4]材料科學(xué)是近年來與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)研究的熱點(diǎn)。某新型無機(jī)非金屬材料K由兩種非金屬元素組成，它是一種超硬物質(zhì)，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特性，它是以中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)為原料來生產(chǎn)的，下圖所示為其生產(chǎn)過程，其中虛線框內(nèi)轉(zhuǎn)化是為探究C的組成而設(shè)，G、F、H均為難溶于水且為白色粉末；圖中除M、K(均含A元素)外均為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)：

⑴寫出化學(xué)式：單質(zhì)B　　　　 ，化合物F　　　　　 。

⑵寫出下列反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：

反應(yīng)③　　　　　　　　　　　　　　 反應(yīng)⑤　　　　　　　　　　　　

⑶寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[命題解讀]《考試說明》要求“了解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理”本題以“Si₃N₄”的生產(chǎn)過程為背景考查了學(xué)生的“接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，分析問題和解決問題的能力”。有關(guān)材料的問題往往科技知識聯(lián)系密切，而且綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生的分析問題的能力要求較高。

[解題指導(dǎo)]從A(NH₂)₄可知A元素顯+4價(jià)。而化合物C能夠與水反應(yīng)，生成的產(chǎn)物E能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成G，且G不溶于硝酸，說明G是AgCl。這是做此題的關(guān)鍵。由此可得出化合物C中含有Cl 元素。再從F受熱分解得F應(yīng)為H₄SiO₄(或H₂SiO₃)，進(jìn)而可得出C中還應(yīng)含有Si元素，從而可得出C為SiCl₄。到此可推出圖中的所有物質(zhì)。

答案：(1)Cl₂　 H₄SiO₄(或H₂SiO₃)(2)Ag⁺+Cl^－＝AgCl↓ SiO₂+2OH^－＝SiCl₄+H₂O　 (4)3Si(NH)₄Si₃N₄+8NH₃

3]鋅錳干電池廣泛應(yīng)用于日常生活、教學(xué)、科研和生產(chǎn)中。報(bào)廢的干電池不回收利用，不僅是一個(gè)很大的資源浪費(fèi)，而且如果處置不當(dāng)，還可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。廢干電池是“放錯(cuò)了地方的資源”，是完全可以變廢為寶的。酸性鋅錳干電池的反應(yīng)原理為：Zn+2NH₄Cl=ZnCl₂+2NH₃↑+H₂↑.廢干電池的綜合利用有多種方案，下面是其中的一種：

(1)電池底部的鐵片通常采用的防腐措施是　　　 　　　　　　　　，回收時(shí)從金屬混合物分選出鐵的簡單方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)回收時(shí)得到的產(chǎn)品A的主要成分是　　　　　　　　　　　　 ，將其分離的方法是　　　　　

(3)干電池放電過程中產(chǎn)生的H₂主要是與MnO₂反應(yīng)而被吸收，請你分析它們反應(yīng)的原因和反應(yīng)的類型，并推測其可能的產(chǎn)物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4)在焙燒爐中隔絕空氣高溫焙燒的條件下，二氧化錳被還原成易溶液于酸的MnO或Mn，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　 　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(5)焙燒后的固體與硫酸作用時(shí)，其中一些重金屬以可溶性硫酸鹽存在于溶液中(重金屬以可溶性硫酸鹽用MeSO₄來表示)，通常用BaS與之反應(yīng)生成難溶性的無毒硫化物和硫酸鋇，其反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(6)回收得到的產(chǎn)品B是　　　　　 　　　，在生產(chǎn)過程中一般需將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為重要的化工原料MnCO₃,請你用綠色化學(xué)的思想設(shè)計(jì)一個(gè)制備方案

[命題解讀]《考試說明》提出“了解化學(xué)對廢舊物資再生與綜合利用的作用�！北绢}以廢干電池的回收再利用為背景考查了學(xué)生“接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，分析問題和解決問題的能力，化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力”等三種能力。綜合性較強(qiáng)，涉及到了基本操作、回收原理、綜合應(yīng)用等等多個(gè)方面。

[解題指導(dǎo)](1)這是一個(gè)常識性的問題，在干電池的底部就是鍍鋅鐵皮。而對于鐵的提取，最常用的物理方法就是磁選法。

(2)從干電池的放電原理來看(Zn+2NH₄Cl=ZnCl₂+2NH₃↑+H₂↑)最可能溶于水的兩種物質(zhì)就是NH₄Cl和ZnCl₂，從這兩種鹽的性質(zhì)來看用加熱法比較好。

