高考化学新一轮总复习（考点突破+题型透析+实验探究+学科方法）112 化学与资源的开发利用课件.ppt

第十一章化学与技术 第二讲化学与资源的开发利用 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 1 硬水软化的化学方法和原理 1 加热法该方法主要软化钙 镁离子的碳酸氢盐所引起的硬度 其原理如下 ca hco3 2 caco3 co2 h2o mg hco3 2 mgco3 co2 h2o 继续煮沸时 mgco3可转化为更难溶的mg oh 2 mgco3 h2o mg oh 2 co2 水垢的主要成分是 caco3和mg oh 2 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 2 药剂法 石灰纯碱法 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 反应原理 ca hco3 2 ca oh 2 2caco3 2h2omg hco3 2 2ca oh 2 2caco3 mg oh 2 2h2omgso4 ca oh 2 mg oh 2 caso4 ca2 co32 caco3 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 3 离子交换法利用了离子交换反应原理 软化水的质量高 常用离子交换树脂作离子交换剂 其软化硬水和再生的过程如图所示 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 2 污水处理 1 基本流程 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 2 污水处理的常用方法 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 特别提醒 1 水垢的主要成分是caco3和mg oh 2 不是caco3和mgco3 原因是mg oh 2的溶解度小于mgco3的溶解度 加热煮沸和石灰纯碱法除去mg2 时都转化为更难溶的mg oh 2 2 石灰纯碱法软化后的硬水 仍然会有一定的硬度 原因是生成的钙镁化合物仍然有一定的溶解度 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 特别提醒 3 鉴别硬水和软水可利用肥皂水 加肥皂水硬水会产生较多的沉淀 软水会产生较多的泡沫 4 离子交换树脂不只有阳离子交换树脂 也有阴离子交换树脂 实验探究 高考演练 课时训练 题组一硬水及其软化 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 1 2011 山东高考卷 水处理技术在生产 生活中应用广泛 1 含有较多 离子的水称为硬水 硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 写出一个即可 2 将rh型阳离子交换树脂和roh型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水 应先使硬水通过 填 rh 或 roh 型离子交换树脂 原因是 3 通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留 从而获得纯净水的方法称为 电渗析法净化水时 使离子通过半透膜的推动力是 4 检验蒸馏水的纯度时 最简单易行的方法是测定水的 实验探究 高考演练 课时训练 解析 1 含有较多ca2 mg2 的水称为硬水 加热硬水时可发生反应 ca2 2hco3 caco3 co2 h2o或mg2 2hco3 mgco3 co2 h2o 2 软化硬水时 应先使硬水通过rh型离子交换树脂 若让水先通过roh型交换树脂会产生mg oh 2等沉淀而影响树脂交换效果 3 通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称为反渗透法 电渗析法的推动力是电压 4 检验蒸馏水的纯度时 最简单易行的方法是测定水的电导率 或电阻率 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 答案 1 ca2 mg2 ca2 2hco3 caco3 co2 h2o 或mg2 2hco3 mgco3 co2 h2o 2 rh先通过阴离子交换树脂可能产生mg oh 2等沉淀而影响树脂交换效果 3 反渗透法电势差 或电场力 4 电导率 或电阻率 实验探究 高考演练 课时训练 题组一硬水及其软化 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 2 水是一种重要的自然资源 是人类赖以生存不可缺少的物质 水质优劣直接影响人体健康 请回答下列问题 1 天然水中溶解的气体主要有 2 天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 填其中任何两种 其净水作用的原理是 实验探究 高考演练 课时训练 题组一硬水及其软化 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 4 硬度为1 的水是指每升水含10mgcao或与之相当的物质 如7 1mgmgo 若某天然水中c ca2 1 2 10 3mol l 1 c mg2 6 10 4mol l 1 则此水的硬度为 5 若 4 中的天然水还含有c hco3 8 10 4mol l 1 现要软化10m3这种天然水 则需先加入ca oh 2 g 后加入na2co3 g 实验探究 高考演练 课时训练 解析 1 天然水中溶解的气体主要有o2 co2 n2等 2 天然水加入混凝剂净化的主要原理是混凝剂中电离的铝离子 铁离子在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体 表面积很大 吸附水中的悬浮杂质 常用的混凝剂有明矾 硫酸铝 硫酸铁 硫酸亚铁等 3 水的净化是通过混凝剂 如明矾等 将水中的胶体及悬浮物除去 而水的软化是使水中的ca2 mg2 浓度减小 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 4 水的硬度计算式 10 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 5 综合 4 已知10m3天然水中则m ca oh 2 10mol 74g mol 1 740g m na2co3 14mol 106g mol 1 1484g 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 答案 1 o2co2 或n2 2 明矾 硫酸铝 硫酸铁 硫酸亚铁 填其中任何两种 铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体 