高一化学第二单元 化学是认识和创造物质的科学 必修二

高一化学第二单元 化学是认识和创造物质的科学专题四 化学科学与人类文明【例1】高级轿车中装有安全气囊，内部贮存化学物质。当汽车高速前进过程中受到撞击时，化学物质会在瞬间爆发产生大量气体，充满气袋，填补在乘员与挡风玻璃、仪表板、方向盘之间，防止乘员受伤。 如果气袋内贮有硝酸铵，它受猛烈冲击后能迅速分解，产生大量N2O气体，试写出其化学方程式 。 若需要产生30dm3的N2O气体，需要贮备 mol的硝酸铵。解析：硝酸铵受猛烈冲击后能迅速分解，产生大量N2O气体，5价的氮与3价的氮发生氧化还原反应生成N2O，由质量守恒定律可知另一种产物是水，配平可用氮守恒配，。 要产生30dm3的N2O，需要N2O的物质的量为n =30/22.4=1.34mol。由上述方程式可知，产生1molN2O需要1mol的NH4NO3，所以产生30dm3的N2O需要NH4NO3的物质的量为：n=1.341=1.34mol。答案：（1）2NH4NO32N2O+4H2O；（2）1.34mol【例2】工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，需把浓硝酸用等体积的水稀释。试简要回答下列问题： 写出有关反应的化学方程式 ，在实际生产中采用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是 。 从经济效益和环境保护角度考虑，设计制取硝酸铜最适宜的方法，用化学方程式表示为 。解析： 比较稀硝酸、浓硝酸分别与铜反应的方程式，Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O；发现生成等物质的量的硝酸铜3mol时，消耗浓硝酸12 mol、生成NO26 mol ；消耗稀硝酸8 mol、生成NO2 mol。故选用稀硝酸，消耗原料较少，且产生污染物的量也较少。设计制取硝酸铜最适宜的方法就是使硝酸在反应中只起酸性的作用生成盐，不起氧化剂被还原，生成污染气体低价氮的氧化物，克服第一小题中的缺点，氧化铜单质的氧化剂可以选用空气中的氧气，在加热的条件下生成碱性氧化物CuO 后，再用硝酸溶解，制成硝酸铜。答案：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O；稀硝酸，消耗原料较少，且产生污染物的量也较少。（2）2Cu+O22CuO；CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O【基础检测】一：选择题1、关于“绿色化学”的特点的概述错误的是A、 采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品B、 在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放C、 充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品 D、充分利用绿色原料进行化工生产，产出绿色产品2、用特殊方法将固体物质加工到纳米级（1100nm，1nm10-9m）的超细粉末，制得了纳米材料。下列分散系中的分散质微粒的直径和这种粒子具有相同数量级的是A溶液 B、乳浊液 C、悬浊液 D、胶体3、一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是A、排水集气法 B、向上排空气集气法C、向下排空气法集气法 D、球胆集气法4、据最新报导，一个国际科学家小组利用加速器把锌原子加速，并在数星期内不断撞击一张铝箔，从而得到了质量数为277的122号新元素，元素符号用Uub表示。比277Uub原子核少75个质子和117个中子的原子在元素周期表中的位置是（ ）A、第四周期A族 B、第五周期A族 C、第三周期A族 D、第四周期A族5、今年全国将有近1.5亿中国联通和中国移动通讯的手机用户收到一条公益短信，内容是：“建设绿色家园，构建和谐社会，3月12日是植树节，请您为国土绿化做贡献”。下列有关说法正确的A、植树节活动的宗旨是绿化城市，满足工业增长随之排污量的增大并控制城市工业污染源B、森林中阳光照射产生的光亮“通路”不属于丁达尔现象。 C、我国的“植树节”是为激发人们爱林、造林的感情，促进国土绿化，保护人类赖以生存的生态环境，通过立法确定的节日。 