1、章末章末(二二)化学素材与命题架构化学素材与命题架构 【最新素材一】 水污染及其治理 我国人均水资源占有量居世界 121 位， 被列为世界 13 个贫水国家之一， 而水污染 (如 2019 年 1 月广西河池市龙江镉污染。2019 年 9 月云南曲靖市南盘江铬污染) 进一步使局面恶化，严重影响我们的日常生活及工业生产。 污水治理总体方法： 1.减少和消除污染源。杜绝工业废水、城市污水的任意排放。 2.全面规划、合理布局。将同行业废水或相关废水集中处理，减少污染源。 3.废水资源化再循环利用。 污水处理具体方法： (1)物理方法如混凝法。 (2)化学方法如氧化法、沉淀法。 (3)物理化学法如吸附
2、法、离子交换法、膜分离法。 (4)微生物法。 【命题架构】 1.(沉淀法：离子反应方向) 2019 年 1 月广西河池市龙江镉污染是某冶金厂排污导致的。该厂废水经测 pH 4.5，含 Cd2 浓度超标 10 倍，为使废水达到排放标准，可加入熟石灰调节 pH 至 11.0使Cd2 沉淀。写出相关反应的离子方程式 _。 答案Ca(OH)2Cd2 =Ca2Cd(OH)2 2.(氧化法：化学平衡方向、沉淀溶解平衡方向) 2019 年 9 月云南曲靖市南盘江铬污染工业废水中含有 Cr2O2 7、CrO 2 4严重超出排 放标准，可用还原沉淀法处理 CrO 2 4 H 转化Cr2O 2 7 Fe2 还原C
3、r 3 OH 沉淀Cr(OH)3，其中第步存在平衡： 2CrO2 4(黄色)2H Cr2O2 7(橙色)H2O (1)能说明转化反应达到平衡状态是_。 a.Cr2O2 7、CrO 2 4浓度相同b.溶液颜色不变 c.2v(Cr2O2 7)v(CrO2 4)d.pH 不变 (2)已知 KspCr(OH)310 32，要使 Cr3完全沉淀，溶液的 pH 应调至_。 答案(1)bd(2)5 3.(混凝法：胶体方向) 明矾可用于净水，去除水中的悬浮物、色素。 (1)其净水原理为_ (用离子方程式表示)。 (2)明矾净水的适宜 pH 范围为 58，如 pH 过高或 pH 过低去污效果较差，理由 是_。
4、答案(1)Al3 3H2O Al(OH)33H (2)Al(OH)3为两性氢氧化物，溶于酸或碱 4.(微生物法：热效应方向) 水体中 N、P 含量过高会导致水华，严重破坏水质。水体中的 NH 4可在微生物的 条件下经两步反应转化为 NO 3然后除去。两步反应的能量变化如图： 1 mol NH 4(aq)全部氧化成 NO 3(aq)的热化学方程式为 _。 答案NH 4(aq)2O2(g)=NO 3(aq)2H (aq)H2O(l) H346 kJmol 1 测试方向： 必考 2(2)能正确书写离子方程式。 必考 2(6)掌握化学平衡的特征。 必考 2(7)理解溶度积的含义并能进行相关计算。 必考
5、 2(5)能正确书写热化学方程式。 【自主命题】新材料与已有知识迁移 根据所提供材料，自编一道相关习题 材料海水淡化可采用渗透膜分离法、双极膜电渗析法，模拟装置如下图。 【最新素材二】 能源低碳绿色环保 温室气体 CO2的过度排放对全球气体生态影响严重，国际社会于 1992 年签署了 联合国气候变化框架公约 、2009 年推出了哥本哈根协议 。2019 年 10 月 22 日24 日全球能源低碳经济发展论坛在山西省太原市举行。会议以绿色、低碳、 可持续发展为主体，倡导能源供给，消耗技术革命。会上针对我国“富煤、少油、 贫气”的资源特点，中国工程院院士谢克昌教授提出煤炭安全高效绿色开发的倡 仪、
6、中国工程院院士清华大学岳光溪教授展示了处于世界领先水平的晋阳炉气化 技术。 能源可分为不可再生能源(如煤、油、天然气)、可再生能源(如风能、水能、太阳 能等)。能源低碳的核心在于通过技术创新尽可能地减少煤、石油等高碳能源的消 耗，减少 CO2的排放，保持全球气体生态平衡。控制、降低大气中 CO2的主要措 施：(1)节能减排提高能源利用率。高效利用化石燃料，发展煤气化、液化技术。 (2)发展碳捕捉、封存技术。开发新技术捕捉 CO2，实现 CO2的再利用，实现低碳 未来。 (3)发展清洁能源。 大力推广可再生能源(如风能、 太阳能发电、 开发氢能等) 替代化石能源。 【命题架构】 1.(煤的气化、
7、液化、热化学方向) 煤的液化可以合成甲醇。已知气化：C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H1 90.1 kJmol 1 催化液化：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol 1，则 C(s)H2O(g)H2(g)=CH3OH(g)H_kJmol 1。 答案41.1 2.(碳捕捉：离子反应方向、电化学方向) (1)科学家利用 NaOH 溶液“捕捉”空气中的 CO2，反应过程如图所示：写出“捕 捉室”、沉淀池中的离子方程式_ _。 (2)如图为“固定 CO2”的电化学装置，放电时可将 CO2转化为 C 和 Li2CO3，充 电时释放出 CO2和 O2
8、。放电时的正极反应式为_， 每生成 1 mol C 理论上消耗 Li_ g。 答案(1)CO22OH =CO2 3H2OCO2 3CaOH2O=CaCO32OH (2)3CO24e 4Li=C2Li2CO3 28 3.再利用(化学反应速率、化学平衡方向) CH4CO2催 化 重 整 对 CO2的 减 排 具 有 重 要 意 义 。 反 应 为 CH4(g) CO2(g) = 催化剂2CO(g)2H 2(g)。 科学家对上述反应提出如下反应历程(X 代表一种或多种中间产物)： 第一步：CH4CO2=X慢反应 第二步：X=2CO2H2快反应 (1)X 的化学式为_。 (2)总反应的反应速率取决于第
9、_步反应。 (3)按一定体积比加入 CH4和 CO2，在恒压条件下发生上述反应，温度对 CO 和 H2产 率 的 影 响 如 图 所 示 。 此 反 应 优 选 温 度 为 900 的 原 因 是 _。 答案(1)C2H4O2(2)一(3)900 时 CO、H2的产率已较高，高于 900 时，升 高温度对产率影响较小，900 催化剂催化效果好。 测试方向： 必考 2(2)能正确书写离子方程式。 必考 2(8)理解原电池工作原理，能书写电极反应式。 必考 2(5)理解盖斯定律，并运用盖斯定律计算H。 必考 2(6)理解外界条件对速率、平衡的影响 【自主命题】新材料与已有知识迁移 根据所给材料，自编一道相关习题。 材料燃煤废气中含有的 CO2任意排放会造成环境污染。现拟用燃煤废气为原 料合成甲醚，反应原理为 2CO2(g)6H2(g) 催化剂 CH3OCH3(g)3H2O(g)，已知 压强为 a MPa 时，在不同温度、不同投料比时，反应中 CO2的转化率如图：
