Química para la escuela secundaria PEP Curso obligatorio 2 Libro de texto Capítulo 4 Respuestas a las preguntas de repaso

Capítulo 4 Química y Desarrollo Sostenible (Curso de Revisión)

Objetivos de la Revisión:

1. principios básicos de la refinación y la importancia de la utilización integral de los combustibles fósiles.

2.Consolidar los conocimientos relevantes sobre los materiales poliméricos y ser capaz de analizar los problemas medioambientales que pueden ocasionar los materiales poliméricos desde una perspectiva química.

3. Comprender mejor la relación entre la química y la protección del medio ambiente y aumentar los conocimientos relevantes sobre la química verde.

Repasar los puntos clave y las dificultades: comprender mejor los principios básicos de la refinación del carbón y el petróleo y la importancia de la utilización integral de los combustibles fósiles.

Métodos de revisión: inducción, organización y explicación de ejemplos.

Proceso de revisión:

La primera lección

[Resumen y disposición] 1. Desarrollo y utilización de minerales metálicos

Principio de fundición de metales y proceso: ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ______________

[narración] Excepto unos pocos metales, la mayoría de los metales existen en la naturaleza en forma de compuestos químicos. La transformación de minerales metálicos a metal generalmente pasa por etapas como prospección, minería, procesamiento de minerales y fundición. La fundición de metales utiliza principalmente la reacción redox de iones metálicos en minerales para obtener electrones y convertirlos en elementos metálicos.

[Ejemplo 1] En la descripción de la existencia de elementos metálicos en la naturaleza, la afirmación correcta es

A. Los elementos metálicos sólo existen en los minerales.

B. Los elementos metálicos existen en minerales y animales, pero no en plantas.

C. Algunos elementos metálicos existen en estado libre y la mayoría de los elementos metálicos existen en estado combinado.

D. Los elementos metálicos no sólo se encuentran en los minerales, sino también en pequeñas cantidades en animales y plantas.

[Ideas] Los metales están ampliamente distribuidos en la naturaleza, ya sean minerales o animales y plantas, todos contienen elementos metálicos en mayor o menor medida. Excepto por algunos de estos elementos metálicos que son químicamente inactivos y existen en estado libre, la mayoría de los metales con propiedades químicas más activas existen en estado combinado en la naturaleza.

Así que elige C y D.

[Ejemplo 2] La siguiente ecuación química se puede utilizar para fundir metal magnesio industrialmente:

A, 2Na+MgCl2====2NaCl+Mg

B, MgCl2 (fundido) MgO+Cl2

C, 2MgO2Mg+O2

D, MgO+CMgO+C

[Análisis] Fundición industrial de magnesio Sodio , que es más caro que el magnesio, no se puede utilizar como materia prima para reducir el MgCl2. Se puede utilizar el método de electrólisis del MgCl2 (fusión). Si se utiliza óxido de magnesio como materia prima, no se puede utilizar el método de pirólisis, porque el magnesio es un metal activo y su óxido tiene un alto punto de fusión (2800°C). El magnesio se puede obtener reduciendo el óxido de magnesio con coque a altas temperaturas. Por lo tanto, elija B y D.

[Resumir y organizar] 2. Desarrollo y utilización de los recursos de agua de mar

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[narración] se refiere principalmente a la utilización de recursos de agua de mar y recursos químicos de agua de mar. La obtención de materiales útiles y energía a partir del agua de mar tiene amplias perspectivas, pero sigue siendo un tema que necesita investigación urgente.

[Ejemplo 3] En 1991, mi país fue pionero en un nuevo tipo de lámpara de señalización de agua de mar que utiliza baterías de aluminio, aire y agua de mar como fuente de energía. El agua de mar se utiliza como electrolito y el oxígeno del aire de forma continua. Oxida el aluminio para generar corriente. Cuando la lámpara se coloca en agua de mar durante unos minutos, emitirá una luz blanca deslumbrante. El material del electrodo negativo de la fuente de alimentación es: ___________ y ​​el material del electrodo positivo es: ___________. Las reacciones positivas y negativas son: __________________ y ​​_______________________ respectivamente.

[Análisis] Según las condiciones de la batería original, se utiliza metal activo como electrodo negativo (pierde electrones), y se produce una reacción de oxidación como electrodo positivo (se obtienen electrones); ), y se produce una reacción de reducción.

