2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2單元化學(xué)與資源開發(fā)利用優(yōu)化總結(jié)學(xué)案新人教版選修2

PAGE1-單元優(yōu)化總結(jié)專題一電解原理及其應(yīng)用電解是指電流通過溶液時在陰、陽兩極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。此類題主要分析陰、陽兩極反應(yīng)，理清溶液中的離子在電極上的放電依次，陽極：金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)(含氧酸根一般不放電)，陰極：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。利用電子守恒法去求解有關(guān)計算題。電化學(xué)經(jīng)常涉及到物理學(xué)中的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路以及相關(guān)物理量，如電流強度、電壓、電阻、時間、電量等，無疑有關(guān)電化學(xué)學(xué)問是物理學(xué)和化學(xué)的交匯點，這將會成為理科綜合測試的熱點。有關(guān)電解計算的方法與規(guī)律：通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。解決此類題的方法有兩種：一種是依據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例式求解；另一種是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解。以電子守恒較為簡便，留意運用。一般計算電極產(chǎn)物時用電極反應(yīng)，采納電子守恒法；計算電解后溶液的pH時用電解方程式，列比例求解。圖示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：①電源的N端為__________極；②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：_________________________________；③電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：__________；④電極c的質(zhì)量變更是__________；⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變更，簡述其緣由：甲溶液________________________________________________________________________；乙溶液________________________________________________________________________；丙溶液________________________________________________________________________；(2)假如電解過程中銅全部析出，此時電解能否接著進行，為什么？________________________________________________________________________。【解析】首先從圖示裝置中有直流電源知，甲、乙、丙均為電解池，從乙中c極質(zhì)量增加，確定c極電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，c為電解池的陰極，則d為電解池的陽極，N為電源的正極，甲池為惰性電極電解NaOH溶液，b極為電解池陽極，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，從丙池溶液濃度的變更計算出電解水的量：100－100×10%÷10.47%＝4.5g，電解水的物質(zhì)的量為eq\f(4.5,18)mol＝0.25mol，生成O2：eq\f(0.25,2)×22.4L＝2.8L，電解H2O：0.25mol，算出c極流過電子0.5mol，析出Cu0.5mol×eq\f(1,2)×64g·mol－1＝16g。從甲、乙、丙三個裝置中總的反應(yīng)方程式：甲2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑乙2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑丙2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑得出甲、乙、丙三個裝置溶液酸堿性的變更。當Cu2＋全部放電后，乙中電解生成的H2SO4溶液仍為電解質(zhì)溶液，電解仍能接著?！敬鸢浮?1)①正②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑③2.8L④16g⑤甲：堿性增大，因為電解后水削減，溶液中NaOH濃度增大乙：酸性增大，因為陽極OH－放電破壞水的電離平衡，溶液中c(H＋)增大丙：酸堿性不變，電解K2SO4實質(zhì)是電解水，K2SO4是強酸強堿鹽，濃度增大，酸堿性不變(2)能接著進行，因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)專題二運用化石燃料的利與弊及新能源的開發(fā)eq\a\vs4\al(1.)重要的化石燃料：煤、石油、自然氣。eq\a\vs4\al(2.)煤作燃料的利與弊的問題(1)煤是重要的化工原料，把煤干脆作燃料簡潔燒掉太惋惜，應(yīng)當綜合利用；(2)煤干脆燃燒時產(chǎn)生的SO2等有毒氣體和煙塵會對環(huán)境造成嚴峻污染；(3)煤作為固體燃料，燃燒時的反應(yīng)速率慢，熱效率低且運輸不便利；(4)可以通過使煤變成清潔能源的技術(shù)，如煤的液化和氣化，以及實行煙氣脫硫凈化等，大大減小燃煤對環(huán)境造成的污染，提高煤的熱效率。eq\a\vs4\al(3.)燃料充分燃燒的條件(1)足夠的空氣；(2)與空氣(氧氣)有足夠大的接觸面積。eq\a\vs4\al(4.)新能源的開發(fā)(1)調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低化石燃料在能源結(jié)構(gòu)中的比率；(2)最有希望的新能源是太陽能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。這些能源的特點是資源豐富，且有些可以再生，為可再生能源，對環(huán)境沒有污染或污染較小。航天飛機座艙內(nèi)空氣更新過程如下圖所示：(1)Ⅱ是CO2和H2的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(2)從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，O2的來源是CO2和H2O，宇航員每天消耗28molO2，呼出23molCO2，則宇航員每天呼出的氣體中含H2O__________mol。(3)以下是另一種將CO2轉(zhuǎn)化為O2的試驗設(shè)想：其中，由MgCl2·6H2O制取無水MgCl2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下：①上圖中，裝置a由__________，__________，雙孔塞和導(dǎo)管組成。②循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是__________。③制取無水氯化鎂必需在氯化氫存在的條件下進行，緣由是__________。④裝置b中填充的物質(zhì)可能是__________(填入編號)。e．硅膠f．堿石灰g．無水氯化鈣h．濃硫酸【解析】由機艙內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)可知：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑56mol28molCO2＋2H2eq\o(=,\s\up7(肯定條件下))C＋2H2O23mol46mol宇航員呼出的CO2氣體中含有H2O(g)：56mol－46