学年高中化学江苏专版必修二讲义专题4 第一单元 化学是认识和创造物质的科学 Word版含答案Word文件下载.docx
《学年高中化学江苏专版必修二讲义专题4 第一单元 化学是认识和创造物质的科学 Word版含答案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高中化学江苏专版必修二讲义专题4 第一单元 化学是认识和创造物质的科学 Word版含答案Word文件下载.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
2．化学科学理论的建立与发展
（1）19世纪
①以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论。
②1869年，门捷列夫发现了元素周期律。
③质量作用定律的提出，奠定了化学反应的动力学基础。
④尿素的人工合成，彻底动摇了“生命力论”。
（2）20世纪
①化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。
②扫描隧道显微镜的发展，实现了对原子或分子的操纵。
3．人类对酸碱认识的发展
（1）1883年，瑞典化学家阿伦尼乌斯创立电离学说，电解质电离时产生的阳离子全是H＋的化合物是酸。
电解质电离时产生的阴离子全是OH－的化合物是碱。
（2）酸碱质子理论
凡能给出质子的物质都是酸。
凡能接受质子的物质都是碱。
若某物质既能给出质子又能接受质子，可称之为酸碱两性物质。
1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平，下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于（ ）
A．金属的化合价高低
B．金属的活动性强弱
C．金属的导电性强弱
D．金属在地壳中的含量多少
解析：
选B 活动性越小的金属，其化合态越易被还原，越易被冶炼成单质。
2．根据酸碱质子理论，下列说法不正确的是（ ）
A．所有的弱酸根都是碱
B．弱酸酸式根既是酸又是碱
C．一种物质不可能既是酸又是碱
D．氢氧根是碱
选C 弱酸的电离是可逆的，其逆反应就是弱酸根或酸式弱酸根与氢离子结合生成弱酸的反应，因为能够结合氢离子，所以它们都是碱，A选项正确；
同时，酸式弱酸根还可以进一步电离出氢离子，所以它又是酸，B选项正确；
既能给出质子又能接受质子的物质既是酸又是碱，故C选项错误；
OH－＋H＋H2O，D项正确。
化学是人类创造新物质的工具
1．电解技术的应用提高了食盐的利用价值
电解熔融氯化钠和氯化钠水溶液
电解熔融氯化钠
电解氯化钠水溶液
装置
存在离子
Na＋、Cl－
Na＋、Cl－、H＋、OH－
电极反应
阴极：
2Na＋＋2e－===2Na
阳极：
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
电解产物
Na、Cl2
H2、Cl2、NaOH
电解方程式
2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2.化学在粮食增产方面的巨大作用
（1）合成氨技术的改进
1909年哈伯发明了合成氨技术，施用氮肥使世界粮食产量增长近一倍。
合成氨的原理为N2＋3H2
2NH3。
（2）研制杀虫剂
1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。
但对环境危害大，已经被禁止使用。
目前人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。
（3）光合作用原理的探索
植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，效率非常高。
若人们能弄清楚光合作用的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。
3．新药物的合成
（1）阿司匹林的合成
1899年，科学家用化学方法合成了阿司匹林，其结构简式为
。
（2）1929年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫青霉菌，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质青霉素。
1．我国著名化工专家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”指的是（ ）
A．氢氧化钠 B．碳酸钠
C．碳酸氢钠D．碳酸钾
选B 此“碱”是由“纯碱”俗名而来，Na2CO3俗名纯碱，是盐类、非碱类。
2．如图为阳离子交换膜法（只允许阳离子通过）电解饱和食盐水原理示意图，下列说法正
确的是（ ）
A．从E口逸出的气体是Cl2
B．从D口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C．标准状况下每生成22.4LCl2，便产生1molNaOH
D．粗盐水中含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO
等离子，精制时先加Na2CO3溶液
选B Na＋向阴极区迁移，H＋在阴极上发生还原反应产生H2，A项错误；
加入少量氢氧化钠增强导电性，B项正确；
根据电解方程式2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑知，n（Cl2）＝
＝1mol，生成1molCl2必生成2molNaOH，C项错误；
精制食盐时，要先加入过量BaCl2溶液除去SO
，过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去，若先加Na2CO3溶液，后加入BaCl2溶液，则过量的Ba2＋不能除去，D项错误。
[三级训练·
节节过关]
1．化学在生产和生活中有重要的应用。
下列说法正确的是（ ）
A．电解饱和食盐水可冶炼金属钠
B．氧化钠可用于呼吸面具
C．铝热反应中的铝热剂是混合物
D．电解熔化AlCl3用于冶炼金属铝
选C A项，工业上用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，错误；
B项，过氧化钠与CO2和水反应生成氧气，过氧化钠可用于呼吸面具，错误；
C项，铝粉和金属氧化物的混合物称为铝热剂，铝热剂是混合物，正确；
D项，工业上采用电解熔化Al2O3的方法冶炼铝，错误。
2．下列关于化学发展史上重大事件的描述不正确的是（ ）
A．19世纪初，阿伏加德罗提出了原子学说
B．1774年，法国科学家拉瓦锡通过实验证明空气是由O2和N2组成的
C．17世纪末，英国化学家波义耳又提出了酸、碱的定义
D．1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律
选A 原子学说于19世纪，由道尔顿首先提出。
3．在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是（ ）
A．Na、K、Mg、Al B．Zn、Fe、Cu、Ag
C．Na、K、Zn、FeD．Mg、Al、Zn、Fe
选A 不能用化学还原剂制得的金属是一些非常活泼的金属。
如Na、K、Mg、Al等。
4．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A．2NaCl（熔融）通电,2Na＋Cl2↑
B．MgO＋H2△,Mg＋H2O
C．Fe3O4＋4CO
3Fe＋4CO2
D．2HgO△,2Hg＋O2↑
选B 冶炼金属镁采用电解法，即MgCl2（熔融）通电,Mg＋Cl2↑。
5．工业上常用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠和氯气，试回答下列问题：
