓　还原(5)3NO2+H2O===2HNO3+NO　NaNO3、NaNO2解析　(2)SiO2和α⁃Al2O3不溶于水和稀硝酸，则“滤渣”的主要成分为SiO2、α⁃Al2O3。(3)“酸浸”过程中Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、NO和水：3Ag+4H++NO3−===3Ag++NO↑+2H2O。(4)“沉银”时Cl-和Ag+结合生成AgCl沉淀，“转化”过程中Fe粉和AgCl沉淀反应生成Ag和FeCl2，Fe粉作还原剂。(5)当x=2时，NO2和稀硝酸中的水反应生成硝酸和NO：3NO2+H2O===2HNO3+NO，“吸收(4)”过程中NO2、NO和NaOH溶液发生反应：2NO2+ 2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O、NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O，所得钠盐的成分为NaNO3、NaNO2。高炉炼铁湿法炼铜铝热法炼铬工业上冶炼铝环境问题主要污染物主要危害酸雨(雨水pH