第八章　化学与可持续发展 章末整合　重点突破 学案（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第八章　化学与可持续发展 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
1．(2023·浙江6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
2．(2022·全国甲卷，7)化学与生活密切相关。下列叙述正确的是(　　)
A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B．温室气体是形成酸雨的主要物质
C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D．干冰可用在舞台上制造“云雾”
3．(2022·天津，1)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是(　　)
A．我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成，淀粉是一种单糖
B．中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气，石油和天然气都是混合物
C．我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备，锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D．以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，硅树脂是一种高分子材料
4．(2022·湖南，1)化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是(　　)
A．《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B．利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C．科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D．北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
5．(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
6．[2021·全国甲卷，26(1)(2)]碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)I2的一种制备方法如图所示：
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_______________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成____________后可循环使用。
②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为________________________
________________________________________________________________________；
若反应物用量比＝1.5时，氧化产物为______________；当＞1.5后，单质碘的收率会降低，原因是____________________________。
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________________________________________。
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：
高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝
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：_____________________________________
________________________________________________________________________。
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________________。
突破二　化学中的“三馏”和“两裂”
1．化学中“三馏”的比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物
类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链烃
1．(2023·青岛高一期末)下列说法正确的是(　　)
A．石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化
B．煤的干馏、气化、液化均属于物理变化
C．汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物
D．石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物
2．下列说法错误的是(　　)
石油分馏产品乙烯CH2BrCH2Br
A．石油主要是由烃组成的混合物
B．①主要发生物理变化
C．②包括裂化、裂解等过程
D．③是加成反应，产物名称是二溴乙烷
突破三　六大环境问题及其危害
环境问题 主要污染物 主要危害
酸雨(雨水pH<5.6) SO2及氮氧化物(NOx) 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
温室效应 CO2、CH4 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小
臭氧层空洞 氟氯代烃、氮氧化物(NOx) 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学烟雾 碳氢化合物、氮氧化物(NOx) 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
白色污染 难降解的废弃塑料 在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解
赤潮(海水中)和水华(淡水中) 废水中含N、P等营养元素 水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡
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
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
突破四　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——减小固体颗粒的体积，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(读完全题再做题)。
1．如图为铝土矿(主要含Fe3O4、Al2O3、SiO2)提取铝的流程，下列说法正确的是(　　)
A．残渣A主要是H2SiO3
B．滤液A中阳离子只存在Fe3＋和Al3＋
C．过程Ⅲ可以用HCl替代二氧化碳
D．滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液
2．(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
3．(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。
学习笔记答案精析
第八章　化学与可持续发展
章末整合　重点突破
体验高考
1．A　2.D　3.A　4.D
5．C　[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，会造成土壤污染、水体污染等，故B错误；天然气主要成分为甲烷，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。]
6．(1)①2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－　AgNO3　②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2　I2、FeCl3　I2被过量的Cl2进一步氧化
(2)2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O
解析　(1) ①由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环。②通入Cl2的过程中，因I－还原性强于
Fe2＋，Cl2先氧化还原性强的I－，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2；若反应物用量比＝1.5时即Cl2过量，先氧化完全部I－再氧化Fe2＋，恰好将全部I－和Fe2＋氧化，故氧化产物为I2、FeCl3；当>1.5即Cl2过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低。(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物即含I－的物质；再向混合溶液中(含I－)加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的两个反应中I－为中间产物，总反应为IO与HSO发生氧化还原反应，生成SO和I2，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得：2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O。
重点突破
突破一
跟踪训练
1．(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．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
跟踪训练
1．D
2．D　[石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，故A正确；分馏是物理变化，故B正确；由分馏产品得到乙烯发生了裂化、裂解，故C正确；乙烯与溴发生加成反应得到1,2－二溴乙烷，故D错误。]
突破三
跟踪训练
1．A　2.A
突破四
跟踪训练
1．D
2．D　[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×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。]
3．(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，则Br原子的质量为36 g，提取率为60%，原海水中的Br原子的质量为＝60 g，则原海水中溴的浓度为＝60 mg·L－1。