《空气资源海水资源》Word格式.docx
- 文档编号:22610461
- 上传时间:2023-02-04
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:210.89KB
《空气资源海水资源》Word格式.docx
《《空气资源海水资源》Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《空气资源海水资源》Word格式.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
C.CH3COOH与HCOOCH3D.C2H6与C3H8
例5、臭氧(O3)与次氯酸(HClO)一样具有较强的氧化性,在日常生活中可用作剂和剂。
解析臭氧具有极强的氧化性,元素周期表中几乎所有元素都能与它反应。
有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色,臭氧还可以杀死许多细菌,因此,臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。
臭氧还具有不稳定性,会分解产生氧气。
同时,氧气在高压放电时会形成臭氧。
例3中的A、B、D项是正确的,C项中臭氧和活性炭作为脱色剂时原理不一样,所以C项是错误的。
例4中63Li与73Li互为同位素,属常识性认识的内容,本题让学生根据同素异形体的概念进行排除选择;
C项中CH3COOH与HCOOCH3互为同分异构体,D项中C2H6与C3H8互为同系物。
例5中臭氧的性质和用途由次氯酸的性质和用途迁移得出。
答案例3:
C例4:
B例5:
漂白消毒
知识剖析自然界存在两种氧单质O3和O2,它们互为同素异形体。
在常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气的密度大。
臭氧具有极强的氧化性,
除铂、金、铱、氟以外,臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。
地球高空中的臭氧层能吸收来自太阳的紫外线辐射,是人类和生物的保护伞。
氟氯烃是破坏臭氧层的“元凶”。
同素异形体是指同一元素构成的不同单质,同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核数。
氧气的制法燃烧
氧气的工业制法有分离液态空气制氧气即深冷分离法,将空气变压吸附分离、膜分离可获得富氧空气。
氧气的实验室制法有加热氯酸钾和二氧化锰的混合物、加热高锰酸钾等方法。
燃烧是指发光发热的剧烈的化学反应。
氧气具有氧化性,是一种能够支持燃烧的气体。
下面我将通过如下几道例题,让大家掌握氧气的制法和氧气的性质,并进一步探索有氧气参与的燃烧和与此有关的生活常识。
例1、实验室制取氧气大至可分为下列步骤:
a、点燃酒精灯,加热试管;
b、检查装置气密性;
c、将高锰酸钾装入试管,用带导气管的塞子塞紧试管,并把它固定在铁架台上;
d、用排水法收集氧气;
e、熄灭酒精灯;
f、将导管从水槽中取出。
正确操作的顺序是()
(A)b-c-a-d-e-f
(B)c-b-a-d-e-f
(C)b-c-a-d-f-e
(D)c-b-a-d-f-e
解析:
进行实验一定要以安全,不发生意外事故,现象明显,结果正确,且节约药品为原则。
所以实验室制取气体应按照一定的正确步骤顺序进行。
在实验室制取氧气时,实验开始时的操作顺序尤为重要。
首先应检验装置的气密性,再向试管中装入药品,用带导气管的塞子塞紧试管,并把试管固定在铁架台上,如果两者顺序颠倒,一旦仪器的气密性不好,则造成药品的浪费。
实验室完成时应先将导气管从水槽中取出,然后熄灭酒精灯,如果两者的顺序相反,则易使水槽中的水沿导气管进入热试管内,使试管发生炸裂事故。
所以应选C。
例2、下列变化中,与其它三种变化有着本质区别的是
A.工业上用分离液态空气的方法制氧气
B.实验室中用加热高锰酸钾的方法制氧气
C.铁在潮湿的空气中生锈
D.用铁矿石冶炼成铁
例3、当液态空气温度升高达到刚沸腾时,在蒸发出的气体中:
A.基本上不含氧气
B.氮气占体积的78%
C.基本上不含氮气
D.氮气含量稍高于体积的78%
例2考查的是物理变化和化学变化的区别,同学们要会判断上述变化是物理变化还是化学变化。
A项工业制氧气是根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分离,属物理变化。
B、C、D项都属于化学变化,所以此题选A。
例3中工业上用分离液态空气的方法制氧气,是根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分离,由于氧气的沸点比氮气高,当液态的空气温度升高达到刚沸腾时,首先蒸发出来的气体是氮气,所以基本上不含氧气。
液态空气刚沸腾时,逸出的气体全部是氮气,所以B、C、D项不正确。
正确答案是A。
例4、做家庭小实验:
取2个石棉网,分别放上一小匙白糖,在其中的一小匙白糖上面洒满普通香烟的烟灰然后用燃着的木条分别点燃二处的白糖,观察现象并回答问题:
哪一块石棉网上的白糖燃烧?
