归纳与整理设计意图

2、化学与常见与工业生产有关的化学反应

元素化合物专题复习课——元素化合物与STS 2019高考大纲——常见无机物及其应用

（1）常见金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）

①了解常见金属的活动顺序

②了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用

③了解合金的概念及其重要应用

（2）常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）

①了解常见非金属单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

②了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响

（3）以上各部分知识的综合应用。

【复习目标】1、体验元素化合物与STS相结合的推断试题的特点，总结元素化合物的重点知识。

2、体验工业流程试题中对元素化合物的考查方式，总结解答氧化还原试题注意的问题。

3、学习元素化合物知识的梳理、归纳方法。

【复习重点】1、重要的元素化合物知识的归纳、整理与强化。

2、新情境下氧化还原反应的分析。

【复习难点】新情境下氧化还原反应的分析。

工业制粗硅SiO2+2C粗硅精制：Si+ 2Cl2

Si+2CO↑

Si+4HCl SiCl4 SiCl4+ 2H2制漂白粉（漂粉精）2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2 +2 H2O 制84消毒液：Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+ H2O

③工业制硫酸 S + O2④合成氨工业

N2 + 3 H2⑤工业制硝酸4NH3 +5O2SO2 2 SO2+O22 NH3

4NO + 6H2O 2SO3 SO3+ H2O = H2SO4

2NO + O2 ==2NO2 3NO2 + H2O==2HNO3 + NO ⑥氯碱工业2NaCl+2H2O⑦工业制玻璃Na2CO3+SiO22NaOH+H2↑+Cl2↑

Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑

【预习导读】元素化合物与STS[科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）]相结合是当今高考试题的重要方向之一，试题中涉及一些重要物质的特征性质、物质在生产生活中的应用、化学与新科技的联系等，这些知识是解答试题的重要条件。解题的关键有2个：一是抓住特征条件，迅速、正确地做出物质推断；二是根据化学原理、按照试题要求，准确、规范作出解答。请做好下列预习总结，并予以强化记忆。

【课前预习区】（让学生填写）

1、常见物质的俗名及成分

纯碱、苏打、天然碱

、口碱：Ｎa2CO3

小苏打：NaHCO3

大苏打：Na2S2O3

石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O

熟石膏：2CaSO4·H2O

干冰：CO2

重晶石：BaSO4（无毒）

碳铵：NH4HCO3

石灰石、大理石：CaCO3

生石灰：CaO

碱石灰：

CaO 和 NaOH

熟石灰、消石灰：Ca(OH)2

芒硝：Na2SO4·7H2O 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH

绿矾：FeSO4·7H2O

双氧水：H2O2

明矾：KAl (SO4)2·12H2O

漂白粉：Ca (ClO)2

、CaCl2（混和物）

胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O 刚玉：Al2O3

硅石、石英：SiO2

水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3

铁红、赤铁矿：Fe2O3

玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

漂白性物质

磁铁矿：Fe3O4

黄铁矿、硫铁矿：FeS2

漂白原理

铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3

波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4

（二）元素化合物与大气污染及防治

水煤气：CO和H2

天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4

【例题】（2012四川理综）

直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰明星金属 Ti 王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成

⑧工业制纯碱NaCl +CO2+H2O +NH3 == NaHCO3↓+ NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 【课堂互动区】

一、元素化合物与环境

（一）元素化合物与水处理

【例题1】下列说法正确的是（ ）

A.Cl2、SO2均能使品红褪色，说明二者均有氧化性（2012山东理综）

B.次氯酸钠可用于环境的消毒杀菌（2013四川理综）

C.漂白粉可用于生活用水的消毒（2018新课标2）

2+2+2+2+D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb、Cu、Cd、Hg等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附

【规律总结】

1、自来水的净化与消毒

（1）常见的净水剂有哪些？其作用原理是什么？

（2）常见的消毒剂有哪些？其作用原理是什么？

2、常见漂白性物质及漂白原理

石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：

（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有 。（填写字母编号）

A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化

（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。

①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。

②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式： 。

【规律总结】

1、空气污染指数的项目主要为：二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10以下的颗粒物）

细颗粒物（PM2.5）：细颗粒物是空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称，PM2.5能够随着呼吸进入人的肺部，所以又称为可入肺颗粒物。

