(教师用书)高中化学 第3章 化学与材料的发展章末归纳提升课件 选修2

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【答案】 B
5.如下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢 的顺序为( )
Hale Waihona Puke A.②①③④ C.④②①③
B.④③①② D.③②④①
【解析】 ①中 Fe 放置在海水中, 形成了无数微小原电 池,发生电化学腐蚀。②③④均构成了原电池。②中 Fe 的活 泼性强于 Sn,Fe 作负极发生了电化学腐蚀;③中 Zn 的活泼 性比 Fe 强,Zn 作负极被腐蚀,而 Fe 被保护;④中 Fe 的活 泼性远远强于 Cu,所以 Fe 作负极被腐蚀,并且②中形成的 电流弱于④中电流,所以④中 Fe 比②中腐蚀得快,①比②腐 蚀得慢。因此 Fe 被腐蚀由快到慢的顺序为④②①③。 【答案】 C
- -
2n(Cu)+n(Ag)=1.12 L÷ 22.4 L· mol 1×4

n(Cu)=0.05 mol,m(Cu)=3.2 g。
高温 【答案】 (1)① SiO2+ 2C=====Si+ 2CO↑ ②蒸馏 (或 分馏 ) (2)Fe-2e ===Fe2
- +
(3)Al2O3 + 6H ===2AlO2 + H2O (4)+ 3 (5)3.2
塑料废弃物的危害是 (
) ②污染海 ⑤破坏环境
①难以分解,破坏土壤结构,影响植物生长 洋 ③危及海洋生物的生存 ④造成海难事件
卫生,污染地下水 A.①②③④⑤ C.②③④ B.①②③④ D.①③⑤
【解析】 人们把由塑料造成的污染称为“白色污染”。 “白色污染”最为严重的是食品包装袋、原料包装袋的废弃 物造成的污染。由于它们是一种不能被微生物分解的材料, 因而造成的危害较大。
高温 ② Na2CO3+ SiO2=====Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2=====CaSiO3+ CO2↑ 一 般地 ,因为 碳酸的 酸性 比硅酸 强, 可发生反 应如 Na2SiO3+ CO2+ H2O===H2SiO3↓+ Na2CO3, 即符合“较强 酸制较弱酸”的复分解反应规律。 而上述反应之所以能进行, 是因为该反应是在非水溶液中。因为此反应在高温条件下发 生,从化学平衡角度理解,高温时,SiO2 这种高沸点、难挥 发的固体制得了低沸点、易挥发的 CO2 气体,因 CO2 生成后 离开反应体系使反应向右进行到底。
金属跟水在高温 下也不易反应; 炼得的金属纯度 较高;生产成本 较高 被冶炼的金属活 泼性不是很强, 熔点高;炼得的 金属纯度较高; 生产成本较高
主要化学反应原理(举例 ) 通电 2NaCl(熔融)=====2Na+ 活泼金 Cl2↑, 属:K、 普通 通电 Ca、Na、 MgCl2(熔融)=====Mg+ 电解 Mg、 Al Cl2↑, 电 等 通电 解 2Al2O3 ===== 4Al+3O2↑ Na3AlF6 法
方法名称 一般规律
主要特点 被冶炼的金属活 泼性强;炼得的 金属纯度高;耗 电量大,生产成 本较高
电解 一般金属 精炼 阳极反应:Cu-2e- ===Cu2+, 阴极反应:Cu2++2e- ===Cu
炼得高纯度的 铜;耗电量大, 生产成本较高
方法 名称 淘取法
一般规律
自然界中 以游离态 存在,如 Au等
(2)硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的化学式用氧化物的组成形式来表示的一般方法 是:①按顺序写氧化物:活泼金属氧化物→不活泼金属氧化 物→非金属氧化物→SiO2→ H2O;②氧化物的数目用阿拉伯 数字在其前面表示。 按这种书写程序, 钾云母(K 2H4Al6Si6O24) 可表示为 K2O· 3Al2O3· 6SiO2· 2H2O。
【答案】 D
2. 科学家对人造血液和人造器官的研制及应用已取得了 很大的进步,下列物质是可以作为人工心脏、人工血管等人 体植入物的高分子生物材料:
【解析】 合成维通橡胶的单体是 CH2===CF2 和 CF2===CF—CF3;有机硅橡胶是通过羟基之间缩水生成 “醚”键而形成的高分子化合物。
【答案】 B
1.硅酸盐无论以何种形式表示,其组成及成分是固定不 变的,即性质是不变的。 2.硅酸盐用氧化物的形式表示时,必须遵循各元素化合 价不变的原则。
2.金属的冶炼
方法 名称 主要化学反应原理 (举例 ) 主要 特点
一般规律
适合冶炼金 △ 热分 不活泼金 2HgO=====2Hg+ O2↑ 属活动性较 解法 属:Hg、Ag △ 2Ag2O=====4Ag+ O2↑ 差的金属
3.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是 ( A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10)· 3H2O],表示为: Al2O3· CaO· 3SiO2· 3H2O 1 B.镁橄榄石 (Mg2SiO4),表示为:MgO·SiO2 2 C.钾云母(K 2Al6Si6H4O24),表示为: K2O· 2H2O· 3Al2O3· 6SiO2 D.高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4],表示为: Al2O3· 2SiO2· 2H2O )
(2)研制生物降解塑料,已经研究的方法有: ①天然高分子改造法。以淀粉、纤维素、甲壳素、木质 素、海藻等天然高分子为原料,通过化学修饰和共聚等方法, 对这些分子进行改性,可合成生物降解塑料。 ②化学合成法模拟天然高分子结构,从简单的小分子出 发制备分子链上连有酯基、酰胺基、肽键的聚合物。这些 “基”有些类似天然油脂、蛋白质中的结构片段,易被生物 降解。也可在高分子链中嵌入易被生物降解的链段。