火焰的焰色呈什么色?
把燃烧后的剩余物质洒在另一块未燃烧的白糖上面,再用燃着的木条点燃,观察现象。
请回答烟灰在这个反应中的作用。
这是一组对比实验,做实验时要仔细观察实验现象,要联想学过的知识进行分析、判断,运用化学知识理解一些简单化学问题。
并在获取知识和技能的同时,提高实验能力,发扬探索精神。
洒满烟灰的白糖能够被点燃,未洒烟灰的白糖不能点燃,这说明烟灰能改变白糖着火点。
把燃烧后的剩余物质,洒在未燃烧的白糖上面,白糖依旧可以被点燃,这说明烟灰在白糖燃烧前后化学性质没有改变。
所以说烟灰在这个反应中起催化作用,烟灰是这个反应的催化剂。
答案是未洒香烟灰的白糖点燃时不燃烧。
洒满烟灰的白糖点燃能够燃烧,发出蓝色火焰。
把燃烧后的剩余物质,洒在另一块未燃烧的白糖上面,再用燃着的木条点燃,白糖燃烧,发出蓝色火焰。
烟灰在这个反应中起催化作用,烟灰是这个反应中的催化剂。
例5、每个人都应懂得防火知识,并学会火灾时如何逃走。
例如,当高层楼房下层起火,火势凶猛无法扑灭时,下列逃生措施中正确的是(
)
①沿楼梯迅速下楼;
②用湿毛巾堵住口鼻;
③匍匐前进,寻找安全出口;
④封闭房门;
⑤迅速转移到阳台,用绳索下坠;
⑥跳楼。
A、①②③④
B、③④⑤⑥
C、①②④⑤
D、②③④⑤
遇险可求助他人,但在等待救助的同时,首先应想到自救,自救一定要从安全出发,选择适当的方式迅速脱离险境。
高层楼房下层起火,沿楼梯迅速下楼已不可能。
跳楼会被摔伤,这是危险之举,不可取。
用湿毛巾堵口鼻,可避免吸入有害气体;
封闭房门,可减缓大火袭击;
匍匐前进,能防止被烟呛倒;
迅速转移到阳台,用绳索下坠可逃生。
另一方面,转移到阳台也有利于他人救助。
所以答案应选D。
例6、1992年海湾战争期间,科威特大批油井被炸起火燃烧,我国救援人员在灭火工作中作出了贡献。
下列措施不可能用于油井灭火的是(
A、设法降低石油的着火点
B、设法使火焰隔绝空气
C、设法阻止石油喷射
D、设法降低油井井口的温度
可燃物燃烧,需要同时满足两个条件,一是可燃物要与氧气接触,二是要使可燃物达到着火点。
知道可燃物的燃烧条件,也就不难理解灭火原理。
着火点是使物质能够持续燃烧的最低温度,着火点是物质本身的性质,一般是不能改变的。
油井已经起火燃烧,即石油已达到着火点。
灭火应从将可燃物跟空气隔绝或将可燃物的温度降到着火点以下的思路去考虑。
从本题实验出发,还可以考虑切断可燃物的来源,即阻止石油喷射。
答案是A
“氨的工业合成”例题解析
[例1]在总压强为3×
105帕下,将氮、氢混和气体通入合成塔,反应达平衡时,按的体积百分含量为20%,平衡时压强为()
A、1×
107帕B、2.5×
107帕C、5×
107帕D、10×
107帕
[解析]如按常规法计算,则很繁琐。
对于本题,不妨将压强转化为气体的物质的量,即看成为3mol氮、氢混和气体参加反应,求平衡时气体物质的总物质的量。
假设N2、H2按物质的量1:
3混和并完全反应生成NH3,从反应式N2+3H22NH3,可看出,3mol反应物最多能生成1.5molNH3,也即平衡时气体总压强必在3×
107帕~1.5×
107帕之间。
[例2]下列有关合成氨工业的途述,可用勒沙特列原理来解释的是()
A、使用铁触媒,使N2和H2混合气体有利于合成氨
B、高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C、500.C左右比室温更有利于合成氨的反应
D、合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
[解析]由于使用铁触媒能同等程度地加快正、逆反应速度,V正和V逆仍然保持相等,所以它不破坏化学平衡状态,平衡不发生移动,只能缩短达到合成氨平衡的时间,显然,选项A不能用勒沙特列原理解释。
