2019版高考化学大一轮复习专题6铝氮及其化合物第三单元化学科学与人类文明学案.doc

第三单元化学科学与人类文明考试标准知识条目必考要求加试要求知识条目必考要求加试要求1.化学是认识和创造物质的科学化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系化学科学的研究内容和发展前景化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用金属活动性与金属冶炼方法的关系aaaa a aa2.化学是社会可持续发展的基础化学与人类生活及其他学科的关系化学科学与环境保护温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等产生的原因及对环境的危害aaaaa (一)化学是认识和创造物质的科学1化学研究的对象和内容化学是一门在原子、分子或离子层次上研究物质的组成、结构、性质变化及其内在联系和外界变化条件的科学，简而言之，化学是研究物质变化的科学，其特征是认识分子和制造分子。2化学基本理论的建立与发展(1)19世纪，化学科学建立了以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论；发现了元素周期律；提出了质量作用定律，奠定了化学反应的动力学基础；人工尿素的合成彻底动摇了“生命力论”，使有机化学得到迅猛发展。(2)20世纪，化学科学又提出了一系列基本理论，帮助人们发现了物质结构与性质关系的初步规律，为人们预测化学反应的可能性、判断化学反应的方向提供了理论依据，为合成化学的发展指明了方向，为功能材料的设计提供了依据。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分子的双螺旋结构模型的提出奠定了基础。3人类对酸、碱的认识(1)阿伦尼乌斯酸碱理论：电解质电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物是酸，电解质电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。(2)酸碱质子理论：凡能给出质子(H)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，可称为酸碱两性物质。4常见金属的冶炼方法(1)金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解方法把金属化合物还原为金属单质。金属冶炼的实质：金属离子金属单质，即Mnne=M。(2)结合金属活动性顺序表和氧化还原性强弱顺序示意图理解和记忆冶炼金属的一般方法：5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。(2)合成氨技术、生产化肥、研制杀虫剂、光合作用原理的探索使世界粮食产量大幅度增长。(3)新药物的合成。(二)化学与可持续发展1绿色化学的有关概念(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；产品应该是环境友好的；具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。2原子经济性原子经济是指在化学合成中最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应AB=C)而达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率100%。经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料；二是最大限度地减少了废物的排放。3燃煤烟气脱硫的常见方法(1)石灰石石膏法：燃煤烟气中的SO2被氢氧化钙吸收，生成的CaSO3在空气中被氧化为硫酸钙，得到副产品石膏(CaSO42H2O)。(2)氨水法：燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，在空气中被氧化，最后得到副产品(NH4)2SO4。4消除汽车尾气对环境的污染(1)汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。(2)消除汽车尾气对环境污染的主要措施在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；安装汽车尾气处理装置；使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；用氢气作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。5回收二氧化碳(1)CO2的排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。(2)二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成可降解高聚物，反应的化学方程式为 。正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)二氧化碳是酸雨的主要成分()(2017浙江4月选考，6A)(2)植物秸杆的主要成分是纤维素，纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精()(2016浙江10月选考，16B)(3)电解饱和食盐水可制取金属钠()(2016浙江4月选考，8A)(4)利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向()(2016浙江4月选考，11B)(5)可利用二氧化碳制造全降解塑料()(2015浙江10月选考，19C)(6)氯气有毒，不能用于药物的合成()(2015浙江10月选考，19D)(7)光合作用是将光能转化为化学能的有效途径()(2015浙江9月选考，10A)(8)氢能是一种理想的“绿色能源”()(2015浙江9月选考，10B)(9)用植物秸杆制沼气是有效利用生物质能的方式之一()(2015浙江9月选考，10D)(10)CO在高温下能将Fe2O3还原为Fe()(2015浙江9月选考，14B)备考导向化学科学与人类文明是学考中的必考内容，常以选择题的形式考查。