届高三化学140分突破精品资料第3讲《环境材料及其自然资源的综合利用》高中化学.docx

1、届高三化学140分突破精品资料第3讲环境材料及其自然资源的综合利用高中化学2020届高三化学140分突破精品资料：第3讲环境材料及其自然资源的综合利用高中化学1环境爱护与环境污染(1)环境污染：要紧包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。(2)工业三废：废水、废气、废渣。(3)常见的环境咨询题及它们对应的污染物。环境咨询题污染物酸雨SO2(要紧)及NOx光化学烟雾NOx及碳氢化合物臭氧空泛氟氯烃及NOx水体富营养化含氮、磷的化合物废旧电池污染废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子温室效应要紧是CO2，但CO2不确实是大气污染物白色污染有机物如塑料等酸雨：p

2、H小于5.6的降水称为酸雨。二氧化硫是导致酸雨的要紧污染物：SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4(要紧因素)，2SO2+O22SO3(催化剂指的是空气中的漂尘)，SO3+H2O=H2SO4(次要因素)。臭氧层的破坏：一样氮氧化物和氯氟烃在破坏臭氧层的过程中起到催化剂的作用。温室效应：CO2、O3、CH4等气体能阻碍由地面反射回高空的红外辐射，这就像给地球罩上了一层保温膜，CO2等气体的过度排放，使地球表面的气温增加，产生温室效应。 (4)中学常见污染环境的气体及其防治SO2：工业上用浓氨水吸取，实验室用NaOH溶液吸取。NOx：用NaOH溶液吸取，也能够用催化还原法。H2

3、S：用NaOH溶液吸取。Cl2、Br2、HCl：实验室中常用NaOH溶液吸取，Cl2、Br2还可用Na2SO3吸取。工业上常用石灰乳吸取。CO：用燃烧的方法除去。2材料(1)新型无机材料：新型无机材料按其在使用中的作用和要求可分为结构材料和功能材料。结构材料要紧是应用于具有耐高温、耐化学腐蚀的牢固耐用材料；功能材料是利用其所具有的专门的力学、热学、光学、磁学及化学性质来完成特定功能的材料。如新型超导材料、纳米材料等。(2)新型有机材料：新型有机材料是近年来大量合成的一类新型化学材料。它具有密度较小，强度较高，弹性、可塑性、绝缘性和耐腐蚀性好等优点。新型有机材料要紧有塑料、合成纤维和合成橡胶等。

4、合成新型有机材料的方法通常有加聚反应和缩聚反应。通过加聚反应合成的其单体一样含有不饱和碳原子(含C=C等)。通过缩聚反应合成的其单体一样含有OH、COOH、NH2等官能团，且在合成过程中会脱去小分子物质(H2O、HCl等)。(3)建议在复习过程中关注以下话题：金属；非金属；合金；半导体；超导材料；光导纤维；人造宝石；玻璃；水泥；纳米材料；航天材料；化学纤维；化学塑料；可降解塑料；陶瓷；高温结构陶瓷；半导体陶瓷；高分子导电材料；光功能高分子材料；橡胶；导电橡胶；环境材料；有机玻璃；玻璃钢；碳纤维；建筑材料；耐火材料；高强度材料；耐高温耐腐蚀材料；防弹玻璃；涂料；防水材料；建筑胶粘剂；复合材料；高

5、吸水性树脂；离子交换树脂。3自然资源的综合利用(1)工业上从海水中提取溴的过程如下：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，Br2+3Na2CO3= 5NaBr+NaBrO3+2CO25NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O(2)以海水为原料制备金属镁：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2，Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，MgCl2Mg+Cl2(3)从铝土矿中提炼金属铝：2Al2O34Al+3O2(4)工业制氯气及烧碱：原理：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2原料：纯洁的饱和食盐水；设备：离子交换膜电解槽；其他：食盐水的精制；