合成NH3的反应特点之一是正反应是气体体积缩小的反应,当其他条件不变时,增大压强平衡向减小压强即向气体体积减少方向移动,所以高压将有利于NH3的合成,选项B符合。
合成NH3的另一特点是正反应为放热反应,低温虽有利于平衡向正反应方向移动,但反应速率太慢,生产周期太长,所以在生产上一般采用提高温度(500。
C)加快反应速率的方法来提高NH3的生产率。
另一方面,选用500。
C是考虑到此温度下催化剂活性最大,因此选项C不能用勒沙特列原理来解释。
合成氨采用循环操作,并没有涉及化学平衡的移动,因此选项D也不能用勒沙特列原理解释。
[例3]合成氨工业上采用循环操作的主要是因为()
A.加快反应速率
B.能提高NH3的平衡浓度
C.降低NH3的沸点
D.提高N2和H2的利用率
[解析]:
循环操作后由于增大了反应物N2、H2的浓度,加快了反应的速率,从而也提高了氨气的平衡浓度,但是主要目的是提高N2和H2的利用率。
[例4]把氮气和氢气以1:
1的物质的量比混匀后分成四等分,分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定),在保持相同温度的条件下,四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态,分析表中实验数据后回答问题(用A、B、C、D填空)
容器代号
A
B
C
D
平衡时混合物的平均相对分子质量
16
17
平衡时N2的转化率
20%
平衡时H2的转化率
30%
(1)都达到平衡时,_______________容器中NH3的物质的量所占的比例最大。
(2)达到平衡时所需时间最长的容器是___________________________。
(3)四个容器容积由小到大的排列次序是________________________。
[解析]先求出平衡时物质N2或H2的转化率,说明压强越大,体积越小,浓度越大,反应速率越快,达到平衡时间越短。
N2+3H22NH3
起始(mol)110
变化(mol)x3x2x
平衡(mol)1-x1-3x2x
M=
xc=0.0672
如M=
,xD=0.12
由3x/1=30%得xB=0.10
N2的转化率:
xA>
xD>
xB>
xC
所以体积:
VA<
VD<
VB<
VC
速率:
vA>
vD>
vB>
vc
平衡时间:
tA<
tD<
tB<
tC
答案
(1)A
(2)C(3)A<
D<
B<
[例5]可逆反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g);
△H<0,达到平衡后,为了使H2的转化率增大,下列选项中采用的三种方法都正确的是()
A.升高温度,降低压强,增加氮气B.降低温度,增大压强,加入催化剂
C.升高温度,增大压强,增加氮气D.降低温度,增大压强,分离出部分氨
[解析]本题要求增加合成氨反应中氢气的转化率,就是在不增加氢气的情况下,改变合成氨反应的其他条件,使更多的氢气转化为氨。
从化学平衡分析也就是向正反应方向移动。
先分析温度的影响,合成氨是放热反应,从理论上分析应采用尽可能低的温度,选项A、C中升高温度是错误的。
合成氨反应前后都是气体物质,反应前气体体积比反应后气体体积更大,所以增加压强会使平衡向着气体体积减小的方向进行,即向正反应方向移动,选项A是错误的,其他选项中增大压强是正确的。
有关浓度的影响,增加反应物浓度或减小生成物浓度,会使平衡向着正反应方向移动,在合成氨反应中即是增加氮气和减少(分离出)氨是正确的选项。
加入催化剂可加速反应的进行,但对平衡移动无影响,选项B是错误的。
所以只有选项D是正确的。
答案:
[例6]在容积相同的不同密闭容器中内,分别充入同量的N2和H2,在不同温度下,任其发生