(3)這是一個(gè)對能力要求較高的題目，從題目中可以看出MnO₂與H₂確實(shí)反應(yīng)了，再從二者的性質(zhì)上可以判斷發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。進(jìn)而根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可以對產(chǎn)物進(jìn)行大膽的推測。

(4)本小題中有一個(gè)常識就是所得的濾渣中含有C這種物質(zhì)，也是這個(gè)小題的隱含條件。一旦發(fā)現(xiàn)了這個(gè)隱含條件，這個(gè)小題就可迎刃而解了。

(5)這也是一個(gè)對能力要求較高的小題，也可看作是信息題。寫離子方程式主要是看物質(zhì)能不能拆，本題有兩個(gè)判斷①BaS要拆②MeSO₄要拆。而對于其他幾種物質(zhì)很容易判斷。

(6)這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的問題。從題意可以看出，它的立足點(diǎn)是綠色化學(xué)。因此要防止新的污染的出現(xiàn)。因此本題中只要是涉及到用含鋇我物質(zhì)均不得分。而對于其他的把硫酸根離子轉(zhuǎn)化為其他可利用的鹽出可給分。

答案：(1)在鐵表面鍍鋅　 采用磁選法(2)NH₄Cl和ZnCl₂ 　將混合物加熱，使NH₄Cl分解氣化，并冷卻回收(3)氫氣具有還原性，二氧化錳具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氫氣可被氧化生成水，二氧化錳被還原成低價(jià)的錳的化合物(4)

(5)(6)MnSO₄

在硫酸錳溶液中加入適量的碳酸銨使之反應(yīng)生成MnCO₃，同時(shí)生成可作化肥的硫酸銨。(其他的合理答案也給分，關(guān)鍵是要注意綠色化學(xué)理念)

2]海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：

⑴若在空氣中加熱MgCl₂·6H₂O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　 用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂·6H₂O時(shí)，能得到無水MgCl₂，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑵Mg(OH)₂沉淀中混有的Ca(OH)₂應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟。　　　　　　　　　　　　　

⑶實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。

溶解時(shí)　　　　　　 過濾時(shí)　　　　　　 蒸發(fā)時(shí)　　　　　　

[命題解讀]《考試說明》指出“了解海水的綜合利用”。本題是以“海水的綜合利用可以制備金屬鎂，”為背景知識，考查了學(xué)生對課本所學(xué)知識有靈活應(yīng)用能力，同時(shí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，對一些實(shí)驗(yàn)中常見的基本操作進(jìn)行了考查。

[解題指導(dǎo)]⑴MgCl₂·6H₂O在加熱時(shí)可發(fā)生水解反應(yīng)：MgCl₂·6H₂O　　 Mg(OH)Cl+HCl+5H₂O，加熱可促進(jìn)水解，HCl、水蒸氣的揮發(fā)使水解反應(yīng)趨于完成，生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl受熱進(jìn)一步分解得到MgO；而在干燥的HCl氣流中加熱時(shí)，即可抑制MgCl₂水解，又會帶走M(jìn)gCl₂·6H₂O受熱產(chǎn)生的水蒸氣，促進(jìn)失去結(jié)晶水反應(yīng)的發(fā)生，得到無水MgCl₂。

⑵由于Mg(OH)₂難溶于水，而Ca(OH)₂微溶于水，所以加入適量MgCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥可得純凈的Mg(OH)₂。

⑶熟悉溶解、過濾、蒸發(fā)的操作要點(diǎn)，即可回答玻璃棒的作用。

答案：⑴MgCl₂·6H₂O　　 Mg(OH)Cl+HCl↑+5H₂O↑

MgCl₂·6H₂O　　　 MgO+2HCl↑+5H₂O↑(Mg(OH)Cl　　　 MgO+HCl↑)

在干燥的HCl氣流中加熱時(shí)，抑制了MgCl₂水解，且?guī)ё進(jìn)gCl₂·6H₂O受熱產(chǎn)生的水蒸氣，故得到無水MgCl₂。

⑵加入MgCl₂溶液，充分?jǐn)嚢�，過濾，沉淀用水洗滌

⑶攪拌，加速溶解　 使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止溶液外灑　 攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺

1]作為國家正在實(shí)施的“西氣東輸”工程終點(diǎn)站，上海將逐步改變以煤、石油氣為主的能源結(jié)構(gòu)，這對解決城市環(huán)境污染意義重大。目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)開始使用東海天然氣作為民用燃料，管道煤氣的主要成分是CO、H₂和少量烴類，天然氣的主要成分是CH₄，它們的燃燒反應(yīng)如下：

