第20讲化学与社会发展

第十一单元化学与社会发展第20讲化学与社会发展考点一能源开发1．两种绿色能源燃烧时化学方程式优点乙醇C2H5OH＋3O2=====点燃2CO2＋3H2O(1)可再生(2)节省石油资源，减少污染氢气2H2＋O2=====点燃2H2O(1)产物是水，绝对无污染(2)可由水分解得到，来源广泛2.新能源目前正在开发的新能源有太阳能、核能、风能、潮汐能、地热能、氢能等。其中氢能是未来最理想的能源，原因是来源广、无污染、热值高，但亟待解决廉价制备和安全贮运的问题。3．化学电池化学反应产生的能量可以转化为电能。化学电池就是将化学能直接转化为电能的装置。考点二化学材料1．非金属材料(1)种类：玻璃、陶瓷、水泥(2)普通玻璃：工业生产中，通常用石英砂(主要成分是SiO2)、纯碱、石灰石按一定的质量比混合，经高温烧制而成。反应的化学方程式：CaCO3＋SiO2=====高温CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑。2．有机合成材料(1)常见的有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶等。(2)最常见的塑料是聚乙烯，“塑料王”是聚四氟乙烯。普通塑料不可降解，废弃的塑料制品会造成白色污染。(3)鉴别棉线、羊毛线、合成纤维的简单方法是灼烧。3．复合材料(1)概念：由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料。复合材料比它的组成材料性能优良。(2)常见的复合材料：玻璃钢、机动车轮胎、钢筋混凝土、碳纤维等。在塑料中加入玻璃纤维，就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性，又有钢铁般的强度的材料就是玻璃钢。4．金属材料纯金属和合金都属于金属材料。考点三化肥1．化肥的种类及作用(1)氮肥：使作物枝叶繁茂，叶色浓绿，产量提高。(2)磷肥：使作物根系发达、耐寒耐旱。(3)钾肥：使作物茎秆粗壮，增强抗倒伏和抗病虫害的能力。(4)复合肥：能同时提供两种或两种以上营养成分。2．铵态氮肥或铵根离子的检验(1)试剂：Ca(OH)2或NaOH，湿润的红色石蕊试纸。(2)方法：取样品少许，加入适量的Ca(OH)2或NaOH加热(或研磨)，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)铵态氮肥不能和碱性肥料并用。铵态氮肥遇到碱，都能发生反应，释放出具有刺激性气味的氨气，因而使肥效降低。(NH4)2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O＋2NH3↑，2NH4NO3＋Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋2H2O＋2NH3↑铵态氮肥不稳定，受热易分解放出氨气。NH4HCO3=====△H2O＋CO2↑＋NH3↑3．农药(1)波尔多液是一种杀菌剂，使用硫酸铜、生石灰和水混合而成的。(2)农药的危害：许多农药因毒性强、药效持久和残留时间长，在消灭病虫害的同时会污染环境、危害人体健康。考点四保护环境1．水体污染源、危害及防治(1)水体污染源水污染主要源于工业废水、农业废水和生活污水的排放。(2)水体污染造成的危害①水体污染加剧了水资源的危机；②危害人体健康；③造成水体富营养化，使水生动植物因缺氧而死亡；④造成土壤污染。(3)防治措施①依据不同的水质标准对水资源进行分类管理；②加强水质监测；③禁止污水的任意排放；④加强对新技术、新工艺的研究与应用，力争实现无污染生产。2．空气中的污染(1)空气污染的主要原因随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加。(2)酸雨的成因煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物排放到空气中，与大气中的水发生化学反应，生成酸，随雨水降落到地面，便形成了酸雨(pH小于5.6)。(3)酸雨的危害酸化土壤、污染水体、腐蚀建筑及文物古迹、加速金属制品的锈蚀。(4)防治空气污染的措施①在煤炭中加入固硫剂，如石灰石或生石灰等物质；②在汽车排气管上安装“催化转化器”，使尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳和氮气；③工厂废气经处理后再排放；④大力发展水电、核电，改变能源结构，减少煤、石油等化石燃料的燃烧；⑤植树造林，增强空气的自净能力。