反应:
3H2+N22NH3,并分别在t0秒时测定其中NH3的体积分数[x(NH3)],绘成如图的曲线。
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到
化学平衡状态的点是_____________。
(2)此可逆反应的正反应是____热反应。
(3)AC段曲线是增函数,CE段曲线是减函数,
试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由。
[解析]C点左侧因x(NH3)不断增大,所以反应尚未达到化学平衡,即图中A、B点为尚未达到化学平衡的点。
C点则为刚好达到平衡的点。
右侧则以化学平衡移动为主,因升温,NH3的体积分数逐渐降低,平衡向左移动,所以正反应为放热反应。
答案;
(1)A、B
(2)放热⑶因为反应开始时,正反应速率大于逆反应速率,生成NH3的速度比消耗NH3速度要大,故NH3的体积分数[x(NH3)]不断增加,AC段曲线是增函数;
而当达到平衡以后,温度升高、平衡逆向移动,故NH3的体积分数[x(NH3)不断减少,CE段曲线是减函数。
[例7]据报道,2003年3月27日巨大的SO2、NO等排放量使广东成为酸雨的重灾区,占全省国土面积63%的17个城市已被国务院划为酸雨控制区,酸雨使大片水稻突然枯死,并且每年因酸雨污染造成的经济损失就达40亿元左右,问:
(1)酸雨导致水稻死亡的原因是什么?
(2)试简叙述酸雨的形成过程,并写出反应方程式。
(3)请提出两条防治酸雨的措施。
酸雨是大气污染后产生的酸性沉降物(一般为液态形式)。
这是工业生产、民用生活燃烧煤炭排出的SO2、NO等被氧化而形成的,它破坏了生物生命活动的正常酸碱度,因而导致了生物的死亡。
(1)酸雨改变了水稻生长、发育、繁殖等生命活动中的所需要的正常酸碱度,导致了水稻的死亡。
(2)工业生产、民用生活燃料煤炭和汽油产生大量的SO2和氮氧化合物,被空气中的氧气氧化成硫酸和硝酸,和空气中的水蒸气结合,最终降落在地面形成酸雨,反应式:
2SO2+O2+2H2O=2H2SO44NO+3NO+2H2O=4HNO3
(3)①控制空气中SO2和氮氧化物的排放量②植树造林,净化空气
[例8]铜和镁的合金4.6克完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原只产生4480ml的NO2气体和336ml的N2O4气体(标准状况下),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为()
A.0.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g
因两金属均为+2价金属,可推知每摩尔金属还原HNO3的2molNO2。
所以,两种金属的总的物质的量(4480+336×
2)ml/44800ml·
mol-1=0.115mol,两种氧化物总质量可用金属离子质量加氢氧根离子质量来计算:
4.6g+0.115mol×
2×
17g·
mol-1=8.51g
答案:
“海水淡化与现代水处理技术”例题解析
[例1](2004年广东卷第20题)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·
6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程
式。
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·
6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?
