元素及其化合物复习(二)学案

考试内容要求 知识要求 1.了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响2．结合海水、金属矿物等自然资源综合利用的实例，了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化3．认识化学在环境监测与保护中的重要作用4.各部分知识的综合应用 I I I III能力要求 （1）接受、吸收、整合化学信息的能力①能够对中学化学基础知识融会贯通，有正确复述、再现、辨认的能力。

②能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的信息，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。

③能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。

（2）分析和解决（解答）化学问题的能力①能够将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析和综合、比较和论证、归纳和演绎等方法，解决简单化学问题的能力。

②能够将分析问题的过程和结论，用正确的化学术语及文字、模型、图形、图表等表达，并做出解释的能力。

第1课时 海水的综合利用（一）海水是巨大的资源宝库，下图是海水综合利用示意图：【问题1】：海水的淡化。

海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。

1.右图为电渗析法示意图。

A 为阴离子交换膜，C 为阳离子交换膜。

(1)写出电极反应式和总反应方程式。

(2)简述海水淡化的原理。

2.离子交换法是利用氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)通过如右图所示装置使海水中的Na +、Ca 2+、Mg 2+等交换除去。

(1)写出Na+和Cl —分别于树脂交换的离子方程式。

(2)装置A 中应装入 树脂，装置A 中应装入原子能发电业 海水淡化 淡水 食盐 氯碱工业 苦卤 提镁、溴、碘树脂，理由是【问题2】食盐精制和氯碱工业粗盐中含有Ca2＋、Fe3＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]等离子，必须精制。

1.现提供如下试剂：饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液，选择试剂，除去上述离子，画出精制流程。

写出每步离子反应方程式已知18℃时，溶解度：MgCO3 0.011g Mg(OH)20.00084g2.下图是盐水精制得一种流程。

(淡盐水和溶液A来自电解池)①过程Ⅰ的作用是除去某些离子外，还中将NH4+转化为N2，请写出此过程涉及到的离子方程式。

②已知BaSO4的溶解度比BaCO3的小，写出过程II发生的离子反应方程式。

③过程III的作用是写出反应的离子方程式。

3.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示：电解时用盐酸控制阳极区溶液的P H在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用。

练习：利用厨房垃圾有机物含量大、营养丰富的特点，从厨房垃圾发酵制取乳酸并用电渗析法从发酵液中提取乳酸，以此为原料进一步再合成为生物降解性塑料一聚乳酸（PLA）。

（L—离子代表乳酸根离子）。

请你叙述产生乳酸的原理：第2课时 海水的综合利用（二）【问题1】：工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：1.某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：（1）A 装置中通入a 气体的目的是（用离子方程式表示）。

（2）A 装置中通入a 气体一段时间后，停止通入，改通热空气。

通入热空气的目的是。

（3）反应过程中，B 装置中有生成。

检验的方法是 。

（4）某同学提出证明反应后B 装置的溶液中含有溴离子的实验方案是：取出少量溶液，先加入新制氯水，再加入KI 淀粉溶液。

该方案是否合理并简述理由： 。

（5）.该小组同学向反应后B 装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。

设计了下图分离溴的装置。

查阅了有关资料：Br 2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

①图中仪器B 的名称是②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，原因是③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件是④为除去装置c 中该产物中仍残留的少量Cl 2，操作【问题2】：镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

从苦卤中制取金属镁的流程如下。

（1）用平衡移动原理解释加入石灰乳沉淀镁离子的原因。

水 煅烧 苦卤石灰乳 CaO 贝壳 Mg(OH)2 氯化镁溶液 MgCl 2.6H 2O MgCl 2 镁（2）粗氯化镁溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+，需将Fe2+、Fe3+转化为沉淀除去。

生成氢氧化物沉淀的pH。

简述除去Fe2+、Fe3+的方法。

（3）由氯化镁溶液得到MgCl2.6H2O的操作是（4）已知：MgCl2.6H2O受热时发生水解，MgCl2.6H2O=Mg(OH)C+HCl↑+5H2O.为了得到无水氯化镁需要在氯化氢气流中加热得到，利用平衡移动原理解释原因。

【问题3】：海水中的碘主要富集在一些海草中，如海带紫菜等，将这些海菜灼烧，烧去有机物质，灰分溶于水得到碘离子，其流程如下图所示：（1）灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是。

（2）写出加入硫酸酸化的双氧水得到含碘水溶液的离子反应方程式。

检验含碘水溶液的方法是什么？（3）现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离出两种溶液。

其实验操作可分解为如下几步：(A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中(B)把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞(C)检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液(D)倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正(E)旋开活塞，用烧杯接收溶液(F)从分液漏斗的上口倒出上层水溶液(G)将漏斗上口的玻璃塞打开，使凹槽对准小孔(H)静置，分层。