涉及化学科学与创造物质、化学科学与人类健康、绿色化学、化学科学与环境保护等，考查较为简单，属于识记性的知识。题组一化学科学与物质创造1(2017金华市东阳中学高三月考)1993年的世界十大科技新闻称：中国学者许志福和美国科学家穆尔共同合成了世界上最大的碳氢分子，其中1个分子由1 134个碳原子和1 146个氢原子构成。关于此物质，下列说法错误的是()A是烃类化合物 B常温下呈固态C具有类似金刚石的硬度 D易被氧化答案C解析只有碳氢两种元素的物质为烃，当碳原子数超过16时，一般为固态；烃一般为分子晶体，硬度较小；从其分子组成来看，远没有达到饱和，故含有不饱和键，易被氧化。2(2017杭州市七县高三上期末)中国最新战机歼31使用了高强度、耐高温的钛合金材料，工业上冶炼钛的反应如下：TiCl42MgTi2MgCl2。下列有关该反应的说法正确的是()ATiCl4是还原剂 BMg被氧化CTiCl4发生氧化反应 DMg得到电子答案B解析TiCl42MgTi2MgCl2反应中钛元素化合价降低，Mg的化合价升高，则TiCl4为氧化剂，故A错误；反应中Mg失电子，被氧化，故B正确；反应中钛元素化合价降低，则TiCl4发生还原反应，故C错误；Mg的化合价升高失电子，故D错误。3(2017金华市东阳中学高三月考)聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好，不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于()无机化合物有机化合物高分子化合物离子化合物共价化合物A BC D答案C4(2017浙江省余姚中学高三选考评估)下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是()A工业制金属钠：电解饱和食盐水B工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、一氧化碳、空气和石灰石C冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁D生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜答案C题组二化学科学与绿色化学思想5(2017台州市高三2月选考评估)下列做法不符合绿色化学原则的是()A大力开发太阳能，尽量减少化石燃料的使用B对废旧电池进行回收利用C农作物秸秆露天焚烧以制肥料D汽车使用尾气净化装置，减少有害气体排放答案C解析绿化化学的核心是无污染，原子利用率100%。减少化石燃料的使用 ，减少碳排放，减少污染，故A正确；对废旧电池进行回收利用，减少土壤、水污染，故B正确；秸秆露天焚烧，产生烟尘污染，故C错误；汽车使用尾气净化装置，减少NO、CO等有害气体的排放，故D正确。6(2017台州市高二上学期期末)合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是()A“可燃冰”是将水变为油的新型燃料B通入过量的空气使燃料充分燃烧，从而达到充分利用热能的目的C燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D甲烷是比较洁净的燃料，标准燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1答案C解析可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，故A错误；氧气助燃，所以通入足量的空气使燃料充分燃烧，但通入过量的空气会带走热量，使温度降低，不利于燃料充分燃烧，故B错误；物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式，故C正确；根据标准燃烧热的概念：1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为标准燃烧热，热化学方程式中水的状态应该为液态，故D错误。7(2017温州市“十五校联合体”高三质检)绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列氮肥的制备反应中，原子利用率最高的是()ANH3H2OCO2=NH4HCO3B2NH3CO2CO(NH2)2H2OC8NH33Cl2=N26NH4ClD2NH32O2NH4NO3H2O答案A解析NH3H2OCO2=NH4HCO3中生成物只有一种，原子利用率最高，A正确；B、C、D选项中生成物不止一种，原子利用率不是最高，均错误。题组三化学科学与人类健康8(2017绍兴市第一中学高三模拟)互联网上报道：“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血，影响着人的身体健康和智力，对孕妇和儿童危害尤其严重”。我国政府已启动了“酱油补铁工程”。这里的铁是指()A氧化铁 B四氧化三铁C铁单质 D铁元素答案D解析食品、药品中的铁、碘都是指元素，故D正确。9科学家指出：多种海产品如虾、蟹、牡蛎等体内含有5价的砷(As)元素，它对人体是无毒的，吃饭时不要同时大量食用海鲜和青菜，否则容易中毒，并给出了一个公式：“大量海鲜大量维生素C=砒霜(As2O3)”，下列有关解释正确的是()A维生素C具有还原性B维生素C具有氧化性C该反应中5价砷被氧化D砒霜中毒后可服用维生素C解毒答案A解析人体中的砷元素为5价，As2O3中砷元素为3价，吃饭时同时大量食用海鲜和青菜，容易中毒的原因是生成3价As，说明维生素C具有还原性，故A正确、B错误；5价砷发生氧化还原反应生成3价As，则该反应中5价砷被还原，故C错误；维生素C具有还原性，3价的砷需要加入氧化剂才能转化为5价，所以砒霜中毒后服用维生素C不能解毒，故D错误。10(2017杭州市七县高三上学期期末)我国政府为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可利用如下反应：KIO35KI3H2SO4=3K2SO43I23H2O(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)如果反应中转移0.5 mol电子，则生成I2的物质的量为_。