3．绿色化学(1)绿色化学的核心利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。(2)理想化工生产方式把反应物的原子全部转化为期望的最终产物。(3)绿色化学工业的目标寻找可以充分利用的、无毒害的原材料和能源，且在各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工艺。4．白色污染(1)危害①破坏土壤；②污染地下水；③危害海洋生物的生存；④焚烧会产生有害气体，从而污染空气。(2)防治措施①减少使用不必要的塑料制品；②重复使用某些塑料制品；③使用新的可降解塑料；④回收各种废弃塑料。例1(2014·东营)下列用品的有效成分及用途对应错误的是()ABCD用品有效成分NaClCO(NH2)2C12H22O11Ca(OH)2用途作调味品作复合肥作甜味剂改良酸性土壤解析：由尿素的有效成分CO(NH2)2可知它只能作氮肥，故B错误。答案：B例2(2014·眉山)化学在能源、材料和环境等研究领域发挥着重要作用。下列说法正确的是()A．碳酸钠、甲烷和油脂都属于有机物B．合金、合成纤维和合成橡胶都是合成材料C．石油、乙醇和沼气都是不可再生能源D．推广使用风能、太阳能和地热能有利于保护环境解析：该题考查能源、材料和环境等知识。甲烷和油脂都是含有碳元素的化合物，属于有机物，碳酸钠虽然是含有碳元素的化合物，但是性质与无机物相似，属于无机物；合金属于金属材料，合成纤维和合成橡胶属于合成材料；石油属于不可再生能源，乙醇和沼气属于可再生能源；风能、太阳能和地热能的利用没有污染物产生，有利于保护环境。答案：D例3(2014·广州)同学们在实验室用混合两种固体药品的办法自制“钾、氮复合肥料”，使用到的药品有KCl、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl。同学们制得了成分不同的“钾、氮复合肥料”，从中抽取一份作为样品探究其成分，请回答有关问题：限选试剂：稀HCl、稀H2SO4、BaCl2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水(1)提出合理假设。所抽样品的成分有4种可能：假设1：KCl和NH4HCO3；假设2：KCl和NH4Cl；假设3：K2SO4和NH4HCO3；假设4：________________________________。(2)形成设计思路。①甲同学提出先用AgNO3溶液确定是否含有KCl，你是否同意并说出理由：_______________。②乙同学提出先确定是否含有NH4HCO3，则可以选择的试剂是________。(3)完成实验方案。请填写实验操作及与表中结论相符的预期现象。实验操作预期现象结论步骤1：___________________步骤2：___________________假设2成立解析：(1)自制“钾、氮复合肥料”要求样品中必须含有钾、氮两种元素，假设1、2、3中K2SO4只出现了一次，K2SO4除能与NH4HCO3组合，还能与NH4Cl组合，故假设4为K2SO4和NH4Cl。(2)①硝酸银能与氯化钾反应生成白色沉淀，也能与氯化铵反应生成白色沉淀，因此不能用AgNO3溶液确定是否含有KCl；②确定是否含有NH4HCO3，实质上鉴别是否含有HCO3－，可选择加入酸类物质，如果有气泡产生，则证明含有NH4HCO3，故可选择的试剂是稀盐酸或稀硫酸。(3)证明假设2成立，就是要验证样品中不含有HCO3－与SO42－。可先取样品少许，加入盐酸或硫酸，如果没有气泡产生，则证明铵盐是NH4Cl；再重新取样少许，加足量蒸馏水溶解后，加入氯化钡溶液，如果没有白色沉淀产生，则证明钾盐是KCl，故可得假设2成立。答案：(1)K2SO4和NH4Cl(2)①不同意，因为AgNO3也可以与NH4Cl反应生成白色AgCl沉淀，不能确定是否有KCl②稀HCl(或稀H2SO4)步骤1：取少量样品于试管中，滴加适量稀HCl(或稀H2SO4)无气泡冒出步骤2：另取少量样品于试管中，加足量蒸馏水溶解，滴加BaCl2溶液，振荡无白色沉淀生成1．下列物品使用的材料属于有机合成材料的是(C)A．铝合金门窗B．玻璃杯子C．塑料薄膜D．羊毛围巾2．小明家种的小麦叶色发黄，植株矮小，缺乏氮、磷两种元素，应立即施用的肥料是(C)A．CO(NH2)2B．NH4HCO3C．NH4H2PO4D．KNO33．