新教材化学人教必修第一册课件第一章物质及其变化章末总结

章末总结第一章物质及其变化

体系构建以“工业废水、废气处理”为例复习物质及其变化主题复习目标及意义生态文明建设是“五位一体”总体布局的基础。科学合理处理废水、废气是保护生态环境必须面对的课题,化学在环保方面大有作为。

(一)含硫废水、废气处理1.大型硫酸厂每天排放大量含SO2的废气和含H2SO4的酸性废水。可用熟石

灰来处理硫酸厂排出的酸性废水,处理原理的化学方程式是

;将含SO2的废气通入碱性废水中进行中和处理,是比较先进且

经济的办法,写出该处理方法的离子方程式:

。探究交流2.某化工厂含硫废水中主要溶质为Na2S。(1)根据物质分类方法,Na2S属于哪一类别物质?(2)含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,写出该反应的

化学方程式,反应中还原剂和氧化剂分别是哪些物质?(3)生成的硫酸钠1000℃时可以与氢气发生如下反应:Na2SO4+4H2

Na2S+4H2O。该反应是不是置换反应?属于氧化还原反应吗?答案(1)Na2S属于盐(或钠盐、硫化物等)。(2)2O2+Na2S

Na2SO4。氧化剂是O2,还原剂是Na2S。(3)不是置换反应。属于氧化还原反应。3.二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。如SO2可用来制备定影剂Na2S2O3,反应的化学方程式为Na2CO3+2Na2S+4SO2

3Na2S2O3+CO2↑。请用单线桥法表示该反应中的电子转移情况。答案

(二)含铬废水处理金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水。1.工业含铬废水中铬常以Cr2

形式存在,可按下列流程除去废水中的铬。

(1)已知Cr2

在酸性环境下可以与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+。写出还原池中发生反应的离子方程式:

。(2)石灰水处理后生成的沉淀有

(用化学式表示)。Cr(OH)3、Fe(OH)3

2.欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2

转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:某含铬废水处理的主要流程如图所示:

反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2

还原成Cr3+,该反应的离子方程式为

。根据“沉淀法”和“中和法”的原理,

向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子的先后顺序是

。H+、Cr3+(三)铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:

已知高铁酸钾部分性质如下:①低温、碱性环境中稳定,高温、中性和酸性条件下不稳定。②溶解度很大,难溶于无水乙醇等有机溶剂。③具有强氧化性,能氧化烃、苯胺和80%以下乙醇溶液。1.请写出上述氧化过程中发生反应的离子方程式,用双线桥法表示出电子转

移的方向和数目。答案

2.用K2FeO4处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体,并放出无色无味的

气体和其他物质,写出反应的离子方程式:

,处理废水时既利用K2FeO4强氧化性,又利用生成的氢氧化铁胶体

的

作用。聚沉(或吸附)解析K2FeO4有强氧化性,能杀菌、消毒,它本身被还原为铁离子,铁离子在

溶液中水解产生氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物使之变为沉

淀,从而达到净化水的目的。K2FeO4处理中性废水时与水反应的离子方程式

为4Fe

+10H2O

4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑3.MFe2O4可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox(3<x<4,M=

Mn、Zn、Ni,且均为+2价)。常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物(SO2、

NO2等)转化为其对应的单质除去,转化流程如图所示:

(1)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中,所形成的分散系中粒子直径在

1~100nm之间,则该分散系属于

。胶体(2)MFe2O4中Fe元素的化合价为

。(3)MFe2O4在与H2的反应中表现了

(填“氧化性”或“还原

性”)。(4)在酸性条件下,Fe2

容易转化为Fe2+。某反应体系中共存在6种粒子:Fe2

、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+,则该反应中的氧化剂是

,还原剂是

。+3氧化性Cu2O解析(1)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中,所形成的分散系中粒子

直径在1~100nm之间,则该分散系属于胶体。(2)M=Mn、Zn、Ni,且均为+2价,氧元素的化合价是-2价,则MFe2O4中Fe元素

的化合价为+3价。(3)MFe2O4与H2的反应中,Fe元素的化合价降低,表现了氧化性。(4)在酸性溶液中,Fe2

易转化为Fe2+,发生还原反应,则应加入还原性物质,只有Cu2O符合,反应的化学方程式为Fe2

+Cu2O+10H+

2Fe2++2Cu2++5H2O,所以还原剂是Cu2O,Fe2

是氧化剂。1.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,生产工艺如下:

探究应用请回答:(1)NaClO2中Cl元素的化合价为

。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:

。(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中的氧

化产物是

。+3O2

解析(1)NaClO2中Na元素和O元素分别为+1价和-2价,则Cl元素为+3价。(2)结合题图可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4,化学

方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4

2ClO2+2NaHSO4。(3)结合题图可知尾气ClO2在反应中被还原为NaClO2,则H2O2被氧化为O2,氧化

产物为O2。2.对含Cr3+、Fe2+等离子的废水可以按下列工艺流程进行无害化处理。

(1)已知加入氢氧化钠后得到的沉淀是Cr(OH)3、Fe(OH)3,写出加入H2O2溶液

后发生反应的离子方程式:

。(2)已知钠离子交换树脂的作用是除去水中的其他阳离子,则活性炭的作用是

。吸附溶解在水中的杂质,并除去水中的异味解析由题给流程可知含Cr3+、Fe2+的废水加入H2O2溶液后,Fe2+被氧化为Fe3+,

然后加入NaOH溶液调节pH=8,Cr3+和Fe3+转化为Cr(OH)3、Fe(O