8.第二节　化学品的合理使用

第二节化学品的合理使用化学品可以分为__________和__________两大类。__________________等属于大宗化学品，__________________等属于精细化学品。生产________已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。核心微网络素养新目标1.认识化肥、农药的正确使用与危害。2．认识合理用药的重要性。3．正确使用食品添加剂。学业基础[预习新知]一、化肥、农药的合理施用1．合理施用化肥，除了要考虑土壤________、作物________等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用；不合理施用化肥会影响土壤的________和土壤结构；过量的化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体________，产生________等污染现象。2．农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害________等和对________、________和地下水的污染。二、合理用药1．不能滥用药物：大部分药物都有毒副作用，应在医生指导下使用，不可滥用，滥用药物主要是指非法获得及使用受管制药物、无医生处方长期服用________或________、运动员服用________、服用________等。2．处方药和非处方药：eq\x(状元随笔)药物的分类3．远离毒品(1)毒品的概念毒品是指由于非医疗目的而反复连续使用，能够产生________性即________性的药品。(2)远离毒品吸毒危害巨大，人们一定要远离毒品。三、安全使用食品添加剂1．着色剂、增味剂(1)着色剂①着色剂是为了美化食品外观，使食品色泽更诱人。②分类及常见的色素：天然色素：________、________、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色等合成色素：________、________、靛蓝等(2)味精：①成分：谷氨酸钠，结构简式为。②性质：白色晶体，易溶于水，较高温度下长时间加热产生有毒物质。2．膨松剂、凝固剂常见膨松剂：________、________、复合膨松剂(碳酸盐和酸性物质等混合而成)凝固剂：例如豆腐的凝固剂________、________、葡萄糖酸­δ­内脂3．防腐剂、抗氧化剂(1)防腐剂①作用：能防止由微生物引起的腐败变质，以延长食品保存的时间。②常见的防腐剂：现在常见的防腐剂主要有：________________、山梨酸及其钠盐、________等。③亚硝酸钠：亚硝酸钠的化学式为________，它不但是防腐剂，而且还有________作用。亚硝酸钠与肉类的蛋白质反应，生成一种致癌化合物。eq\x(状元随笔)亚硝酸盐急性中毒的原因：1．将亚硝酸盐误作食盐、面碱等食用。2．掺杂、掺假。3．食用了含有大量亚硝酸盐的蔬菜，尤其是不新鲜的叶类蔬菜。慢性中毒(包括癌变)原因：1．饮用含硝酸盐或亚硝酸盐含量高的苦井水、蒸锅水等。2．食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜等。④危害：过量的防腐剂能危害人体健康，因此，国家对防腐剂的使用和用量有严格的要求。(2)抗氧化剂①作用：防止食品在空气中被氧化而变质。②常见抗氧化剂：抗坏血酸(即________)4．营养强化剂(1)作用：食品中加入营养强化剂是为了补充食品中缺乏的________或________。(2)种类：①食盐中加________。②奶粉中加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等。[即学即练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化肥中含有的重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后会形成潜在的土壤污染。()(2)化肥的施用会造成土壤污染和水污染，但不会造成大气污染。()(3)农药本身有毒，使用不合理也会对环境造成污染。()(4)鸦片、吗啡、海洛因等这些物质属于毒品。()(5)对症下药是合理用药的首要原则。()(6)一般药物的用量，是经过严格的科学研究和大量的临床实验确定的。()(7)使用食品添加剂与提倡“绿色食品”相违背。()(8)含有食品添加剂的食品尽量少食用，以防中毒。()(9)天然食品添加剂对人体健康无害，故不必限量使用。()(10)食品添加剂在合理限量范围内不影响人体健康。()(11)只有不法商贩才使用食品添加剂。()2．根据你的知识判断下列物质中一定不属于毒品的是()A．甘油B．吗啡C．冰毒D．海洛因3．下列说法中正确的是()A．食品添加剂就是为增强食品的营养而加入的物质B．味精是食品添加剂，而碘盐中的“碘”不是添加剂C．不使用食品添加剂的纯天然食品最安全D．在限量范围内使用食品添加剂不会对人体造成危害核心素养目标一认识阿司匹林[例1]下列关于药物的使用说法正确的是()A．阿司匹林是一种治感冒药，具有解热镇痛作用B．使用青霉素时，不用进行皮试可直接静脉注射C．服用阿司匹林出现胃肠道反应是中毒的表现，应立即停药并静脉注射NaHCO3溶液D．胃酸过多的病人都可以服用氢氧化钠、氢氧化铝、氢氧化镁等中和胃酸的药[提升1]分析阿司匹林的结构，推知阿司匹林可以看作烃的衍生物中的()A．酚类B．醇类C．醛类D．酯类eq\x(状元随笔)分析有机物的属类时，应该把握住各类烃的衍生物的官能团，有醇羟基(—OH)可以看作醇类，有酚羟基(羟基与苯环直接相连)可以看作酚类，有羧基(—COOH)可以看作羧酸类，有醛基(—CHO)可以看作醛类，有可以看作酯类。