2024高考化學一輪復(fù)習第2章元素與物質(zhì)世界章末化學素材與命題架構(gòu)學案魯科版

PAGE5-化學素材與命題架構(gòu)【最新素材一】水污染及其治理我國人均水資源占有量居世界121位，被列為世界13個貧水國家之一，而水污染(如2024年1月廣西河池市龍江鎘污染。2024年9月云南曲靖市南盤江鉻污染)進一步使局面惡化，嚴峻影響我們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)。污水治理總體方法：1.削減和消退污染源。杜絕工業(yè)廢水、城市污水的隨意排放。2.全面規(guī)劃、合理布局。將同行業(yè)廢水或相關(guān)廢水集中處理，削減污染源。3.廢水資源化再循環(huán)利用。污水處理詳細方法：(1)物理方法如混凝法。(2)化學方法如氧化法、沉淀法。(3)物理化學法如吸附法、離子交換法、膜分別法。(4)微生物法?！久}架構(gòu)】1.(沉淀法：離子反應(yīng)方向)2024年1月廣西河池市龍江鎘污染是某冶金廠排污導(dǎo)致的。該廠廢水經(jīng)測pH＝4.5，含Cd2＋濃度超標10倍，為使廢水達到排放標準，可加入熟石灰調(diào)整pH至11.0使Cd2＋沉淀。寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式_________________________________________________________________。答案Ca(OH)2＋Cd2＋=Ca2＋＋Cd(OH)2↓2.(氧化法：化學平衡方向、沉淀溶解平衡方向)2024年9月云南曲靖市南盤江鉻污染工業(yè)廢水中含有Cr2Oeq\o\al(2－,7)、CrOeq\o\al(2－,4)嚴峻超出排放標準，可用還原沉淀法處理CrOeq\o\al(2－,4)eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(①轉(zhuǎn)化))Cr2Oeq\o\al(2－,7)eq\o(→,\s\up7(Fe2＋),\s\do5(②還原))Cr3＋eq\o(→,\s\up7(OH－),\s\do5(③沉淀))Cr(OH)3↓，其中第①步存在平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O(1)能說明①轉(zhuǎn)化反應(yīng)達到平衡狀態(tài)是________。a.Cr2Oeq\o\al(2－,7)、CrOeq\o\al(2－,4)濃度相同b.溶液顏色不變c.2v(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝v(CrOeq\o\al(2－,4))d.pH不變(2)已知Ksp[Cr(OH)3]＝10－32，要使Cr3＋完全沉淀，溶液的pH應(yīng)調(diào)至________。答案(1)bd(2)≥53.(混凝法：膠體方向)明礬可用于凈水，去除水中的懸浮物、色素。(1)其凈水原理為______________________________________________________(用離子方程式表示)。(2)明礬凈水的相宜pH范圍為5～8，如pH過高或pH過低去污效果較差，理由是______________________________________________________________。答案(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(2)Al(OH)3為兩性氫氧化物，溶于酸或堿4.(微生物法：熱效應(yīng)方向)水體中N、P含量過高會導(dǎo)致水華，嚴峻破壞水質(zhì)。水體中的NHeq\o\al(＋,4)可在微生物的條件下經(jīng)兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,3)然后除去。兩步反應(yīng)的能量改變?nèi)鐖D：1molNHeq\o\al(＋,4)(aq)全部氧化成NOeq\o\al(－,3)(aq)的熱化學方程式為__________________________________________________________________。答案NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1測試方向：[必考2(2)⑥]能正確書寫離子方程式。[必考2(6)④]駕馭化學平衡的特征。[必考2(7)⑧]理解溶度積的含義并能進行相關(guān)計算。[必考2(5)④]能正確書寫熱化學方程式?！咀灾髅}】新材料與已有學問遷移依據(jù)所供應(yīng)材料，自編一道相關(guān)習題[材料]海水淡化可采納滲透膜分別法、雙極膜電滲析法，模擬裝置如下圖?！咀钚滤夭亩磕茉吹吞季G色環(huán)保溫室氣體CO2的過度排放對全球氣體生態(tài)影響嚴峻，國際社會于1992年簽署了《聯(lián)合國氣候改變框架公約》、2009年推出了《哥本哈根協(xié)議》。2024年10月22日～24日全球能源低碳經(jīng)濟發(fā)展論壇在山西省太原市實行。會議以綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展為主體，提倡能源供應(yīng)，消耗技術(shù)革命。會上針對我國“富煤、少油、貧氣”的資源特點，中國工程院院士謝克昌教授提出煤炭平安高效綠色開發(fā)的倡儀、中國工程院院士清華高校岳光溪教授展示了處于世界領(lǐng)先水平的晉陽爐氣化技術(shù)。能源可分為不行再生能源(如煤、油、自然氣)、可再生能源(如風能、水能、太陽能等)。能源低碳的核心在于通過技術(shù)創(chuàng)新盡可能地削減煤、石油等高碳能源的消耗，削減CO2的排放，保持全球氣體生態(tài)平衡。限制、降低大氣中CO2的主要措施：(1)節(jié)能減排提高能源利用率。高效利用化石燃料，發(fā)展煤氣化、液化技術(shù)。(2)發(fā)展碳捕獲、封存技術(shù)。開發(fā)新技術(shù)捕獲CO2，實現(xiàn)CO2的再利用，實現(xiàn)低碳將來。(3)發(fā)展清潔能源。大力推廣可再生能源(如風能、太陽能發(fā)電、開發(fā)氫能等)替代化石能源?！久}架構(gòu)】1.(煤的氣化、液化、熱化學方向)煤的液化可以合成甲醇。已知①氣化：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋90.1kJ·mol－1②催化液化：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1，則C(s)＋H2O(g)＋H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝________kJ·mol－1。答案41.12.(碳捕獲：離子反應(yīng)方向、電化學方向)(1)科學家利用NaOH溶液“捕獲”空氣中的CO2，反應(yīng)過程如圖所示：寫出“捕獲室”、沉淀池中的離子方程式___________________________________________________________________________________________________________。(2)如圖為“固定CO2”的電化學裝置，放電時可將CO2轉(zhuǎn)化為C和Li2CO3，充電時釋放出CO2和O2。放電時的正極反應(yīng)式為_________________________，每生成1molC理論上消耗Li________g。答案(1)CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OCOeq\o\al(2－,3)＋CaO＋H2O=CaCO3↓＋2OH－(2)3CO2＋4e－＋4Li＋=C＋2Li2CO3283.再利用(化學反應(yīng)速率、化學平衡方向)CH4—CO2催化重整對CO2的減排具有重要意義。反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑))2CO(g)＋2H2(g)?？茖W家對上述反應(yīng)提出如下反應(yīng)歷程(X代表一種或多種中間產(chǎn)物)：第一步：CH4＋CO2=X慢反應(yīng)其次步：X=2CO＋2H2快反應(yīng)(1)X的化學式為________。(2)總反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于第________步反應(yīng)。(3)按肯定體積比加入CH4和CO2，在恒壓條件下發(fā)生上述反應(yīng)，溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)C2H4O2(2)一(3)900℃時CO、H2的產(chǎn)率已較高，高于900℃時，上升溫度對產(chǎn)率影響較小，900℃催化劑催化效果好。測試方向：[必考2(2)⑥]能正確書寫離子方程式。[必考2(8)]理解原電池工作原理，能書寫電極反應(yīng)式。[必考2(5)⑦]理解蓋斯定律，并運用蓋斯定律計算ΔH。[必考2(6)⑤]理解外界條件對速率