D、大量植树，也属“绿色化学”工艺内容之一，减少环境污染对人体的危害6、科学证明：空气中的微量臭氧（O3）可抵抗阳光中紫外线对人体的损害。空调和冰箱的制冷剂“氟里昂”是一种氯氟烃（以M代替其化学式），它可破坏臭氧层，其反应过程可表示为：M + O3 MO + O2 ；MO + O3M + O2 根据所学知识可知氯氟烃在反应中的作用是 A、催化剂 B、还原剂 C、氧化剂 D、稳定剂二：非选择题7、某种ABS（）工程树脂，由丙稀晴（CH2=CHCN，符号A）、1，3-丁二烯（CH2=CHCH=CH2，符号B）和苯乙烯 （符号S）按一定比例共聚而得。（1）A、B和S三种单体中，碳氢比（CH）值最小的单体是 。（2）经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc（a、b、c为正整数），则原料中A和B的物质的量之比是 （用a、b、c表示）。8、臭氧的化学式是O3 ，在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成O2，并放出大量的热，臭氧的氧化能力比氧气（O2）强得多。若将O2通过臭氧发生器，在无声放电的条件下，从臭氧发生器出来的O2中含有3%的O3 。臭氧在地面附近的大气层中含量极少，在离地面25km处有一个厚度极薄的臭氧层。臭氧层能吸收太阳辐射的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害。它是一切生命的保护层。超音速飞机排出的废气中的一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、一氧化氮（NO）等气体、家用电冰箱中使用的制冷剂“氟里昂”等对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层形成空洞，从而使更多的紫外线照射到地球表面，导致皮肤癌的发病率大大增加，如不采取措施，后果不堪设想。请回答以下问题：带火星的木条伸入到盛有O3的集气瓶中，可以看到 现象。写出在臭氧发生器中，O2转变为O3的化学方程式 ，氧气转变成臭氧的过程发生 变化（填“物理”或“化学” ）。应采取 方法保护臭氧层。二氧化硫（SO2）遇到O3微热，即被迅速氧化成为三氧化硫（SO3），SO3跟水反应生成硫酸，这是除去废气中SO2的理想方法。写出SO2与O3反应的化学方程式为 ，并标出电子转移的方向和数目。9、（1）肼是发射卫星常用的高能燃料。化学上用拉席希法制备肼是将NaClO和NH3按物质的量12混合，反应刚好生成NaCl、肼和水。肼的化学式为_ _，其结构简式为_ _。（2）我国发射的“长二捆”火箭的燃料主要是由肼的衍生物偏二甲肼和氧化剂N2O4组成的。已知偏二甲肼的相对分子质量为60，其中含碳40%，含氢13.33%，其余是氮。若偏二甲肼结构中有一个氮原子不与氢原子相连，则其结构简式为_ _。火箭点火燃烧后生成氮气、二氧化碳和水，同时放出大量的热，并产生强大的推力。该反应的化学方程式为_ _。（3）哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，可个使混合物中的另一种燃料分解。1mol高氯酸铵分解时除产生2mol水蒸气和1mol氧气外，其它组成元素均以单质形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式：_ _，_ _。据此反应原理知，1mol高氯酸铵分解所产生的气体有_mol。10、C1化学是指从一个碳原子的化合物（如CH4，CO，CO2，CH3OH，HCHO等）出发合成各种化学品的技术。 从煤、天然气制合成气再进一步制备各种化工产品和洁净燃料，已成为当今化学工业发展的必然趋势。其中甲醇是C1化学的基础。CO与H2按一定比例可生成乙二醇，则n(CO)/n(H2)= (填数字) ；若汽油平均组成用CmHn表示，则合成汽油应控制n(CO)/n(H2) (用m、n表示)；甲醇一定条件下与CO、H2作用生成有机物A（如右图所示），A发生加聚可生成高分子写出生成A的化学方程式： 。参考答案1、D 2、D 3、AD 4、B 5、C 6、A 7、 （1）A；（2）2c/(b-a)8、着火剧烈燃烧，发出白光。3O2 2O3；化学变化。减少飞机在高空的活动、化石燃料和减少氟里昂的使用。 9、（1）N2H4；（2）（CH3）2NNH2（即2个甲基取代了肼分子中1个N原子上的