[核心能力]阿司匹林的结构、性质与功效(1)组成、结构与物理性质化学名称：乙酰水杨酸，结构简式为，官能团：羧基、酯基。(2)合成水杨酸与乙酸酐直接反应制备阿司匹林：＋CH3COOH。(3)功效具有解热镇痛作用。(4)不良反应长期大量使用阿司匹林的不良反应有胃疼、头疼、眩晕、恶心等不适症状。eq\x(状元随笔)2015年，我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究而获得了诺贝尔生理学或医学奖。由青蒿素得到了一系列抗疟疾新药而挽救了成千上万人的生命。奇妙的分子结构修饰和改造：目标二身边的食品添加剂[例2]下列说法正确的是()A．不用防腐剂处理的食品比用防腐剂处理的食品安全B．天然添加剂比人工合成添加剂安全C．少用添加剂比多用添加剂安全D．应合理使用食品添加剂[提升2]有一些食物中，加入了维生素C这种食品添加剂，维生素C在食品中起的作用是()A．调味剂B．着色剂C．防腐剂D．营养强化剂[核心能力]食品添加剂的种类功能类别品种改善食品感官着色剂食用天然色素：辣椒红、姜黄、胡萝卜素食用合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄漂白剂亚硫酸氢钠、硫磺甜味剂天然甜味剂：蔗糖、葡萄糖合成甜味剂：糖精酸味剂醋酸、柠檬酸、乳酸鲜味剂谷氨酸钠(味精)改变食品状态膨松剂碳酸氢钠、碳酸氢铵提高食品营养营养强化剂维生素、赖氨酸、食盐加碘、酱油加铁防止食物腐败变质防腐剂苯甲酸及其钠盐、硝酸盐抗氧化剂抗坏血酸(维生素C)、亚硝酸盐、二氧化硫eq\x(状元随笔)“食品添加剂”与“绿色食品”的关系食品添加剂的使用和“绿色食品”不相违背。食品添加剂按来源可分为天然提取和人工化学合成品，只要在合理的限量范围内使用，就不会对人体构成伤害。“绿色食品”是指无公害的食品，要求生产食品的环境好，食品的生产过程遵守国家有关规定，产品经过专门检测，包装、储存、运输等过程也要严格按照有关标准进行。学考评价1．下列说法中错误的是()A．化肥中含有重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后会形成潜在的土壤污染B．化肥的施用会造成土壤污染和水污染，但不会造成大气污染C．农业中要合理使用化肥、农药，保障食品安全D．农药本身有毒，使用不合理会对环境造成污染2．下列物质都是常用的食品添加剂，但使用过程中必须严格控制用量的是()A．食醋B．蔗糖C．柠檬酸D．亚硝酸钠3．当有人出现水杨酸反应(头痛、眩晕、恶心、耳鸣)时，医生可采取在静脉中注射下列哪种物质()A．1.25%NH4ClB．0.9%NaHCO3C．75%酒精D．10%的青霉素4．DDT是瑞士化学家米勒合成的，他因此于1948年获得诺贝尔医学奖。(1)早期人们使用DDT的主要目的在于消灭蚊、蝇等害虫，现在国际上已禁止使用，其原因可能是________。A．蚊、蝇已产生抗药性，DDT对它们不再具有杀灭效果B．容易降解，毒性太小C．它很难降解，在体内聚集后引起人中毒D．制造DDT的成本太高，价格太贵(2)在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，在动物体内也发现了DDT；在喜马拉雅山的积雪中也发现了DDT。这些现象说明________。A．DDT是挥发性物质B．DDT已加入全球性的生物循环C．考察队将DDT带到了南极D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食练后感悟化肥带来的环境问题①化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；②化肥在施用过程中某些成分的积累、流失或变化，造成土壤退化和水、大气的污染。eq\x(温馨提示：请完成课时作业18)第二节化学品的合理使用大宗化学品精细化学品乙烯、硫酸、纯碱和化肥医药、农药、日用化学品、食品添加剂精细化学品学业基础[预习新知]酸碱性营养情况酸碱性富营养化水华昆虫大气地表水安眠药镇静剂兴奋剂毒品依赖成瘾红曲红β­胡萝卜素苋菜红柠檬黄碳酸氢铵碳酸氢钠氯化镁硫酸钙苯甲酸及其钠盐亚硝酸钠NaNO2抗氧化维生素C营养成分微量元素碘酸钾[即学即练]1．答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×(9)×(10)√(11)×2．答案：A3．解析：食品添加剂中的营养强化剂是为增强食品的营养而加入的物质，而着色剂等食品添加剂是为了美化食品外观。答案：D核心素养[例1]解析：青霉素使用前应进行皮肤过敏性试验，B错；长期服用阿司匹林可能出现胃肠道反应，停止用药即可缓解，出现水杨酸反应是中毒的表现，应静脉注射NaHCO3溶液，C错；治疗胃酸过多不能服用氢氧化钠，因为它对身体的刺激性太强，D错。答案：A[提升1]解析：阿司匹林的结构简式为，从结构中可以看出，它有官能团：和—COOH，所以阿司匹林可以看作羧酸类和酯类。答案：D[例2]解析：不用防腐剂进行处理的食品往往容易变质，对人体危害更大，故A项错误；不管添加剂是天然的还是人工合成的，只要限量使用就不影响人体健康，故B项错误；食品添加剂使用过量有害健康，例如防腐剂，但使用量不足也达不到应有的防腐效果，故C项错误。答案：D[提升2]解析：在一些食物中加入维生素C作为食品的添加剂，可补充人体必须的维生素，使食品的营养价值增强。D项正确。答案：D学考评价1．解析：化肥中有的能挥发出NH3，造成大气污染。答案：B2．解析：亚硝酸钠有毒，必须严格控制用量。答案：D3．解析：因为水杨酸()显酸性，应用弱碱性药物解毒。答案：B4．解析：由观察和研究表明，DDT是一种很难降解的有毒化合物，它进入人体后引起人慢性中毒，且它能在生物链中富集，我国已于1983年停止生产和使用。答案：(1)C(2)B第八章章末共享微专题解答化学工艺流程题的方法1．