写出实验步骤。
。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到
玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;
溶解时:
。
过滤时:
蒸发时:
[解析]本题以海水制取金属镁为载体,较全面地考查了化学基本概念、基本原理、元素化合物和化学实验的基础知识,考查了学生的推理能力和实验基本操作能力。
△
第
(1)问根据提示的产物即可写出有关化学方程式:
MgCl2·
6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑、MgCl2·
6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
从前面的反应方程式可知,空气中加热无法得到无水氯化镁。
要得到无水氯化镁,必须防止其水解。
根据氯化镁水解显酸性,干燥的HCl气流可以抑制MgCl2水解,同时能带走MgCl2·
6H2O受热产生的水气。
第
(2)问考查了除杂的基本操作:
粗略看都为碱,无法通过反应除去Ca(OH)2,仔细分析两种物质的性质差异,发现Mg(OH)2难溶而Ca(OH)2微溶。
利用这一性质差别,可以加入MgCl2溶液,充分搅拌后过滤,沉淀用水洗涤即可除杂。
第(3)问考查了玻璃棒在溶解、过滤、蒸发过程中的使用目的,属基本操作能力考查:
溶解时能加速溶解;
过滤时能防止外洒;
蒸发时能防止液滴或晶体飞溅。
(1)MgCl2·
6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·
6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑
或Mg(OH)ClMgO+HCl↑在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2·
6H2O受热产生的水气,故能得到无水MgCl2。
(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤。
(3)搅拌,加速溶解;
使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;
搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅。
[例2](96,上海).六价铬对人体有毒,含铬废水要经化学处理后才能排放,方法是用绿矾(FeSO4·
7H2O)把废水中的六价铬还原为三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为氢氧化铬Cr(OH)3沉淀.其主要反应的化学方程式如下:
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2O
现用上法处理1×
104L含铬(+6价)78毫克/升的废水(Cr相对原子质量52),试回答:
(1)处理后,沉淀物中除Cr(OH)3外,还有、(用化学式表示)。
(2)需用绿矾多少千克?
[解析]本题以废水处理与净化为背景,考查化学基本知识和基本技能:
离子方程式的判断和书写;
根据化学关系式进行有关计算.
(1)除了生成Fe(OH)3外,还要考虑CaSO4的溶解度较小,沉淀物会有CaSO4。
(2)由反应方程式可得关系式:
Cr————3FeSO4·
7H2O,可得:
绿矾的质量为:
12.51千克。
与
发生氧化还原反应生成
及
。
再加入
后
、
均转化为
又与大量的
形成
沉淀。
(1)
,
(2)废水中含铬的物质的量
需要绿矾的
质量为
即12.51kg。
[例3]某化工厂排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种离子,甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收铜的方案如下:
(1)以上实验方法能否得到铜(填“能”或“不能”)。
甲_____________,乙_____________,丙_____________。
(2)在制得铜的方案中会导致环境污染的一步操作是_______,其原因是________。
(3)在可制得铜的方案中,主要的离子方程式为:
_______________。
[解析]
(1)甲同学的方案中,加入NaOH所得沉淀至少含
三种沉淀,加热得到MgO、Fe2O3、CuO等,故通氢后不可能得纯铜。
乙同学的方案。
步骤①所得滤渣有Hg、Fe、Cu三种物质,②中除去Fe,③中加热可除去Hg,同时得CuO,最后可得Cu。
丙同学的操作①所得滤渣为Fe、Cu、Hg,虽加热时可除去Hg,但Fe没除去,最后不可能得到纯铜。
(2)由
(2)的分析知,在步骤③加热得CuO的同时,可生成汞蒸气会污染环境,可连接一个冷凝液化装置回收汞。
(3)步骤①发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
Fe+Hg2+=Hg+Fe2+步骤②中的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
答案:
(1)不能能不能
(2)③加热时可生成汞蒸气会污染环境(应装一个“冷凝液化”回收装置)
(3)Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+Hg2+=Hg+Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑
[例4](2000,上海).我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
PH值
6.5-8.5
Ca2+,Mg2+总浓度
<
0.0045mol/L
细菌总数
100个/mL
以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图
曝气池
二级沉降池
一级沉降池
过滤池
自来水
源水→
加入凝聚剂,通入CO2
→
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、
、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式_____________
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程__________(填写编号,多选倒扣)
①只有物理过程②只是化学过程③是物理和化学过程
FeSO4·
7H2O常用的凝聚剂,它在水中最终生成___________沉淀。
(3)通入二氧化碳的目的是_________________和_____________。
(4)气体A的作用是__________。
这种作用是基于气体A和水反应的产物具有___________性。
(5)下列物质中,______________可以作为气体A的代用品。
(填写编号,多选倒扣)
①Ca(ClO)2②NH3(液)③K2FeO4④SO2
[解析]这是一道考查学生运用所学的知识解
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空气资源 海水资源 空气资源 海水资源 空气 资源 海水