2、酸雨的形成与防治

①主要污染物：硫氧化物、氮氧化物，主要来自石油和煤的燃烧。②反应原理：

写出硫酸型酸雨形成过程的化学方程式：

写出硝酸型酸雨形成过程的化学方程式：

③防治措施：根本途径减少酸性物质向大气的排放

a、使用清洁燃料，替代煤和石油

b、石油和煤在燃烧之前脱硫

法Ⅰ：目前市场上出售的“国三汽油，是经过脱硫后的低硫汽油；煤中添加生石灰或石灰石作为脱硫剂，可以减少煤燃烧时产生的SO2，写出此过程的化学方程式：

法Ⅱ：用氨水法处理燃煤烟气中的SO2，写出此过程的离子方程式：

3、光化学烟雾的形成及防治

①主要污染物：氮氧化物和碳氢化合物（汽车尾气）。

②防治措施：控制城市汽车数量、开发新能源、汽车安装净化器。

目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以去除，写出在催化剂作用下，NOx与CO反应的化学方程式 硝酸工业中尾气的处理，写出反应的化学方程式： 二、元素化合物与材料

【例题】（2019全国3）1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是

A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设

C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒

【规律总结】

1、 是重要的半导体材料，应用于太阳能电池和电脑芯片；光导纤维的主要成分是 。

2、合金材料：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的硬度 、熔点 。例如硬铝（含镁、铝，应用于飞机制造业）、碳素钢（含铁和碳）、不锈钢（在碳素钢中加入镍、铬）等等； 3、无机非金属材料：

a、传统无机非金属材料:以硅酸盐为主要成分的玻璃、陶瓷、水泥。

硅酸盐材料

普通玻璃

水泥

陶瓷

生产原料

石灰石和黏土

黏土

写出制备普通玻璃的化学方程式： 普通玻璃放到电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢化玻璃，因此普通玻璃和钢化玻璃的成分 ，分别是 、 、 （写出化学式）

b、新型无机非金属材料：

氮化硅可做耐高温的陶瓷发动机。

生物陶瓷：氧化铝陶瓷、氧化锆。

压电陶瓷：钛酸钡、钛酸铅等等。

三、STS情境下元素化合物性质的考查

（2019全国1卷26）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：

（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。

（3）根据H+103BO3的解离反应：H3BO3+H2O H+B(OH)−4，Ka=5.81×10−，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。

（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

【规律总结】

1、如何理解下列问题

（1）生产流程中的工业小常识

工业常识

含义

酸溶（酸解）

水洗

煅烧（灼烧）

循环操作

（2）当试题中出现下列条件时，如何运用？

①金属元素氢氧化物沉淀的pH （控制酸碱度不使金属离子沉淀或让某些离子沉淀） ②溶解度数据或溶解度曲线 （采用蒸发结晶还是冷却结晶分离出晶体）

2、新情境下氧化还原反应的分析

（1）如何选择氧化剂或还原剂？

①常见氧化剂及对应的还原产物

氧化剂

还原产物

还原剂

Cl2

-O2

浓硫酸

2-HNO3

KMnO4(H)、MnO2

2-2++Fe

3+NaClO

H2O2

②常见还原剂及对应的氧化产物

M(金属) I(HI) S(H2S) CO、C H2

NH3

SO2、SO3

Fe

H2O2

氧化产物

（2）氧化还原方程式的书写

酸碱环境对产物的影响

练习：

（1）用KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失，写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式__________________________。（不必配平）

（2）写出硫酸亚铁溶液空气中变质的离子方程式__________________。（不必配平）

（3）将下列补充下列反应产物，不必配平。

2-2--亚硫酸钠溶液中通氯气：SO3+ Cl2 —— SO4+ Cl

2-2+ 3+酸性条件：Cr2O7+ Fe—— Cr+ (1)4KI＋O2＋2H2O2I2＋4KOH 2++3(2)4Fe+O2+4H===4Fe+2H2O (3) 总结：

反应中O2或氧原子的处理

+-酸性条件下， O2与H生成H2O；碱性或中性条件下，O2与H2O生成 OH

有关反应物、生成物中氧原子的处理

+ 酸性溶液或中性：由H2O提供氧原子（生成H）

- 碱性溶液：由OH提供氧原子（生成H2O）

+ 酸性溶液：

生成H2O (反应物中加H) - 碱性溶液或中性：生成 OH (反应物中加H2O)