6、离子交换膜的作用及特点。(5)硫酸的工业制法4FeS211O22Fe2O38SO2(沸腾炉内进行)2SO2O22SO3(接触室中进行)SO3H2O=H2SO4(在吸取塔内用98.3%的浓H2SO4吸取)(6)硝酸的工业制法：氨催化氧化成NO(氧化炉)：4NH35O2 4NO6H2OHNO3的生成(吸取塔)2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO(放出的NO被氧化再被吸取)得到50%的HNO3，经Mg(NO3)2或浓H2SO4处理再蒸馏浓缩，可得96%以上的浓HNO3。(7)玻璃工业Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2 CaCO3SiO2CaSiO3CO2【典型例析】例1：以下有

7、关环境咨询题的讲法正确的选项是A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B臭氧的体积分数超过104%的空气有利于人体健康CpH在5.67.0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，故可不能导致水体污染 变式训练：六价铬对人体有毒，含铬废水要通过化学处理后才能排放。方法是用绿矾(FeSO47H2O)把废水中的六价铬还原成三价铬离子，再加入过量石灰水后，使铬离子转化为氢氧化铬Cr(OH)3沉淀，其要紧反应的化学方程式如下：H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2SO43+Cr2SO43+7H2O。现用上法处理1104 L含铬(+6价)78 mgL1的废水(Cr的相对原

8、子质量为52)，试回答：(1)处理后沉淀除Cr(OH)3外，还有_用化学式来表示。(2)需要用绿矾多少千克？例2：某一硅酸盐可表示为Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b为正整数)。试咨询：(1)a与b应满足的关系_(填写表达式)；(2)a能否等于2？_(填能不能无法确定)；(3)分不写出a=4和b=6时硅酸盐的表达式_(以氧化物的形式表示)。变式训练：以下有关新型高分子材料的讲法不正确的选项是A高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B复合材料一样是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂C导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D合成高分子材料制

9、成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生理相容的程度例3：以下图是从铝土矿X中提取其要紧成分的两种相互结合的方案，A为红褐色沉淀，D、F为白色沉淀，F经两次失水转化为G，、是相同的操作。(1)操作的名称是_， (2)X的要紧成分是_、_、 (用氧化物的化学式表示)。(3)写出以下转化的离子方程式：BCD_；NF _。(4)要使X的利用率最高，那么方案一与方案二所取矿石的质量比为_。(5)两方案结合的优点是 。变式训练：工业上从海水中提取溴采纳以下方法：(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为： 。(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出并用纯碱溶液吸取使其生成N

10、aBr、NaBrO3，其化学方程式为 。(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后还可得到副产品Na2SO4，写出这一过程的化学方程式 。(4)如此得到的溴中还混有少量Cl2，如何样除去？【当堂反馈】1以下讲法摘自一些科普杂志或广告用语，你认为没有科学性错误的选项是A化学家采纳玛瑙研砵磨擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的要紧成分是硅酸盐B夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来爱护眼睛C白雪牌漂粉精，令所有化学物质黯然失色，没有最白，只有更白D硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的进展，能够讲硅是信息技

11、术革命的催化剂2在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是A使用吸取塔设备 B使用尾气吸取装置C使用H2作原料 D使用催化剂3摄影工艺中废定影液的pH7，其中含有银的化合物，为了回收银进行如下操作：向盛有废定影液的烧杯中，加入少量稀NaOH溶液，再加入硫化钠溶液生成黑色沉淀，过滤，将固体移入坩埚中，加碳酸钠和硼砂(催化剂)混合加热，放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤，即得到固体银，而洗涤液中要紧含有硫化钠，试回答以下咨询题：(1)开始时为何要向废液中加入少量NaOH溶液？(2)操作中产生的黑色沉淀物质是什么？(3)写出加热时坩埚内发生反应的化学方程式。【课后巩固】1以下有