化学对人类的生活和社会发展做出了巨大的贡献，下列有关主题知识与应用不正确的是(C)选项主题知识与应用A化学与生活防治骨质疏松——服用钙片B化学与能源改善能源结构——开发太阳能、氢能C化学与环境减少白色污染——禁止使用塑料制品D化学与安全进入久未开启的菜窖——先做灯火试验4.下列关于材料的说法正确的是(A)A．金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于金属B．玻璃属于非金属材料，其主要成分是碳酸盐C．有机合成材料属于高分子材料，在汽车轮胎、棉花、塑料制品中都存在D．玻璃钢是一种复合材料，由塑料和铁丝复合而成5．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。请按要求从下列物质中选择填空(填序号):①铜②纯碱③熟石灰④酚醛塑料⑤棉花⑥油脂(1)属于天然纤维的是⑤。(2)属于有机合成材料的是④。(3)具有优良导电性能的是①。(4)能用来改良酸性土壤的是③。6．某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空。【提出问题】该化肥中含有什么物质？【收集信息】经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥。【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl－、CO32－、SO42－中的一种或几种。【实验、记录与分析】实验操作步骤实验现象实验分析(1)取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨有刺激性气味气体产生含有铵根离子(2)另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的硝酸钡溶液，再滴加少量稀硝酸，过滤产生白色沉淀，沉淀不溶解没有CO32－存在(3)取(2)所得滤液少量于试管中，滴加硝酸银溶液，再加少量稀硝酸产生白色沉淀有Cl－存在【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子，则其中一定含有的物质是(写化学式)NH4Cl、(NH4)2SO4。【实验反思】若步骤(2)中用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液否(填“是”或“否”)可行，请简要说明原因影响Cl－的检验。考点训练一、选择题(共33分)1．(2014·永州)下列物质属于复合肥料的是(B)A．CO(NH2)2B．KNO3C．KClD．Ca(H2PO4)2解析：KNO3中含有氮、钾元素，属于复合肥。2．(2014·贺州)生活中下列做法不科学的是()A．聚氯乙烯薄膜用于食品包装B．尽量不选择合成纤维类材料缝制贴身衣服C．洗涤剂作乳化剂用来清除油污D．食用加铁酱油，可预防缺铁性贫血解析：聚氯乙烯薄膜有毒性，不能用于食品包装，食品包装一般用聚乙烯薄膜。B中贴身衣服一般用天然纤维(即纯棉)，C中洗涤剂具有乳化作用，D中加铁酱油可以补充人体所需的铁元素。答案：A3．(2014·烟台)现代社会的生产和生活要消耗大量能量，下列活动中，通过化学反应提供能量的是()解析：化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收。发射航天飞机，是靠燃料的燃烧释放的能量推动火箭不断地向上运行，发生了化学变化，故A正确。答案：A4．(2014·龙东)小明家的水稻出现了倒伏现象，应施用的肥料是(B)A．CO(NH2)2B．KClC．Ca(H2PO4)2D．KOH解析：钾肥能增强农作物的抗倒伏、抗病虫害的作用。小明家的水稻出现了倒伏现象说明是缺钾肥了，故选B。5．(2014·广州)下列生活用品的主要材质属于有机合成材料的是()解析：羊毛围巾是用羊毛制成的，属于天然材料，故A错误；塑料包装袋是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故B正确；玻璃杯是用玻璃制成的，主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；木质桌椅是用木材制成的，属于天然材料，故D错误。答案：B6．(2014·苏州)下列有关材料的说法错误的是(C)A．不锈钢是金属材料B．保鲜膜属于塑料C．棉花、蚕丝属于合成纤维D．玻璃钢是复合材料解析：棉花、蚕