Respuesta: El material del electrodo negativo es: Al; el material del electrodo positivo es: grafito y otros materiales inertes que pueden conducir electricidad o materiales metálicos que son menos activos que el aluminio. Reacción del electrodo negativo: 3Al-12e-=3Al3+, reacción del electrodo positivo: 3O2+6H2O+12e-=12OH-

[Ejemplo 4] Los pasos de producción para extraer magnesio metálico del agua de mar son: ①concentrar y cristalizar, ② agregue cal hidratada, ③ agregue ácido clorhídrico, ④ filtración, ⑤ electrólisis de fusión, los pasos de producción correctos son __________.

[Análisis] Extracción de magnesio del agua de mar: ① Convierta las conchas de la playa en cal y haga lechada de cal a partir de la cal. ②Introducir agua de mar en el canal y añadir lechada de lima:. ③ Filtrar el precipitado de hidróxido de magnesio y agregar ácido clorhídrico para disolver:. ④Concentre la solución para electrólisis:. Respuesta: ②, ④, ③, ①, ⑤.

[Resumir y organizar] 3. Aprovechamiento integral de los combustibles fósiles

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[narración]El carbón, el petróleo y el gas natural son combustibles importantes y materias primas químicas importantes. La refinación de petróleo incluye principalmente fraccionamiento, craqueo y craqueo. Aprovechamiento integral del carbón: carbonización, vaporización y licuefacción del carbón. Se pueden obtener materiales sintéticos con una amplia gama de usos mediante reacciones de polimerización utilizando petróleo, carbón y gas natural como materias primas.

[Ejemplo 5] ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

A. El carbón, el petróleo y el gas natural son los tres combustibles fósiles más importantes del mundo actualmente y son inagotables B. El carbón es una mezcla compleja de materia inorgánica y orgánica, que contiene principalmente dos elementos: carbono e hidrógeno

C. El petróleo contiene principalmente dos elementos: carbono e hidrógeno, y también contiene pequeñas cantidades de azufre, oxígeno, nitrógeno y otros elementos

D. Tanto el carbón como el petróleo se forman a partir de restos de plantas antiguas enterradas bajo tierra o que sufren una serie muy compleja de cambios en la corteza terrestre.

[Análisis] Las reservas de los tres principales combustibles fósiles de carbón, petróleo y gas natural en la Tierra son limitadas y no inagotables. A está equivocado; el carbón contiene principalmente elementos de carbono, no carbono e hidrógeno. Dos elementos, B es incorrecto; C es correcto; el petróleo se forma a partir de restos de animales y plantas antiguos en la corteza terrestre a través de cambios muy complejos, D es inexacto. Respuesta: c.

[Ejemplo 6] Entre los tres combustibles fósiles más importantes extraídos del suelo, el combustible gaseoso es ______ y ​​la fórmula química del componente principal es ______; el combustible líquido es ______, el componente principal es ______; ______ Contiene __ y __ elementos; el combustible sólido es ______, que contiene principalmente ______ elementos.

[Análisis] Esta pregunta pone a prueba las tres principales fuentes de energía mineral, lo cual es un conocimiento de sentido común necesario para la calidad química.

Respuesta: Gas natural (no se puede escribir "metano" aquí), CH4; petróleo, carbono, hidrógeno, carbón.

[Ejercicio de clase]

1. ¿Cuál de los siguientes cambios es un cambio químico?

A. Destilación del petróleo b. Carbonización del carbón C. Sublimación con hielo seco D. Quema de carbón

2. Generalmente existen cuatro métodos para fundir metales: ① método de coque; ② método de gas agua (o hidrógeno o monóxido de carbono); ③ método de sustitución de metal activo; Los cuatro métodos tienen aplicaciones en la industria.

En la antigüedad, existía (I) fundición de cobre quemando malaquita; (II) fundición de cobre hidrometalúrgico; en tiempos modernos, (III) fundición de cromo con termita (IV) fundición de magnesio a partir de carnalita.

A, (Ⅰ) usa ① B, (Ⅱ) usa ② C, (Ⅲ) usa ③ D, (Ⅳ) usa ④

3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

A. El petróleo contiene alcanos con C5 a C11, que pueden usarse para obtener gasolina mediante el fraccionamiento del petróleo.

B. El C18 se puede obtener mediante craqueo catalítico. Obtener gasolina.

El carbón es una mezcla compleja compuesta de sustancias orgánicas e inorgánicas.