12、关讲法不正确的选项是A能够利用电解的方法，从海水中猎取淡水资源B以海水为原料，制备金属镁的过程中，一定发生了氧化还原反应C由铝土矿提取铝的过程中，不涉及置换反应D人类探月工程的目的之一是猎取月球上的He-3资源22006年3月，温家宝指出抓好资源节约，建设环境友好型社会，这是我国社会和经济长期进展的重要保证。2008年4月22日是第39个世界地球日，中国邮政已发行的世界地球邮票(如右图)号召人们关爱地球。以下行为中不利于地球爱护的是A大量开采煤、石油及天然气以满足工业进展的需要B大力进展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源C研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料D研发可降解塑料或替代用品，操

13、纵白色污染3呋喃妥因是一种广谱抗生素，但有致畸等副作用，最近上海从多宝鱼中检出了超标的该药物。呋喃妥因的结构简式如以下图，以下关于呋喃妥因的表达错误的选项是 A其分子式为C9H8N4O3 B它是一种含有硝基的有机物C它是一种芳香族化合物 D它能发生加成反应4滥用食品添加剂已成为阻碍食品安全的要紧咨询题。国家质检总局明确确定，吊白块、苏丹红、工业明胶、瘦肉精、工业滑石粉、甲醛、孔雀石绿、硼砂等18种原料，不得在食品生产加工中使用。去年一款在山东生产的龙口粉丝被验出含俗称吊白块的工业用漂白剂，加热后会释出致癌物甲醛，已勒令全面退市。吊白块Sodiulnformaldelwe suifoxyfate

14、是一种常见的漂白剂，其化学式为NaHSO2CH2O2H2O。那么以下讲法正确的选项是A从化学反应看，吊白块的漂白原理和漂白粉相同B吊白块有毒，加热后开释出来的HCHO能使人体蛋白质变性C人造象牙的要紧成分是聚甲醛，它是由甲醛通过缩聚反应生成的D工业滑石粉的要紧成分是硅酸盐5不同品牌的牙膏中均含有一定量的甘油和二甘醇HOCH2CH2OCH2CH2OH，现已禁止使用二甘醇。以下讲法中错误的选项是A甘油和二甘醇二者互称为同系物B甘油和二甘醇二者均能够氧化为羧酸C甘油和二甘醇均能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D甘油的作用要紧是利用其吸湿功能6化学与生活是紧密相联的，以下关于生活化学的讲法正确的选项是

15、 A随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛同意，为了防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，延长食品的保质期，在包装袋中常放入生石灰B现在用的清洁燃料要紧有两类：一类是压缩天然气，另一类为液化石油气，它们属于碳氢化合物C福尔马林是一种良好的杀毒剂，也可用来消毒自来水D爱护加酶洗衣粉的洗涤成效，应用沸水溶解洗衣粉7如图是某研究小组采纳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的吸取率达99%以上，并可制取H2和S。以下讲法正确的选项是A吸取H2S的离子方程式为：2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+B电解过程中的阳极反应要紧为：2Cl2e-Cl2C该工艺流程表达绿色化

16、学思想D实验室可用点燃充分燃烧的方法排除H2S污染8以下实验室制取物质的思路既合理又符合绿色化学思想的是9世界上60的镁是从海水中提取的，其要紧步骤如下：把贝壳制成石灰乳；在海水中加入石灰乳，过滤，洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤；在氯化氢热气流中干燥晶体；电解上述晶体的熔融物。以下讲法正确的选项是A镁元素在元素周期表中位于第三周期、A族B向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤洁净C在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是加快干燥速度D步骤也能够采纳电解该晶体水溶液的方法10聚乙炔导电聚合物的合成使高分子材料进入合成金属和塑料电子学时代，当聚乙炔分子带上药物、氨基酸、糖基等分子片后，就具

17、有一定的生物活性。以下是我国化学家近年来合成的一些聚乙炔衍生物分子的结构式：(Me指甲基)以下关于上述高分子的讲法不正确的选项是AA和B均能在一定条件下水解，且水解形成相同的高分子BA中药物小分子羧酸的分子式为C16H18O4CB中氨基酸是一种氨基酸DA和B各1mol与热碱液反应，均最多消耗2n mol NaOH11在差不多提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采纳下面的工艺流程生产单质碘：(1)步骤加Fe粉的目的是 。(2)写出步骤中反应的离子方程式 。(3)上述生产流程中，能够循环利用的副产物是 。(4)操作的名称是 ，选用的试剂是 。12以下图是一些常见元素的单质或化合物之间的转化关