问题设置与考查知识点有关无机化工生产试题的考查内容归纳起来主要有六个方面：(1)将原料转化为产品的生产原理：考查复分解反应、氧化还原反应等原理。(2)除去所有杂质并分离提纯产品：考查物质分离提纯的实验操作。(3)提高产量与产率(转化率)：考查化学反应速率和化学平衡。(4)减少污染：考查“绿色化学”生产。(5)原料的来源：考查物质的来源及成本问题。(6)生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。要准确、顺利解答无机化工生产流程题，同学们除了要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离、提纯物质的基本技能外，还要具备分析工艺生产流程的能力。2．无机化工生产流程主线3．基本步骤(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)整体阅读流程图，辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一个步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果；对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。(4)从问题中获取信息，帮助解题。4．解题思路明确整个流程及每一步的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。5．解题模板[微训练]1．“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：(1)工艺操作①、②分别为____________________、________。(2)工业合成氨的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)写出生成“产品”的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是________________________________________________________________________。(5)副产品的化学式为____________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是____________。 2.地球的表面积为5.1亿平方公里，其中海洋的面积为3.67亿平方公里，占整个地球表面积的70.8%。海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图，请根据该图回答下列问题：(1)淡化海水的方法有________________(写一种合理方法即可)。由海水提取的粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、________(填化学式)，之后________(填操作名称)，再加入适量________(填试剂名称)。将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐。(2)反应④由无水MgCl2制取金属镁的常用工业方法是________。(3)向苦卤中通入Cl2置换出Br2，再用空气吹出溴并用SO2吸收，转化为Br－，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl－、SO2、Br－还原性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。(4)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO2。写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。最后再用H2SO4处理所得溶液重新得到Br2，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________。3．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为____________________________；得到滤渣1的主要成分为________。(2)第②步加H2O2的作用是________________________，使用H2O2的优点是________________________________。(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是____________________。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：甲：eq\x(滤渣2)eq\o(→,\s\up15(H2SO4))eq\x(酸浸液)eq\o(→,\s\up15(蒸发、冷却、,结晶、过滤))Al2(SO4)3·18H2O乙：eq\x(滤渣2)eq\o(→,\s\up15(H2SO4))eq\x(酸浸液)eq\o(→,\s\up15(适量Al粉),\s\do14(过滤))eq\x(滤液),蒸发、冷却、结晶、过滤Al2(SO4)3·18H2O丙：eq\x(滤渣2)eq\o(→,\s\up15(NaOH溶液),\s\do14(过滤))eq\x(滤液)eq\o(→,\s\up15(H2SO4))eq\x(溶液),蒸发、冷却、结晶、过滤Al2(SO4)3·18H2O上述三种方案中，________方案不可行，原因是__________________________；从原子利用率角度考虑，________方案更合理。4．Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：(1)排空物质的主要成分为________。(2)进入吸收塔之前加一个缓冲器的目的是________________________________________________________________________。(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为________。Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：各室中发生的反应如下：氧化室：NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)＋NO(g)ΔH＝akJ·mol－1。清除室：NO(g)＋NO2(g)=N2O3(g)ΔH＝bkJ·mol－1；N2O3(g)＋2H2SO4(l)=2NOHSO4(s)＋H2O(l)ΔH＝ckJ·mol－1。分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)=4H2SO4(l)＋4NO2(g)ΔH＝dkJ·mol－1。回答下列问题：物质①和②分别为(写化学式)________、________。5．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁储量居世界首位。含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：(1)步骤①加Fe的目的是______________；步骤②冷却的目的是____________________。(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入________处理。(3)由TiO2制取单质钛(Ti)的步骤如下：eq\x(TiO2)→eq\x(TiCl4)eq\o(→,\s\up15(Mg),\s\do14(800℃，Ar))eq\x(Ti)反应TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up15(800℃))2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是________________________________________________________________________。eq\x(温馨提示：请完成第八章综合素养测评)微专题·大素养[微训练]1．解析：(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气。(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。(3)“产品”是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙。(4)氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为CaO，能够循环使用的物质是CO2。答案：(1)将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气过滤(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)(4)将湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)(5)CaOCO22．解析：(1)海水淡化即是使海水中的金属阳离子浓度降低，可采用蒸馏的方法、电渗析法、沉淀法等；除去粗盐中含有的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子，加入氢氧化钠溶液除去Mg2＋和少量的Ca2＋，加入BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，然后溶液中多余的Ba2＋用碳酸钠溶液除去，所以应再加入Na2CO3溶液，过滤后再加入适量的稀盐酸除去碳酸根离子即可。(2)由无水氯化镁制取镁的方法通常用电解法得到单质镁。(3)根据氧化还原反应中的氧化性、还原性的判断规律可知，Cl2置换出Br2，说明溴离子的还原性大于氯离子，再用空气吹出溴并用SO2吸收，转化为Br－，说明二氧化硫的还原性大于溴离子，所以Cl－、SO2、Br－还原性由强到弱的顺序是SO2>Br－>Cl－。(4)用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO2，根据题意写出离子方程式为3COeq\o\al(2－,3)＋3Br2=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋3CO2↑；再用H2SO4处理所得溶液重新得到Br2，在酸性条件下Br－、BrOeq\o\al(－,3)发生氧化还原反应生成溴单质和水，离子方程式为5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Br2＋3H2O。答案：(1)蒸馏法(合理即可)Na2CO3过滤盐酸(2)电解法(3)SO2>Br－>Cl－(4)3COeq\o\al(2－,3)＋3Br2=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋3CO2↑5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Br2＋3H2O3．解析：(1)Cu与稀H2SO4、浓HNO3的混酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NOeq\o