El carbón contiene benceno y tolueno. Se pueden destilar primero. luego fraccionar.

4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

A. El proceso de calentar el carbón para descomponerlo se llama carbonización

B. El carbón puede producir coque, alquitrán de hulla, amoníaco crudo y gas de coque. , etc.

C. El petróleo se puede fraccionar a presión reducida para obtener más gasolina.

D El petróleo se puede craquear para obtener gasolina, queroseno, aceite lubricante, vaselina, parafina. etc.

5. El propósito del craqueo catalítico del petróleo es

A romper hidrocarburos con gran peso molecular relativo y alto punto de ebullición en hidrocarburos con pequeño peso molecular relativo y bajo punto de ebullición

B. hidrocarburos lineales Para hidrocarburos aromáticos

C, elimina impurezas carbonosas

D, mejora la calidad y el rendimiento de la gasolina

6. C8H18 se somete a craqueo en varios pasos y finalmente se convierte completamente en una mezcla de cinco gases: C4H8, C3H6, C2H4 y CH4. La masa molecular relativa promedio de la mezcla puede ser

A, 28 B, 30 C, 38 D, 40

7, 1,6 g. Un óxido de hierro se reduce con una cantidad suficiente de monóxido de carbono, pasar todo el gas generado a una cantidad suficiente de agua de cal para obtener 3g de precipitado blanco. Encontrar la fórmula química de este óxido.

Respuestas de referencia:

1. BD 2, B 3, D 4, B 5, AD 6, BC 7, Fe2O3

Segunda lección

[Resumir y organizar] 3. Conocimientos básicos de química verde y protección del medio ambiente

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[narración] La química verde desempeña un papel cada vez más importante en las pruebas ambientales, la protección del medio ambiente y la producción más limpia.

Cuando las personas estudian y controlan la contaminación ambiental, gradualmente descubren que confiar únicamente en el desarrollo de tecnologías de control de la contaminación más efectivas tendrá cambios limitados en el medio ambiente. Centrarse en la prevención de la contaminación será más efectivo para eliminarla. contaminación, surgió la química verde llamada química ambientalmente racional.

La connotación básica de la química verde es utilizar estrategias de prevención de la contaminación de productos y procesos de producción de productos para reducir la generación de contaminantes. El ideal de la química verde es dejar de utilizar sustancias tóxicas y nocivas, dejar de producir residuos y dejar de procesar residuos. Esta es una química que previene la contaminación desde la fuente.

La investigación en química verde se centra principalmente en la ecologización de reacciones químicas, materias primas, catalizadores, disolventes y productos. Aquí nos centramos en mejorar la utilización atómica.

①Desarrollar reacciones verdes y mejorar la utilización de los átomos

Economía atómica En la síntesis química, especialmente en la síntesis orgánica, la clave para reducir el desperdicio es mejorar la selectividad, es decir, elegir solo la mejor reacción. Al convertir los átomos reactivos en átomos de productos tanto como sea posible y minimizar los subproductos, podemos realmente reducir la generación de desechos. El famoso químico orgánico estadounidense TROST propuso por primera vez el concepto de "economía atómica" en 1991: cree que una síntesis orgánica eficiente debería maximizar el uso de cada átomo de las moléculas de materia prima para combinarlas en las moléculas objetivo (como una reacción de adición completa). : A+B==C), consiguiendo cero emisiones. La economía atómica se puede medir mediante la utilización del átomo y su definición se puede expresar como:

Utilización atómica == × 100%

La respuesta económica tiene dos ventajas significativas: Primero, maximizar la utilización de materias primas y, en segundo lugar, minimizar las emisiones de residuos.

[Comunicación Reseña] Cuadro de Química y Desarrollo Sostenible.

[Ejercicio en el aula] Duración: 20 minutos

1 Lea lo siguiente y por favor responda

A principios de la década de 1990, la comunidad internacional propuso el concepto de. "Prevención de la contaminación". Un nuevo concepto. La química verde es el medio fundamental para "prevenir la contaminación". Su objetivo es investigar y encontrar materias primas no tóxicas que puedan utilizarse plenamente, ahorrar energía al máximo y lograr vías de purificación y reacción libres de contaminación en todos los aspectos. producción química. ¿Cuál de los siguientes ítems pertenece a la “química verde”?