18、系。溶液中的水以及部分反应物或生成物未标出。A、E是空气中的两种要紧成分，C是由两种元素组成的新型材料，且和SiC具有相同的价电子数和原子数，J是一种能引起温室效应的气体，K是两性化合物。反应、用于工业中生产H。回答以下咨询题：(1)写出以下物质的化学式：F ，I ；(2)写出反应的化学方程式： ；(3)写出反应的离子方程式： ；(4) B和SiC的纳米级复合粉末是新一代大规模集成电路理想的散热材料。反应是科学家研究开发制备该纳米级复合粉末的最新途径。B由Si及另外两种元素组成，且Si与另外两种元素的物质的量之比均为14，写出反应的化学方程式：_。132007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德

19、埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性奉献。(1)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按以下流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。假设操纵其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液溶液的体积、浓度均相同。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是 。(2)在汽车的排气管上安装催化转化器(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO、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。写出CO与NO反应的化学方程式： ，该反应作氧化剂的物质是_。用CH4催化还原NOx也能够排除氮氧化物的污

20、染。例如：CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)+2H2O(g) H1574 kJmol1CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)CO2(g)+2H2O(g) H2假设1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，那么H2 。(3)有人认为：该研究能够使氨的合成反应，在铁催化剂表面进行时的效率大大提高，从而使原料的转化率大大提高。请你应用化学差不多理论对此观点进行评判： 。合成氨工业生产中所用的Fe催化剂的要紧成分是FeO、Fe2O3，当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭

21、粉，发生如下反应：2 Fe2O3十C 4FeO十CO2。为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为 g。14我国中医药已有数千年历史，其专门的疗效使得经深加工的中药产品正逐步进入国际市场，但国外在进口中药时对中药的重金属元素和有毒元素的含量等各项指标检查是专门严格的，因此把好出口中药的质量关是专门重要的。以下介绍了分析实验室对中草药中可能的残余有毒元素砷的检验方法和步骤As在中草药中要紧以As2O3的形式存在：取1000g中草药样品进行前期处理制得待测溶液，现在样品中可能含有的砷元素将转化为H3AsO3；将待测溶液转移入250mL锥形瓶中，并加入23滴0.2%的

22、淀粉溶液；用标准碘溶液滴定待测溶液至终点，消耗20.25mL标准I2溶液，其中发生反应：H3AsO3 I2 H2OH3AsO4 I H(未配平)。试回答以下咨询题：(1)简述如何对少量的中草药样品进行前期处理制得待测溶液？ (2)配平离子反应方程式：_H3AsO3_I2_H2O _H3AsO4_I_H(3)0.2%的淀粉溶液的作用是 ，如何判定滴定到达终点？_。(4)题中所用标准碘溶液并非将碘单质直截了当溶解于蒸馏水中制得，而是由0.1070g纯KIO3、过量的KI以及酸混合，并将其准确稀释到1000mL而制得，请用一个离子反应方程式讲明标准碘溶液的形成过程 。 (5)我国药用植物及制剂进出口

23、绿色行业标准中限定：绿色中药的砷含量不超过2.000mg/kg，试运算讲明该中草药样品是否合格？(不需运算过程)运算可知该样品砷含量约为 mg/kg，故该草药样品 (填合格或不合格)。2018届高三化学140分突破精品资料第3讲参考答案例1：思路点拨：此题从4个不同侧面考查有关环境咨询题知识，将化学与生活联系起来，在此情形下考查学生对钙基固硫、酸雨、水体富营养化等知识的了解，解题时应查找中学知识的落脚点，对常识性知识要多读、多记、多想。疑难辨析：对钙基固硫的方法(反应原理)不熟悉而导致误选。解题过程：空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循环，令人产生爽快和振奋的感受，但当空气中臭氧的含量超