它们可吸附水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体 使其聚沉 达到净化目的 3 水的净化是通过混凝剂 如明矾等 将水中的胶体及悬浮物除去 而水的软化是使水中的ca2 mg2 浓度减小 4 10 5 7401484 实验探究 高考演练 课时训练 题组二污水的处理 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 3 水处理主要包括水的净化 污水处理 硬水软化和海水淡化等 1 水处理技术的核心是除去或减少水中的各种杂质离子 目前 和 是主要的去离子方法 2 地下水往往含有钙 镁的碳酸盐 自来水厂需要对地下水进行 处理 把进行过离子交换的car2 或mgr2 型树脂置于 中浸泡一段时间后便可再生 实验探究 高考演练 课时训练 题组二污水的处理 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 3 水的净化与软化的区别是 4 净化后的水还需杀菌消毒才能饮用 下列物质适用于自来水消毒的有 a kmno4b cl2c kal so4 2 12h2od 活性炭 5 化工生产中常用mns作为沉淀剂除去工业废水中的cu2 发生反应的离子方程式为 该反应能够发生的原因是 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 解析 1 目前 离子交换法和膜分离法是主要的去离子方法 2 地下水为硬水 需要进行软化处理 进行过离子交换的car2 或mgr2 型树脂置于盐酸中浸泡一段时间后便可再生 3 水的净化是用混凝剂 如明矾等 将水中的胶体及悬浮物沉淀下来 而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子 4 cl2可以用于自来水的消毒 而明矾和活性炭主要用于自来水的净化 5 该反应为cu2 mnscus mn2 因为mns的ksp比cus的ksp大 所以能够发生沉淀的转化 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 答案 1 离子交换法膜分离法 2 软化盐酸 3 水的净化是用混凝剂 如明矾等 将水中的胶体及悬浮物沉淀下来 而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子 4 b 5 cu2 mnscus mn2 mns的ksp比cus的ksp大 实验探究 高考演练 课时训练 题组二污水的处理 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 4 工业上为了处理含有cr2o7的酸性工业废水 采用下面的处理方法 往工业废水中加入适量的nacl 以fe为电极进行电解 经过一段时间 有cr oh 3和fe oh 3沉淀生成 工业废水中铬的含量已低于排放标准 请回答下列问题 2 实验探究 高考演练 课时训练 题组二污水的处理 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 1 两极发生的电极反应式 2 写出cr2o72 变为cr3 的离子方程式 3 工业废水由酸性变为碱性的原因是 4 填 能 或 不能 改用石墨电极 原因是 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 解析 本题除铬思路为cr2o72 cr3 cr oh 3 而还原剂显然是阳极产生的fe2 该反应为cr2o7 6fe2 14h 2cr3 6fe3 7h2o 该反应消耗h 另外阴极上h 放电 使得溶液碱性增强 从而使cr3 cr oh 3 fe3 fe oh 3 还原剂 oh 2 实验探究 高考演练 课时训练 考点一硬水软化及污水处理 考点突破 答案 1 fe 2e fe2 2h 2e h2 2 cr2o72 6fe2 14h 2cr3 6fe3 7h2o 3 h 不断放电 且cr2o72 变为cr3 的过程中消耗h 使溶液中c oh c h 4 不能用石墨做电极不能提供还原剂 无法使cr2o7变为cr3 2 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 1 氯碱工业离子交换膜法电解食盐水 1 设备离子交换膜电解槽 离子交换膜只允许阳离子通过 2 原理2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 通电 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 3 工艺流程 4 粗盐的精制 目的 除去泥沙 使ca2 mg2 fe3 so42 等离子的含量达到要求 原因 ca2 mg2 等会在碱溶液中形成沉淀 损坏离子交换膜 泥沙及so42 会引起杂质 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 试剂 bacl2 ca oh 2 na2co3 稀盐酸用bacl2除去so42 用ca oh 2除去mg2 fe3 用na2co3除去ba2 及ca2 为保证将杂质离子除尽 所加试剂总是略有过量 过量的试剂需依靠后续试剂除去 因此试剂的加入要有一定的顺序 例如 纯碱须加在钡试剂后 过滤后才能在溶液中加入稀盐酸 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 有关反应离子方程式 ba2 so42 baso4 mg2 2oh mg oh 2 fe3 3oh fe oh 3 ca2 co32 caco3 ba2 co32 baco3 h oh h2o co32 2h h2o co2 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 5 产品 阳极室产品 氯气 补充饱和食盐水 流出淡盐水 阴极室产品 氢气和naoh 补充纯水 加入一定量的naoh 流出naoh溶液 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 2 海水提溴 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 反应原理 cl2 2nabr 2nacl br23br2 3na2co3 5nabr nabro3 3co2 5nabr nabro3 3h2so4 3br2 3na2so4 3h2obr2 so2 2h2o 2hbr h2so42hbr cl2 2hcl br2 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 特别提醒 1 通氯气前要将海水酸化 ph为3 5时 氯气的氧化效果最好 2 用空气或h2o g 将溴吹出 而不用ccl4萃取 因后者工艺复杂 设备投资大 