(3)若要提取生成的碘，所用的萃取剂可以是_(填序号)。水酒精淀粉溶液四氯化碳答案(1)15(2)0.3 mol(3)解析(1)KIO3为氧化剂，KI为还原剂，由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为15。(2)在上述反应中，转移5 mol电子生成碘单质的物质的量是3 mol，所以如果反应中转移0.5 mol电子，则生成I2的物质的量为0.3 mol。(3)碘在有机溶液中的溶解度远大于在水中的溶解度，所以采用萃取的方法提取碘，可以选用四氯化碳作萃取剂。题组四化学科学与环境保护11(2017温州市“十五校联合体”高三联考)随着人们生活质量的日益提高，废旧电池已成为一个亟待解决的问题，对废旧电池处理体现了对资源和环境的可持续发展。人们对废旧电池处理的主要目的是()A回收电池外壳的金属材料B回收电池中的二氧化锰C回收电池中的石墨电极D防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染答案D解析对废旧电池的处理体现了对资源和环境的可持续发展，所以回收处理废旧电池的主要目的是防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染，答案选D。12(2017杭州市七县高三模拟)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是()用煤作燃料把工厂烟囱造高化石燃料脱硫在已酸化的土壤中加入石灰开发新能源A BC D答案C解析用煤作燃料，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，故错误；工厂烟囱造高不能减少二氧化硫、氮氧化物的产生，所以不能减少酸雨的产生，故错误；将矿石燃料脱硫、开发新能源都能减少二氧化硫、氮氧化物的排放，所以能减少酸雨的形成，故正确；在已酸化的土壤中加石灰，可以改良土壤，但不能减缓酸雨污染，故错误。课时训练1(2017绍兴市第一中学高二上学期期中)下列措施不符合节能减排的是()A大力发展火力发电，解决电力紧张问题B在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C用石灰石对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气答案A解析火力发电会产生大量的二氧化碳和其他污染物，消耗大量的能源，A错误；安装太阳能热水器提供生活用热水不需要消耗能源也没有污染物排放，B正确；回收石膏，是充分利用原子的一种表现，C正确；在沼气池中发酵产生沼气作家庭燃气能源，符合节能减排，D正确。2(2017温州市“十五校联合体”高二下学期期中)下列说法不正确的是()A推广使用氢能、太阳能，减少化石燃料的使用，有助于减少雾霾天气的发生B将太阳能转化为氢能是减少环境污染、缓解能源危机的一种构思C石油的分馏、催化裂化、裂解等石油加工方法，其目的均为得到更多的汽油D煤的干馏可以得到煤焦油，煤焦油进一步分离又可得到苯、甲苯等有机物答案C解析推广使用氢能、太阳能，减少化石燃料的使用，能够减少灰尘等空气污染物的排放，有利于减少雾霾天气的发生，故A正确；氢能是一种清洁可再生能源，将太阳能转化为氢能是减少污染、缓解能源危机的一种构想，故B正确；石油裂解的目的是得到小分子的烯烃，故C错误；煤的干馏是指在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏能制得苯及其同系物，故D正确。3(2017浙江省高三“超级全能生”3月联考)下列有关说法不正确的是()A隔绝空气高温加热生物质，通过热化学转换可产生可燃性气体B开发太阳能、天然气、风能、地热能、潮汐能等新能源可以减少霾的产生CNa2SO410H2O晶体可作为光与化学能转换的贮热材料D在光分解催化剂存在下，利用太阳能分解水制氢气答案B解析植物秸杆生成沼气就是一例，其他生物质转化可能还会得到液体燃料和木炭，如木材的干馏，A正确；天然气不是新能源，B错误；Na2SO410H2O晶体在太阳光照射时能够分解失去结晶水，温度降低后又形成Na2SO410H2O晶体释放热量，所以可以作为光与化学能转换的贮热材料，C正确；这一方法的关键是合成高效的催化剂，我国科学家已研制出这种新型高效光催化剂，D正确。4(2017浙江省教育绿色评价联盟高三3月选考)下列说法不正确的是()A煤和石油燃烧不完全时可排放出大量烟尘和COB化石燃料燃烧排出废气中含SO2，直接排到大气中会污染空气并形成酸雨C可通过物理方法把化石燃料转化为洁净燃料D氢能、核能、太阳能等都属于洁净、高效的新能源答案C解析煤和石油属于化石燃料，化石燃料在燃烧过程中，不完全燃烧会生成一氧化碳，还会排放出大量的烟尘，故A正确；含硫燃料煤燃烧易产生二氧化硫，产生的SO2等有害气体会污染环境，且SO2和水反应生成亚硫酸，随雨水降落形成酸雨，故B正确；把化石燃料转化为洁净燃料的方法有煤的气化和液化等，该方法为化学方法，故C错误；新能源包括氢能、核能、太阳能等，故D正确。5(2017温州市高三二模)下列说法正确的是()A我国“西气东输”中的“气”指的是石油气B发展太阳能发电、利用CO2制造全降解塑料都能有效减少环境污染C石油的裂化、裂解和煤的干馏均为化学变化、煤的气化、液化和石油的分馏均为物理变化D不需要加热就能发生的反应一定是放热反应答案B解析我国“西气东输”中的“气”指的是天然气，A错误；发展太阳能发电、利用CO2制造全降解塑料都能有效减少环境污染，B正确；石油的裂化、裂解和煤的干馏、气化、液化均为化学变化，石油的分馏为物理变化，C错误；不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应，例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应不需要加热，是吸热反应，D错误。6(2017台州市高三2月评估测试)下列说法不正确的是()A氯化钠可用于制备纯碱B食品袋中常放有生石灰，能起到抗氧化剂的作用C大力推广矿物脱硫技术能减少酸雨危害D石油裂解、煤的干馏、玉米酿酒、蛋白质变性都属于化学变化答案B解析饱和氯化钠溶液、二氧化碳、氨气可用于制备纯碱，故A正确；食品袋中常放有生石灰，能起到干燥作用，故B错误；大力推广矿物脱硫技术，减少二氧化硫的排放，能减少酸雨危害，故C正确；石油裂解、煤的干馏、玉米酿酒、蛋白质变性都有新物质生成，属于化学变化，故D正确。