24、过10-5%(体积分数)时，就会对人体、动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。由于溶解了CO2的缘故，正常雨水的pH约为5.6，当空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨，因此酸雨的pH小于5.6。含磷合成洗涤剂虽于被分解，但当水体中含有大量磷元素后，会造成水体富营养化，导致水体污染。应选A。变式训练：答案：(1)Fe(OH)3 (2)12.51 kg解析：废水与绿矾反应后生成Cr3+、Fe3+，再加入石灰水后，Cr3+变为Cr(OH)3，而Fe3+将变为Fe(OH)3，Fe3+3OH = Fe(OH)3Cr 3FeSO47H2O52 834 m1104 L78 mgL1106

25、kgmg1 ，m=12.51 kg。例2：思路点拨：利用化合价代数和等于0的原那么去判定。疑难辨析：对硅酸盐改写成氧化物的形式不了解会导致错误。解题过程：(1)依照化合物中正负化合价的代数和为零可得：2a+44102b=0，即2a=b+4。(2)由于2a=b+4，假设a=2，那么b=0，不符题意，故a2。(3)a=4时，b=4，硅酸盐为Mg4(Si4O10)(OH)4，用氧化物形式表示为4MgO4SiO22H2O。b=6时，a=5，硅酸盐为Mg5(Si4O10)(OH)6或5MgO4SiO23H2O。变式训练：答案：D解析：合成高分子材料要紧包括功能高分子材料和复合材料。医用高分子材料归属于功

26、能高分子材料，它们都无毒，具有良好的生物相容性和稳固性，有足够的机械强度等特点，因此D选项不正确。其他对复合材料、高分子分离膜的应用描述是正确的。例3：思路点拨：由铝土矿制备Al(OH)3的最正确途径是利用双水解反应制备：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4。疑难辨析：应第一判定出铝土矿中含有杂质Fe2O3和SiO2，由于题中描述F经2次失水转化成G，因此F必为原硅酸。解题过程：由A为红褐色沉淀可知A为Fe(OH)3，讲明原铝土矿中含有Fe2O3，

27、F为白色沉淀，F经两次失水转化为G，G不溶于稀硫酸，讲明原铝土矿中含有SiO2。答案： (1)过滤 (2)Fe2O3、Al2O3、SiO2(3)3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3 SiO32-+2H+H2O=H4SiO4 (4)3：1 (5)获得相同质量的产物，消耗反应物(酸或碱)少变式训练：答案：(1)Br+Cl2=2Cl+Br2 (2)3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O (4)加NaBr溶液振荡后再加CCl4萃取分液。【当堂反馈】1D 2D 3(1)因为废定影液的pH7,

28、假设直截了当加入Na2S固体，会生成有毒的H2S气体 (2)Ag2S (3)2Ag2S2Na2CO34Ag2Na2S2CO2O2【课后巩固】1A 2A 3C 4BD 5AC 6B 7AC 8B 9AB 10B11(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)(2)2Fe2+4I+3Cl2=2I2+2Fe3+6Cl (3)Ag(填AgNO3也可)(4)萃取、分液 CCl4(其他合理答案也给分)12(1) NH3 NaAlO2 (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)CO22AlO23H2O=2Al(OH)3CO32(4)Al4SiC42N24AlNSiC3C13(1)溶液显色所需要的时刻 (2)2CO+2NON2+2CO2 NO 1160 kJmol1(3)该研究只能提高化学反应速率，不能使化学平稳发生移动 6g14(1)取少量样品于坩锅内灼烧成灰，将灰转移至烧杯中并加入蒸馏水煮沸，趁热过滤，取滤液复原至室温后得待测溶液。(2)1，1，1，1，2，2 。(3)作为指示剂以判定滴定的终点 溶液由蓝色变为无色，保持半分钟不变色 (4)IO35I6H3I23H2O。(5)在2.278mg/kg到2.279mg/kg范畴内均可得分； 不合格。