A. Eliminar los residuos b. Controlar los puntos de contaminación C. Reducir las toxinas D. Eliminar focos de contaminación

2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la contaminación es correcta?

A. La lluvia ácida se forma principalmente cuando el NO del aire reacciona con el agua para formar HNO3 después de la oxidación

B. Las principales sustancias que destruyen la capa de ozono son los clorofluorocarbonos y otras sustancias

C. El efecto invernadero está causado principalmente por el aumento de la concentración de CO en el aire

D. Las centrales eléctricas descargan una gran cantidad de calor residual en ríos y mares, lo que reducirá la cantidad de oxígeno disuelto en las aguas a lo largo de los canales de flujo.

3. La contaminación ambiental se ha convertido en una gran amenaza a la que se enfrenta la sociedad humana, y existen innumerables tipos de contaminación. Los siguientes términos no tienen nada que ver con la contaminación ambiental: 1. Efecto invernadero; 2. Marea roja; 3. Lluvia ácida; 8. Eutrofización;

A. ②⑥ B． ⑥⑦C. ①③⑤D. ④⑤⑧

4. Las aguas residuales domésticas industriales, agrícolas y urbanas contienen fósforo. Los detergentes domésticos son una fuente importante de fósforo en las aguas residuales (los detergentes contienen fosfato de sodio). ¿Qué afirmación es correcta sobre si se debe eliminar el fósforo al tratar las aguas residuales?

A. El fósforo es un elemento nutritivo que necesitan los seres vivos y no es necesario eliminarlo

B. Las aguas residuales que contienen fósforo son un buen fertilizante y no es necesario eliminarlas

C. El vertido de aguas residuales que contienen fósforo a aguas naturales provoca la proliferación de algas y el deterioro del agua, que deben ser eliminadas

D. El fósforo no es tóxico para los humanos y no importa si se elimina o no

5 Las principales causas de la “lluvia ácida” en la naturaleza son

A. Vertido arbitrario de aguas residuales industriales sin tratar

B. Aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera

C. En la industria se queman grandes cantidades de combustibles que contienen azufre y se funden minerales metálicos

D. Gases de escape emitidos por automóviles y gases producidos por la combustión incompleta de combustible

6. En el desarrollo de las regiones central y occidental de mi país, cierta provincia ha recopilado los siguientes planes para preparar la construcción de un gran base de la industria química, entre ellos, el que usted cree que es factible

A. Construir en las zonas montañosas áridas de las regiones central y occidental puede ayudar a aliviar la pobreza y enriquecerse

B. Debería construirse en los suburbios alejados de la ciudad con abundantes recursos hídricos y transporte conveniente

C. Las empresas tienen derecho a elegir la ubicación de sus propias fábricas

D. No es apto para ser construido en zonas residenciales densamente pobladas

7. Para prevenir y controlar la lluvia ácida. Para reducir las emisiones de SO2 a la atmósfera cuando se quema carbón, en la industria se mezclan cal viva y carbón que contiene azufre. Anote la ecuación química para la reacción de "fijación de azufre" (que evita que los compuestos que contienen azufre entren a la atmósfera) durante la combustión: _____, ______, ______.

8. Los gases de escape de los vehículos (que contienen hidrocarburos, CO, SO2, NO y otras sustancias) son una fuente de contaminación del aire urbano. Uno de los métodos de tratamiento consiste en instalar un "convertidor catalítico" (que utiliza aleaciones de platino y paladio como catalizadores) en el tubo de escape del coche. Su característica es que hace reaccionar CO y NO para generar gases no tóxicos que pueden participar en el ciclo ambiental ecológico atmosférico, y favorece la combustión completa de los hidrocarburos y la conversión de SO2.

(1)Escribe la ecuación química de la reacción entre el monóxido de carbono y el óxido nítrico.

(2) La desventaja del "convertidor catalítico" es que aumenta la acidez del aire hasta cierto punto, y la razón es __________.

(3) Los métodos para controlar las fuentes de contaminación del aire urbano pueden incluir __________.

