内容正文:
章末综合提升
一、自然资源的开发利用
二、化学品的合理使用
学生用书第130页
三、环境保护与绿色化学
一、化学与环境
1.空气质量日报
空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为:可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫。
2.碳中和、碳达峰
碳中和:是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“零排放”。
碳达峰:是指碳排放进入平台期后,进入平稳下降阶段。简单地说,也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。
我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
针对练1.有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A.风能发电 B.粮食酿酒
C.燃煤脱硫 D.石油裂化
答案:A
解析:碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放达到峰值,之后逐步降低;碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,故选A。
针对练2.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:A.食品加工时,可适当添加食品防腐剂,如苯甲酸钠,故A错误;B.废旧电池中含有重金属等金属离子,会造成土壤污染、水体污染等,故B错误;C.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;D.含磷洗涤剂的排放,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;故选C。
针对练3.下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及到化学变化的是( )
A.定期清淤,疏通河道
B.化工企业“三废”处理后,达标排放
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D.河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
答案:A
解析:A.定期清淤,疏通河道,保证河流畅通,没有涉及化学变化,A符合题意;B.工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣(简称“三废”),常涉及化学方法进行处理,如石膏法脱硫、氧化还原法和沉淀法等处理废水,废渣资源回收利用等过程均有新物质生成,涉及化学变化,B不符合题意;C.可通过微生物的代谢作用,将废水中有毒有害物质,尤其是复杂的有机污染物降解为简单的、无害物质,所以微生物法处理废水有新物质的生成,涉及的是化学变化,C不符合题意;D.河道中的垃圾回收分类,适合焚化处理的垃圾,利用现代焚化炉进行燃烧,消灭各种病原体,把一些有毒、有害物质转化为无害物质,同时可回收热能,用于供热和发电等,此过程涉及化学变化,D不符合题意;故选A。
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二、化工生产工艺流程(以金属矿物、海水资源开发利用为背景)
1.工艺流程题的结构
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间的接触面积,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.解答化工流程题的方法——目标分析法
制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务。
针对练4.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.电解Mg(OH)2溶液提取金属镁
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用热空气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
答案:D
解析:A.除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的除杂试剂都是过量的,所以BaCl2应该在Na2CO3的前面,A错误;B.不能用电解Mg(OH)2溶液提取金属镁,B错误;C.NaOH价格高,会提高生产成本,所以工业生产中不选用NaOH,常选用Ca(OH)2作为沉淀剂,C错误;D.富集溴时,一般先用热空气吹出反应生成的单质溴,再用SO2将其还原为HBr,D正确;故选D。
针对练5.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺收集废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案:D
解析:A对,处理废旧磷酸亚铁锂电池,回收金属Al、Fe、Li等,可实现资源的再利用,并有利于保护环境;B对,由流程图可知,正极片碱溶得到Na[Al(OH)4]溶液和含磷酸亚铁锂滤渣,利用Na[Al(OH)4]溶液可获得Al,利用含磷酸亚铁锂滤渣可获得Fe、Li;C对,含磷酸亚铁锂滤渣加入H2SO4/HNO3,Fe2+被氧化成Fe3+,加入碱液后Fe3+生成Fe(OH)3沉淀;D错,滤液加入碳酸钠生成Li2CO3沉淀,而Li2SO4易溶于水,故不能用Na2SO4代替Na2CO3。
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1.(2023·全国甲卷,7)化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
答案:B
解析:A.苯甲酸钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,因此,其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性,A说法错误;B.胶体具有丁达尔效应,是因为胶体粒子对光线发生了散射,豆浆属于胶体,因此,其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,B说法正确;C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质,C说法错误;D.维生素C具有很强的还原性,因此,其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化,从而防止水果被氧化,D说法错误。
2.(2023·浙江6月选考,4)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
答案:A
解析:A.铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原性,A错误;B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B正确;C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧化剂,C正确;D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供氧剂,D正确。
3.(2022·海南卷,1)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是Na2CO3
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
答案:B
解析:A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A正确;B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B错误;C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C正确;D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D正确。
4.(2021·全国甲卷,26节选)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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(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。
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