正确的操作顺序是：____→____→____→(A)→(G)→_____→(E)→(F)。

(用编号字母填写)。

（5）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液．还需要经过蒸馏．从资料查得I2熔点：114℃，沸点184℃，而CCl4沸点77℃。

①锥形瓶中收集的是，晶态碘在_________里聚集。

②为了减少碘的升华，加热方式应改为，需控制的加热温度范围是。

物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mg(OH)2 9.6 11.1第3课时 工业制硫酸【问题1】1.硫酸是一种重要的化工原料，工业上制取硫酸的原料是硫磺或黄铁矿（FeS 2），写出有关的化学反应方程式。

2.下表是二氧化硫催化氧化的一些实验数据，你认为二氧化硫的催化氧化在什么温度和压强下有利于三氧化硫的生成？用平衡移动原理解释。

为了增大二氧化硫的转化率还应该采取怎样的措施。

3.以下是不同浓度硫酸的沸点，请你思考如何吸收三氧化硫？为什么？ 质量分数（%）3 35 80 98.8 沸点（℃） 100 110 211 338.24.某校学生活动小组设计如图所示装置探究工业制硫酸接触室中反应产物，并测定此条件下二氧化硫的转化率。

实验时，装置D 锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E 中溶液褪色。

浓硫酸V 2O 5亚硫酸钠固体冰水品红溶液 烧碱溶液O 2浓硫酸A B C D E F（1）装置B 的三个作用是① ；② ；③ 。

（2）实验过程中，当V 2O 5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是 。

（3）D 中锥形瓶盛放的溶液可以是（选填序号） 。

①澄清石灰水②小苏打溶液③氯化钡溶液④硝酸钡溶液反应停止后，要通过装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，测定已被氧化的二氧化硫的量时，在滤出沉淀前必须进行的一步实验操作是（简述过程）。

（4）若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是（选填序号），二氧化硫的转化率是_（用含有m、a、b、c、d中的一种或几种字母的代数式表示）。

①装置F增加的质量a g ②装置A中亚硫酸钠减少的质量b g③装置B增加的质量c g ④装置E增加的质量d g【问题2】1.尾气中的二氧化硫直接排放到空气中会形成酸雨，危害环境。

用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的形成过程。

2.三废（废气、废液、废渣）处理或将三废消灭于生产过程中时近年来化工技术发展的方向之一。

创造性地使废料变为生产原料、实现废弃物的零排放时绿色化学技术的目标。

（1）二氧化硫可以用石灰乳吸收得到熟石膏（CaSO4.2H2O），写出反应方程式。

（2）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是_______ ____。

（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n（SO32—）：n（HSO3—）变化关系如下表：n（SO32—）：n（HSO3—）91:9 1:1 9:91pH 8.2 7.2 6.2①上表判断NaHSO3溶液显_______性，用化学平衡原理解释：___ ______ ___。

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：____________ ___。

a．c（Na+）=2c（SO32—）+c（HSO3—）b．c（Na+）> c（HSO3—）> c（SO32—）> c（H+）= c（OH—）c．c（Na+）+ c（H+）= c（SO32—）+ c（HSO3—）+c（OH—）(4) 当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。

再生示意图如下：①HSO3—在阳极放电的电极反应式是____________阴极的电极反应式。

总反应方程式②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。

简述再生原理：。

第4课时 污水处理（一）【问题1】污水处理中的化学方法有多种，方法的选择可根据污水中所含成分而定。

用离子方程式表示下列污水处理原理，并注明所属的处理方法。

(1)用氢氧化钙处理酸性废水(2)用硫化钠处理Hg 2+的废水(3)在碱性条件下，用氯气处理含CN —的废水，将其转化为气体(4)在酸性条件下，用硫酸亚铁处理含Cr 2O 72—离子的废水，已知1molCr 2O 72—反应转移3.612×1023个电子(5)用明矾处理细小悬浮颗粒【问题2】工业硫酸亚铁废液的处理钢铁企业，酸洗废液中含有大量Fe 2+，工业硫酸亚铁废液中的成分复杂，一般含油、锌、铅、镉、砷等重金属，其浓度均超过污水综合排放标准。

悬浮物、浊度，pH 值严重超标，如不经过回收再利用，直接排放，不仅严重环境污染，而且会浪费硫酸亚铁、硫酸等资源，造成经济损失。

（1）请你提出由硫酸亚铁制备铁红的方案，画出流程图。

（2）工业上制备由废液制备铁红的流程如下：①废液中含有大量的Fe 3+，请你写出加入试剂A 除去Fe 3+的离子方程式。

②操作1的名称是什么？主要操作有哪些？③由FeSO 4·7H 2O 晶体配制溶液的方法是什么？用平衡移动原理解释原因。