7(2017嵊州市爱德外国语学校高三练习)化学与STSE密切相关。下列有关说法中不正确的是()A合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C利用可降解塑料可缓解白色污染D煤炭是清洁燃料，可直接燃烧，大量使用答案D8(2017绍兴市第一中学高三月考)下列关于金属冶炼的说法正确的是()A金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活泼性决定BCu的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜CFe通常采用热还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳D由于Al的活泼性强，故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al答案A解析金属的冶炼有三种方法，依据金属活动性顺序，KAl 采用电解法，ZnCu采用热还原法，Hg以后采用热分解法，故A正确；钠与CuSO4溶液反应首先是Na与H2O发生反应，然后生成的NaOH再与CuSO4反应，无法置换出Cu，故B错误；石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去铁矿石中的二氧化硅，即炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石(二氧化硅)，故C错误；由于AlCl3是共价化合物，故不能用电解熔融AlCl3的方法生产Al，应该用2Al2O3(熔融)4Al3O2，故D错误。9为了高效解决化石燃料燃烧存在的问题，不需要研究的问题有()A杜绝化石燃料的使用，从源头上解决问题B减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，提高燃料利用率的措施C防止燃料燃烧造成环境污染的方法D通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料答案A解析化石燃料是重要的能源，也是重要的工业原料，不可能完全杜绝化石燃料的使用，故A选；减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，提高燃料利用率可以节约能源，能减少燃烧产物的排放，减轻大气污染，是需要研究的问题，故B不选；化石燃料燃烧会产生大气污染，研究防止燃料燃烧造成环境污染的方法，能高效解决化石燃料燃烧存在的问题，故C不选；把化石燃料转化成洁净燃料，有利于燃料的充分燃烧，能提高燃料利用率，可以减少有害物质的排放，是需要研究的问题，故D不选。10下列说法不正确的是()A木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧B金属镁的熔点高达2 800 ，是优质的耐高温材料C氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆D由于铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳场馆常用硫酸铜作池水消毒剂答案B解析木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧，A正确；金属镁是活泼的金属，不能作耐高温材料，氧化镁是优质的耐高温材料，B错误。11(2017绍兴市第一中学高三月考)化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1)铝热反应在工业生产中的重要用途之一是_；用化学方程式表示出其中的原理：_ (举一例)。铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸碱破坏，若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_。(2)氯气用于漂白、消毒时，能起漂白、消毒作用的物质是_(写化学式)。缺铁性贫血患者应补充Fe元素，通常以硫酸亚铁的形式给药，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_。(3)镁带着火时，不能用液态CO2灭火剂来灭火的原因是_(用化学方程式表示)。(4)氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3N23C=2AlN3CO。在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。在该反应中，氧化剂是_，氧化产物是_。答案(1)焊接钢轨(或冶炼难熔金属) 2AlFe2O3Al2O32FeAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)HClO保护FeSO4不被空气中的氧气氧化(3)2MgCO22MgOC(4)(或=2AlN3CO)N2CO解析(1)铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法，铝热反应在工业生产中的重要用途之一是冶炼难熔金属；如氧化铁与铝粉反应生成氧化铝和铁，化学方程式是2AlFe2O3Al2O32Fe；氧化铝是两性氧化物与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，化学方程式是Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。(2)次氯酸具有漂白、消毒作用；亚铁离子易被氧化为铁离子，所以这层糖衣的作用是保护FeSO4不被空气中的氧气氧化。(3)镁能在二氧化碳中燃烧，化学方程式是2MgCO22MgOC。(4)氮化铝中氮元素化合价由0变为3价，碳元素化合物由0变为2价；该反应中电子转移的方向和数目在该反应中，氮气中氮元素化合价由0变为3价，氧化剂是N2，碳元素化合价由0变为2价，氧化产物是CO。