===2Al3

+ 3H2O , Al2O3 + 2OH

催化剂 nCH2===CH—CN ――→
白色污染的危害及治理
1.塑料制品废弃物严重污染环境,被称为“白色污染”, 其危害主要表现在以下几个方面: (1)在自然界, 塑料垃圾难以分解, 埋在土壤里经久不烂, 长此下去会破坏土壤结构,降低土壤肥效,污染地下水。 (2)焚烧废弃塑料会释放出多种有毒的化学气体,严重污 染环境,既威胁人类的健康,又影响市容市貌。
主要特点 生产成本较低。 适合活泼性不强 的金属的冶炼
CO 作还 原剂
还 原 剂 法
中等 活泼 的金 属: H2 作还 Zn、 原剂 Fe、 Sn、 Pb、 Na、 高温 Cu 2Mg+TiCl4=====Ti+ 2MgCl2 Mg、 Al、 高温 Ca 等作 2Al+Cr2O3=====2Cr+ Al2O3 还原剂
6.钢化玻璃是一类性能良好的玻璃,它可以克服玻璃质 脆易碎的缺点。 离子交换法是玻璃进行钢化的一种重要方法。 将普通的钠钙玻璃在碳酸钾的强化盐(475 ℃ )中浸泡 3.5 小时 后即可制得。下图是离子交换法的示意图
无机材料的两点问题归纳
1.传统硅酸盐材料生产中有关 SiO2 和硅酸盐知识 (1)二氧化硅 1 600 ℃~ 1 800 ℃ ① SiO2+ 2C ===== Si+2CO↑。该反应中 C 作还原剂,SiO2 中硅得电子,而失电子的能力 Si>C。类似地 高温 还有 FeO+C=====Fe+CO↑。 这可从化学平衡的角度理解, 由于产物 CO 为气体,它的放出降低了生成物的浓度,促使 反应向正方向进行。
【答案】 A
1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类 文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大 致年限,之所以有先后,主要取决于( )
A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少 C.金属的化合价高低 D.金属的活动性强弱 【解析】 金属的活动性决定着金属被开发的时间顺序, 由于三种金属的活动性顺序为:Al>Fe>Cu,所以,活动性较 差的金属铜最先被冶炼出来, 而活动性较强的 Al 很晚才被冶 炼利用。
【解析】
根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断, A
1 中 Al2O3 和 CaO 的排列顺序有误,B 中化学系数出现了 ,C 2 正确的写法应为 K2O· 3Al2O3· 6SiO2· 2H2O, D 的写法完全符合 上述要求。
【答案】 D
4.下列关于工业冶金的描述中不正确的是(
- -
)
A.电解冶炼铝,阳极反应式为 2O2 - 4e ===O2↑ B.电解法精炼铜,用粗铜作为阴极 C.电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D.在镀件上电镀锌,用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液
①写出步骤Ⅰ的化学方程式: _____________________。 ②步骤Ⅱ经过冷凝得到的 SiHCl3(沸点为 33.0 ℃ )中含有 少量的 SiCl4(沸点为 57.6 ℃ )和 HCl(沸点为- 84.7 ℃ ),提纯 SiHCl3 的实验方法是 ________________________________。 (2)磁性材料 这种材料一般含有铁元素,铁是用途最为广泛的金属, 也较为活泼, 所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。 最常见的铁制品腐蚀是电化学腐蚀,请写出最为普通的电化 学腐蚀的负极反应式: _______________________________。