（1）金属钠在________极上产生。
（2）写出产生Cl2的电极反应式：
___________________________________________。
（3）该反应________（填“是”或“不是”）离子反应，如果是，请写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________
_______________________________________________________（如不是，则此空不填）。
（4）为何不采用电解食盐水来制取Na?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子，氯化钠在熔融状态下能够电离出自由移动的Na＋和Cl－，所以该反应是离子反应。
阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为2Na＋＋2e－===2Na，总反应为2Na＋＋2Cl－
2Na＋Cl2↑。
由金属活动性顺序表知，H＋的氧化性强于Na＋，在NaCl溶液中存在H＋，因此Na＋不会参与反应。
答案：
（1）阴
（2）2Cl－－2e－===Cl2↑
（3）是 2Na＋＋2Cl－
（4）NaCl溶液中含有H＋，H＋氧化性强于Na＋，因此Na＋不会得电子生成Na
1．化学真正成为一门科学并较快发展，始于（ ）
A．舍勒发现氧气
B．质量守恒定律的发现
C．原子—分子论的问世
D．中国湿法冶金术的推广
选C 原子—分子论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。
2．金属冶炼的目的是（ ）
A．把金属化合物还原为金属单质
B．把金属单质变为氧化物
C．除去金属中的杂质
D．把电能转变为化学能
选A 金属冶炼的目的是将金属化合物还原为金属单质。
3．根据酸碱质子理论，下列物质既属于酸又属于碱的是（ ）
A．硫酸氢钠 B．氨气
C．乙醇D．水
选D 既属于酸又属于碱的物质，必须是既能电离出H＋，又能接受H＋。
4．“金属冶炼技术改变了世界”；
下列各项中“能用热分解法制得的金属”是（ ）
A．NaB．Mg
C．AgD．Fe
选C A项，Na的化学性质很活泼，常用电解法得到，错误；
B项，Mg常用电解法得到，错误；
C项，Ag的化学性质不活泼，常用热分解法得到，正确；
D项，Fe的化学性质较活泼，常用热还原法得到，错误。
5．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。
已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是（ ）
A．电解法B．热还原法
C．热分解法D．铝热法
选A 锂的金属性介于钠、镁之间，应该与Na、Mg的冶炼方法相同。
6．下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是（ ）
A．CO、O2、H2B．CO、CO2、C
C．CO2、H2O、O2D．Al、C、H2
选D Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂（如Al、C、H2、CO等）在一定条件下都能把铁从其氧化物中还原出来。
7．下列化工生产原理正确的是（ ）
A．钢铁厂用热还原法冶炼铁
B．可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁
C．用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝
D．可用热还原法冶炼金属汞
选A 钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，但不能将镁置换出来；
电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；
Hg是金属活动性顺序表中排在Cu之后的金属，应用热分解法冶炼。
8．NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品（或物质）是（ ）
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③⑤D．①②④⑤
选A 从海水中得到的氯化钠，可作化工原料，工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
化学方程式分别为2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑，NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl,2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Cl2＋H2
2HCl。
9．冶炼金属常用以下几种方法：
①以C、CO或H2作还原剂
②以活泼金属Na、Mg等还原 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法 ⑤热分解法。
把上述冶炼方法填入下列横线上（用序号填写）。
（1）Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。
（2）Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。
（3）Hg、Ag等不活泼金属________。
（4）V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。
（5）K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是________。
中等活泼的金属用热还原法冶炼；
活泼金属用电解法冶炼；
不活泼金属用热分解法冶炼；
高熔点金属用铝热法冶炼。
（1）①
（2）④ （3）⑤ （4）③ （5）②
10．钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。
常温下，钛不和非金属、强酸反应；
红热时，却可与常见的非金属单质反应。
钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。
地壳中含钛矿石之一称金红石（TiO2），目前大规模生产钛的方法是：
第一步：
金红石、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_______________________________________________________
该反应的还原剂是_______________________________________________________。
第二步：
在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
（1）此反应的化学方程式是___________________________________________________。
（2）简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________________________
TiO2（金红石）与炭粉及Cl2在高温下反应生成TiCl4及可燃性气体，由元素守恒判断该可燃性气体为CO；
TiCl4与镁在加热条件下可以制得钛，反应的化学方程式为TiCl4＋2Mg△,2MgCl2＋Ti。
由于加入的Mg过量故得到的是Mg和Ti的混合物，根据信息，Ti与强酸（如盐酸）不反应，而Mg与盐酸反应，故可用盐酸除去Ti中的Mg。