经济效益低且对环境污染严重 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 3 海水提镁 1 生产流程及反应原理 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 2 化学原理在化工生产中的应用 沉淀溶解平衡原理海水 mg2 mg oh 2 mg oh 2溶解度小于ca oh 2 水解平衡原理mgcl2 6h2omgcl2 hcl气氛抑制mgcl2水解 实验探究 高考演练 课时训练 特别提醒电解熔融mgcl2生成的cl2可用于制盐酸 循环使用 节省成本 题组海水的综合利用 考点二海水的综合利用 考点突破 1 海水是巨大的资源宝库 在海水淡化及综合利用方面 天津市位居全国前列 从海水中提取食盐和溴的过程如下 实验探究 高考演练 课时训练 题组海水的综合利用 考点二海水的综合利用 考点突破 1 请列举海水淡化的两种方法 2 将nacl溶液进行电解 在电解槽中可直接得到产品有h2 或h2 3 步骤 中已获得br2 步骤 中又将br2还原为br 其目的为 4 步骤 用so2水溶液吸收br2 吸收率可达95 有关反应的离子方程式为 由此反应可知 除环境保护外 在工业生产中应解决的主要问题是 实验探究 高考演练 课时训练 考点二海水的综合利用 考点突破 解析 本题包含海水淡化 海水提溴等知识 其中海水提溴涉及到的反应为 第一步 cl2 2br 2cl br2 第二步 so2 br2 2h2o 2hbr h2so4 第三步 cl2 2hbr 2hcl br2 1 海水淡化的方法有 蒸馏法 离子交换法 电渗析法等 实验探究 高考演练 课时训练 考点突破 2 根据2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 以及cl2 2naoh nacl naclo h2o可得到答案 3 根据框图可知先前得到的溴浓度较低 这样做是使溴富集 4 br2 so2 2h2o 4h so42 2br 反应产生大量的酸 会腐蚀设备 通电 考点二海水的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 考点突破 答案 1 蒸馏法 电渗析法 离子交换法等 其他合理答案中的任意两种即可 2 cl2naohnaclo 3 富集溴元素 4 br2 so2 2h2o 4h so42 2br 强酸对设备的严重腐蚀 考点二海水的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 题组海水的综合利用 考点突破 2 海洋中有丰富的食品 矿产 能源 药物和水产资源 如图为海水利用的部分过程 下列有关说法正确的是 考点二海水的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 题组海水的综合利用 考点突破 a 制取nahco3的反应是利用其溶解度小于nacl的b 用澄清石灰水可鉴别nahco3和na2co3c 在第 步骤中 溴元素均被氧化d 工业上通过电解饱和mgcl2溶液制取金属镁 考点二海水的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 考点突破 解析 选a b项 分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水 均有白色沉淀产生 故不能鉴别 c项 第 步中 溴元素被还原 故不正确 d项 工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁 故不正确 考点二海水的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 1 石油的炼制 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 特别提醒 1 汽油指含有5 11个碳原子的烃 裂化汽油与直馏汽油不同 裂化汽油中含不饱和烃 能使溴的四氯化碳溶液褪色 而直馏汽油不能 2 裂解气中主要含乙烯 丙烯 丁烯等短链气态烃 而液化石油气是石油常压分馏的产物 主要含有丙烷 丁烷及少量戊烷 戊烯和含硫化合物 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 2 煤的综合利用 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 3 煤化工和天然气化工的发展 一碳化学一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物 如一氧化碳 甲烷 甲醇等 为原料 合成一系列化工原料和燃料的化学 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 特别提醒一组易混淆的概念 实验探究 高考演练 课时训练 题组化石原料的综合利用 考点三化石原料的综合利用 考点突破 1 2014 乐山高三第一次模拟 四川有丰富的天然气资源 以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示 图中某些转化步骤及生成物未列出 实验探究 高考演练 课时训练 题组化石原料的综合利用 考点三化石原料的综合利用 考点突破 请填写下列空白 1 已知0 5mol甲烷和0 5mol水蒸气在t pkpa时 完全反应生成一氧化碳和氢气 合成气 吸收了akj热量 该反应的热化学方程式是 实验探究 高考演练 课时训练 题组化石原料的综合利用 考点三化石原料的综合利用 考点突破 2 在合成氨的实际生产过程中 常采取的措施之一是将生成的氨从混合气体中及时分离出来 并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用 同时补充氮气和氢气 请应用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由 实验探究 高考演练 课时训练 题组化石原料的综合利用 考点三化石原料的综合利用 考点突破 3 当甲烷合成氨气的转化率为75 时 以5 60 107l甲烷为原料能够合成 l氨气 假设体积均在标准状况下测定 4 已知尿素的结构简式为请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 解析 1 书写热化学方程式时要注意反应物的量与反应热的关系 同时还要注意反应物和生成物的状态 2 分离氨气目的是减小生成物浓度 使平衡正向移动 增大氮气和氢气浓度既可加快反应速率又可使平衡向正反应方向移动 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化石原料的综合利用 考点突破 3 根据反应关系式可知 ch4 nh35 60 107l 75 1 12 108l 实验探究 高考演练 课时训练 考点三化