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第四章非金属及其化合物第三讲章末总结与测试本章测试目标1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性。2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。4.以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。5.认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。内容结构考题回顾【例1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是A、金属元素仅存在于矿物中。B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。解析：金属在自然界的分布很广，无论是矿物，还是动植物体內，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼的金属，在自然界以化合态存在。故选C、D。【例2】下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是A、2Na+MgCl2====2NaCl+MgB、MgCl2(熔化)MgO+Cl2C、2MgO2Mg+O2D、MgO+CMgO+C解析：工业上冶炼镁不能用比镁还昂贵的钠作原料去还原MgCl2，可采用电解MgCl2(熔化)的方法。若用氧化镁为原料，也不能采用高温分解法，因为镁属于活泼金属，其氧化物熔点很高（2800℃）。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选B、D。【例3】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：___________，正极材料为：___________。正、负极反应分别为：_______________________、_______________________。解析：根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。答案：负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。负极反应：3Al－12e-＝3Al3+、正极反应：3O2＋6H2O＋12e-＝12OH-【例4】（2004广东20）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。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水氯化镁，其原因是________________。（2）Mg(OH)2沉淀中混有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:因为MgCl2·6H2O在空气中加热时易发生水解，我们要得到MgCl2，根据抑制水解的条件，只要加对应的酸，也就是只要加热时在干燥的HCl气流中。为使母液Mg2＋完全沉淀，往往加入过量的石灰乳，要除去过量的Ca(OH)2，而在不引进新的杂质前提下，我们只加入足量的MgCl2。玻璃棒在实验中通常有以下作用：搅拌（加速溶解或防止液体局部过热）、引流（使液体沿玻璃棒转移到相应容器）。结合题意，我们不难得出有关答案。答案：（1）MgCl2•6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+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5】根据CO还原铁的氧化物的实验装置图（如下图所示），回答下列问题：（1）怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反应？______________________________________。（2）在A处点燃，可观察到什么现象?为什么要点燃?_____________________________。（3）实验结束时应注意的操作是___________________。①先停止通入CO②先熄灭酒精灯，并继续通入CO③熄灭酒精灯，同时停止通入CO④先熄灭酒精灯，继续通入CO至被还原的铁粉冷却,并点燃排出的CO气体解析:（1）当硬玻管中红色物质开始变黑时，B中澄清石灰水开始变混浊，说明开始发生反应；（2）可见浅蓝色的火焰，因CO有毒，为防止CO污染空气，必须点燃或用其它方法处理未反应的CO;（3）④【例6】下列说法正确的是A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。解析：煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，A错；煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，B错；C正确；石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化形成的，D不确切。答案：C。【例7】汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是＿＿＿＿＿＿＿。(3)控制城市空气污染源的方法可以有＿＿＿＿＿＿＿＿。A.开发氢能源B.使用电动车C.植树造林D.戴上呼吸面具解析：提示信息：CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO2的转化。联想：CO和NO反应，生成的无毒气体只能是CO2，故(1)2CO＋2NO====2CO2＋N2；接触法制硫酸中SO2的催化氧化，故(2)答案是：SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾。认真阅读题干“控制城市空气污染源的方法”，(3)的答案应选A、B。答案：(1)2CO＋2NO====2CO2＋N2(2)SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾(3)AB单元过关测试一、选择题（本题17个小题，每小题3分，共51分）1.水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程（又称海水脱盐），其方法较多，如反渗透法、水合物法、电渗透法、离子交换法和压渗法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是A．过滤法B．蒸馏法C．分液法D．冰冻法2.能源问题是当今世界发展的一个主要问题。下列能源符合“绿色化学”的概念的是（）A.氢气B.煤C.沼气D.石油3.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一概念，绿色化学是预防污染的重要手段之一，下列各项属于绿色化学的是（）A.治理污染B.杜绝污染源C.减少有毒物D.处理废弃物4.物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是A.颜色B.状态C.原子核D.化学键5.工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是（）A.C3H8极高温C+4H2B.C3H8高温C3H6+H2C.C3H8+6H2O高温3CO2+10H2D.2H2O通电2H2+O26.将甲、乙两种有机物组成的混合物进行分离,已知甲、乙的某些性质如下：物质密度/(g·mL－1)沸点水溶性溶解性甲0.89378.5℃溶溶于乙乙1.220100.7℃溶溶于甲则应采取的分离方法是（）A.蒸馏B.干馏C.分液D.过滤7.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳②在引入的海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物④将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的是（）A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁C.第④步电解制镁是由于镁是很活泼的金属D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应8.废电池伴着生活垃圾将是人类环境的新公害。下列哪种组合中的元素均是废电池中所含的有害元素?()A.Hg、Pb、C、NaB.Cu、K、S、PC.Hg、Pb、Mn、NiD.Br、N、Pb、As9.工、农业及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法中正确的是()A.磷是生物的营养元素，不必除去B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去C.含磷污水引起藻类增殖，使水变质，必须除去D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要10.倡导“免赠贺卡”、“免用一次性木筷”的出发点是()A.减少个人经济支出B.节约木材，保护森林C.减少扔弃垃圾D.阻止传染疾病11.工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是()①节省能源②不产生污染大气的SO2③提高了H2SO4的利用率④提高了Cu的利用率A.①②B.②③④C.①②③D.全部12.近年来，我国某些地区出现了私自滥采黄金的现象，提炼过程一般要使用化学药品氰化物，其直接后果是()①污染水体②破坏臭氧层③危害工人的生命与健康④破坏植被A.①②B.①②③C.②④D.①③④13.1838年3月纽卡斯尔市的一些园艺家访问大物理家法拉第，向他请教一个奇特而有趣的问题：为什么别处生长的紫罗兰花都是紫色的，而生长在纽卡斯尔市的紫罗兰却是白色的?法拉第经过一番研究，得出结论，后来被化学家证实并在工业上广泛应用。法拉第的结论是()A.遗传变异B.纽卡斯尔市民用自来水浇花C.施花肥不当D.纽卡斯尔空气中SO2含量较高14．下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（）A．加热氧化铜B．氧化镁跟铝粉共热C．用焦炭还原氧化铜D．电解熔融氯化钠15．铝能用来冶炼难熔金属（如Fe、V、Mn等），这是因为铝有A．两性B．良好导电性C．熔点低D．还原性，在反应中放出大量热16．有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取3.04g粉末加热，同时通入足量的CO使之完全反应，再用过量澄清石灰水把生成气体充分吸收，产生沉淀5g。则该粉末组成是A．只有Fe2O3B．只有FeOC．等物质的量的Fe2O3和Fe3O4D．等物质的量的FeO和Fe3O417、下列有关污染的叙述，正确的是A．酸雨主要是空气中的NO，经氧化与水反应生成HNO3所形成B．破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质C．温室效应主要是因空气中CO浓度增高造成的D．发电厂排放大量的废热入河、海中，会使流径的水域溶氧量减少。二、填空题（本题5个小题，共43分）18、（8分）粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进