TiO2＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO 炭粉
（1）TiCl4＋2Mg△,Ti＋2MgCl2
（2）加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛
1．人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步。
下列材料与化学制备无关的是（ ）
A．石器 B．青铜器
C．铁器D．高分子材料
选A 只有石器不需经过化学过程而能直接用原始材料雕琢加工。
2．钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备，下列方法中能够制备出金属钠的是（ ）
A．加热NaCl晶体
B．用金属钾置换出NaCl溶液中Na＋
C．电解NaCl溶液
D．电解熔融的NaCl
选D 电解熔融的NaCl可以获得金属Na；
而电解NaCl溶液得到的是氯气、氢气和氢氧化钠。
3．根据电离理论，下列物质不属于酸的是（ ）
A．硫酸B．磷酸二氢钠
C．乙酸D．水
选B 电离理论指电离时所生成的阳离子全部是H＋的化合物才是酸。
4．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。
下列关于金属的一些说法不正确的是（ ）
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
选B A项，合金的熔点比它成分金属的熔点都低，正确；
B项，电解熔融的氧化铝制得铝，熔融的氯化铝不电离不导电，不能制得铝，错误；
C项，金属元素在化合物中均显正价，变成金属原子需获得电子，正确；
越活泼的金属，金属阳离子越难得到电子被还原，故越难冶炼，D正确。
5．下列化工生产原理错误的是（ ）
①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；
②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；
③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；
④高炉炼铁的反应是放热的，故无需加热
A．②③ B．①③
C．①②③D．②③④
选D 钠特别活泼，投入MgCl2溶液时先与水反应生成NaOH和H2，接着生成Mg（OH）2沉淀，②错误；
冶炼铝使用的是Al2O3，③错误；
高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但是仍需要高温条件，④错误。
6．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是（ ）
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO
2Hg＋O2↑
热分解法
B
2Al2O3（熔融）
4Al＋3O2↑
电解法
C
Cu2S＋O2
2Cu＋SO2
D
Fe2O3＋2Al
2Fe＋Al2O3
热还原法
选C 活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼，故A、B、D正确，C错误。
7．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是（ ）
A．碳还原法
B．铝热法还原
C．直接加热法
D．盐的水溶液与活泼金属置换法
选B 工业上用铝热法冶炼活泼性比Al差的、熔点较高的金属，如钒、铬、
锰等。
8．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：
Na＋KClNaCl＋K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。
物质
K
Na
KCl
NaCl
熔点/℃
63.6
97.8
770
801
沸点/℃
774
883
1500
1413
根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为（ ）
A．770℃B．801℃
C．850℃D．770～801℃
选C 要从上述可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。
其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。
在801～883℃合理。
9．食盐是一种与人类生活最密切的物质之一。
以食盐为原料可以制取金属钠、氯气、氢气、烧碱等宝贵的化学用品和化工原料。
（1）写出工业制备金属钠的化学方程式：
________________________________________。
（2）电解____________可制得烧碱、氢气和氯气，这称为__________工业。
写出该工业的电极方程式及总化学方程式：
__________________；
____________________；
总反应式：
________________________________________________________。
（3）我国著名的化工专家侯德榜发明的“联合制碱”法也是以食盐为基础原料的，该方法首先向饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2气体，析出NaHCO3晶体，化学方程式为________________________________________________________________________；
将析出的NaHCO3晶体灼烧即得纯碱，化学方程式为
电解熔融的NaCl可得Na和Cl2，电解饱和NaCl溶液可得Cl2、H2和NaOH，向饱和NaCl的氨水溶液中通入CO2，可析出NaHCO3晶体，过滤后加热NaHCO3可得纯碱。
（1）2NaCl（熔融）
（2）饱和食盐水 氯碱 2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
（3）NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
10．工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下图所示：
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。
a．浓硫酸 b．稀硝酸
c．NaOH溶液d．氨水
（2）稀硫酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈血红色，说明溶液中存在________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________（注明试剂、现象）。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_______________________________________
（1）气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液、氨水吸收。
（2）滴加KSCN溶液后呈血红色，说明溶液中存在Fe3＋，检验溶液中还存在Fe2＋时，可以利用Fe2＋的还原性，加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去。
（3）图示中可利用铝热反应由泡铜冶炼粗铜。
（1）cd
（2）Fe3＋ 取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去
（3）3Cu2O＋2Al
Al2O3＋6Cu
升级会员 