(3)激光材料 我国是激光技术先进的国家,红宝石 (Al2O3)是最早用于 产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加 以说明: _________________________________________。 (4)高分子材料 它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新 型高效净水剂 [AlFe(OH)nCl6- n]m 就属于无机高分子材料,它 广泛应用于生活用水和工业污水的处理,其中铁元素的化合 价为 ________;一种合成纤维腈纶,又称“人造羊毛”,以 丙烯腈(CH2===CH—CN)为原料聚合生成,请写出生成该有 机高分子材料的化学方程式: _________________________。
2.“白色污染”的治理方法如下: (1)废弃塑料资源化。以废弃塑料为资源,加以开发和利 用,其途径有: ①直接作为材料。如市售再生塑料制品。 ②制取合成高分子的单体,高分子是单体聚合而成的, 那么在一定条件下可由废弃塑料再制成单体。
(2)研制生物降解塑料,已经研究的方法有: ①天然高分子改造法。以淀粉、纤维素、甲壳素、木质 素、海藻等天然高分子为原料,通过化学修饰和共聚等方法, 对这些分子进行改性,可合成生物降解塑料。 ②化学合成法模拟天然高分子结构,从简单的小分子出 发制备分子链上连有酯基、酰胺基、肽键的聚合物。这些 “基”有些类似天然油脂、蛋白质中的结构片段,易被生物 降解。也可在高分子链中嵌入易被生物降解的链段。
方法名称
一般 规律
主要化学反应原理(举例 ) O2 C C――→CO2――→CO,Fe2O3 △ 高温 高温 +3CO=====2Fe+3CO2, 高温 CuO+CO=====Cu+CO2 H2O C――→CO+ H2, 高温 H2O CO ――→ H2+CO2, △,催化剂 高温 WO3+3H2=====W+3H2O
【解析】
向熔融氧化铝中通直流电电解时,氧离子在
阳极失电子而生成氧气,故 A 正确;电解精炼铜时,粗铜为 阳极,粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液,然后在阴极 又得电子析出铜,故 B 错;电解冶炼金属钠与电解饱和食盐 水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯气,故 C 正确;电镀 锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出,所以 电镀液需要选用锌盐溶液。
(5)合金材料 14 g 铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后,将放 出的气体与 1.12 L(标准状况下)O2 混合通入水中,恰好全部 被水吸收,则合金中铜的质量为________g。 【解析】 (5)结合电子守恒: 64 g· mol 1· n(Cu)+108 g· mol 1· n(Ag)=14 g
主要化学反 应原理(举例)
主要特点 适合以游离态存 在的密度较大的 金属;所得金属 纯度不高,需精 炼
淘金
(2013· 开封高二检测 )“材料”的发现和使用往 往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具 有里程碑式的划时代的意义。 请回答下列问题: (1)无机非金属材料 高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导 体”材料,它的发现和使用曾引起一场计算机的“革命”。 这种材料可以按下列方法制备: Ⅰ .C Ⅱ .HCl Ⅲ .过量 H2 SiO2――→Si(粗 ) ――→ SiHCl3 ――――――→ Si(纯) 高温 300 ℃ 1 000~ 1 100 ℃
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