A. Desarrollar energía de hidrógeno B. Usar vehículos eléctricos C. Plantar árboles D. Usar una máscara respiratoria

[Explicación del ejercicio]

1. Se debe prestar atención a la química verde cuando se trata de problemas químicos.

La connotación específica de la química verde se refleja principalmente en los siguientes cinco puntos: ① Reducción, es decir, reducir el uso y reducir la emisión de "tres desechos" ② Reutilización, como catalizadores, portadores, etc. en el proceso de la industria química; que es una forma de reducir los costos y las necesidades de residuos; ③ El reciclaje puede cumplir eficazmente los requisitos de "ahorrar recursos, reducir la contaminación y reducir los costos" ④ La regeneración es una forma eficaz de convertir los residuos en tesoros, ahorrar recursos y energía y reducirlos; contaminación; ⑤ El rechazo se refiere a algunos elementos irreemplazables y materias primas con efectos secundarios tóxicos obvios y efectos de contaminación que no se pueden reciclar, regenerar y reutilizar, negarse a ser utilizados en procesos químicos es la forma más fundamental de eliminar la contaminación.

2.Análisis: A. La lluvia ácida es causada principalmente por la reacción del SO2 con el oxígeno para formar SO3 y la reacción con el agua C. El efecto invernadero es causado por el aumento de la concentración de CO2. Respuesta: BD.

3.Análisis: Respecto al conocimiento de la contaminación ambiental, los estudiantes deben comprender plenamente qué aspectos y comportamientos pueden provocar la contaminación ambiental. En esta pregunta, la marea es un fenómeno natural y la enfermedad del cuello grande es una enfermedad causada por la deficiencia de yodo en el cuerpo humano. Estos dos términos no tienen nada que ver con la contaminación ambiental. Otros están relacionados con la contaminación ambiental. Respuesta: b.

4. Análisis: Las aguas residuales que contienen fósforo son una de las fuentes importantes de contaminación del agua. Estas aguas residuales que contienen nutrientes (N, P, K, etc.) se vierten en el agua natural y provocarán microorganismos y algas. en el agua para crecer, la reproducción, generación y corrupción a gran escala reducirán en gran medida el oxígeno disuelto en el agua, provocando la muerte de organismos en el agua, el deterioro de la calidad del agua y la reducción del valor de uso del agua. Respuesta: c.

5. Análisis: La lluvia ácida en la naturaleza es principalmente lluvia de ácido sulfúrico, que es causada por niveles excesivos de SO2 y SO3 en la atmósfera. La razón principal de esto es la quema a gran escala de sustancias que contienen azufre. Los combustibles y metales en la industria, la fundición de minerales y las emisiones de gases de escape de los vehículos no son las principales razones.

6. Análisis: Esta pregunta involucra cuestiones como la selección de la ubicación de las plantas químicas. En primer lugar, debemos preocuparnos por las cuestiones ambientales y considerar requisitos como el ahorro de recursos y energía, la reducción de la contaminación y la reducción de costos. .

7. Análisis: El contenido involucrado en esta pregunta está estrechamente relacionado con la producción industrial y la vida cotidiana. Es posible que los estudiantes no conozcan algunos contenidos. La clave para responder este tipo de preguntas es procesar completamente la información proporcionada y utilizar los conocimientos básicos, los principios básicos y la experiencia existente que haya aprendido para responder las preguntas. La clave de esta pregunta es saber que la formación de lluvia ácida se debe a la gran cantidad de SO2 que se produce por la quema de carbón que se disuelve en agua, es decir, hay una reacción de S+O2=SO2. Luego de agregar cal viva debe ocurrir la reacción SO2+CaO=CaSO3, convirtiendo el SO2 en CaSO3 sin ser emitido a la atmósfera. Al mismo tiempo, se sabe que el CaSO3 es inestable y reaccionará con el O2 del aire, es decir: 2CaSO3. +O2=2CaSO4.

8. Análisis: Mensaje rápido: El CO y el NO reaccionan generando gases no tóxicos que pueden participar en el ciclo ecológico del entorno atmosférico y favorecer la conversión de SO2. Lenovo: El gas no tóxico generado por la reacción de CO y NO solo puede ser CO2, por lo que (1) 2CO + 2NO ==== 2CO2 + N2 contacta la oxidación catalítica de SO2 en el ácido sulfúrico producido por el método; entonces la respuesta a (2) es: SO2 se convierte en SO3, produciendo niebla de ácido sulfúrico. Lea atentamente la pregunta "Métodos para controlar las fuentes de contaminación del aire urbano". Las respuestas a (3) deben ser A o B.

Respuesta: (1) 2CO + 2NO==== 2CO2 + N2 (2) SO2 se convierte en SO3, produciendo niebla de ácido sulfúrico (3) AB