2CO+O₂　　 　2CO₂　　 2H₂+O₂　　　 2H₂O　　 CH₄+2O₂　　　 CO₂+2H₂O

(1)根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是　 　　 因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進(jìn)方法是　　　 進(jìn)風(fēng)口(填“增大”或“減小”)，如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是　　　　　　　　　　　　　

(2)管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有

少量乙烷、 丙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)

見右表：

試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒季節(jié)有

管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[命題解讀]“了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義�！笔恰犊荚囌f明》的要求之一。本題主要是以“西氣東輸”為背景材料，考查學(xué)生“接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力”從三個(gè)化學(xué)方程式中獲取有用的信息，然后再解決下面的問題。然后再與實(shí)際生活相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了新課標(biāo)中提出的“注重測量自主學(xué)習(xí)的能力，重視理論聯(lián)系實(shí)際”

[解題指導(dǎo)](1)從三個(gè)方程式可得出等物質(zhì)的量的天然氣消耗氧氣的物質(zhì)的量最大，即消耗空氣的體積電大；進(jìn)風(fēng)口是用來提供氧氣的，因?yàn)榈任镔|(zhì)的量的天然氣比管道氣消耗氧氣多，所以要增大空氣進(jìn)口才能使天燃?xì)馊紵�充分�?2)從表中數(shù)據(jù)來看，當(dāng)溫度低于－0.5⁰C時(shí)，丁烷即為液體，所以導(dǎo)致管道內(nèi)氣流不暢通。

答案：天然氣　 增大　 不能充分燃燒，生成有毒的CO　 (2)丁烷遇冷凝結(jié)為液體使管道內(nèi)氣流不暢

3．化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

(1)了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。

(2)了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識催化劑的研制對促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。

(3)了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)、精細(xì)化工在社會發(fā)展中的作用。

(4)了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。

二　 例題剖析及解答指導(dǎo)

2．化學(xué)與材料的制造、應(yīng)用

(1)了解社會發(fā)展和科技進(jìn)步對材料的要求。了解化學(xué)對材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。

(2)了解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。

(3)了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。

(4)了解我國現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材料的發(fā)展方向。

2.考察要點(diǎn)

1部分．化學(xué)與資源開發(fā)利用

(1)了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。

(2)了解我國無機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。

(3)了解海水的綜合利用。了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源利用的作用。

(4)了解化學(xué)對廢舊物資再生與綜合利用的作用。

1.考點(diǎn)闡釋

化學(xué)與技術(shù)部分內(nèi)容原來是穿插在了各個(gè)章節(jié)之中，并沒有明確的考查要點(diǎn)，與各章節(jié)的內(nèi)容合在一起進(jìn)行考查。新課標(biāo)中開設(shè)了化學(xué)與技術(shù)模塊，主要分成了三大部分，①化學(xué)與資源開發(fā)利用。這一部分內(nèi)容主要涉及到了煤、石油和天然氣三種主要能源的開發(fā)與利用、海水的綜合利用、廢舊物資再生與綜合利用三部分內(nèi)容。②化學(xué)與材料的制造、應(yīng)用�；瘜W(xué)材料在原大綱中也有所體現(xiàn)，但不是很系統(tǒng)。在化學(xué)與技術(shù)模塊中主要考查金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)。③化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這一部分內(nèi)容在原大綱中不作要求，而在新課標(biāo)中主要有水的處理、對合成氨的理解、肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。

化學(xué)與技術(shù)的內(nèi)容與生產(chǎn)生活聯(lián)系非常密切，在原來的高考題中往往以信息題的形式出現(xiàn)，題意往往比較新穎，考查的知識點(diǎn)比較綜合，涉及到的知識點(diǎn)比較多，對學(xué)生的能力要求相對較高。

因?yàn)榛瘜W(xué)與技術(shù)只是一個(gè)選修模塊，在高考中出題的形式是以填空或文字?jǐn)⑹龅男问匠霈F(xiàn)，而且只有一個(gè)題，所以試題的綜合性較強(qiáng)，但難度不會很大，主要考查學(xué)生的“接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，分析問題和解決問題的能力，化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力”等三種能力，重點(diǎn)體現(xiàn)出新課程改革對于化學(xué)科的考核目標(biāo)要求：“以能力測試為主導(dǎo)”，“注重測量自主學(xué)習(xí)的能力，重視理論聯(lián)系實(shí)際”。

[例1]一瓶澄清透明的溶液，可能含有下列離子中的一種或幾種：、、、、、、、、取溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

(1)溶液滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙呈紅色。

(2)取少量溶液濃縮后加入銅片和濃硫酸共熱，有紅棕色氣體生成。

(3)取少量溶液，加入用硝酸酸化的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

(4)另將(3)中的沉淀過濾出，濾液中加入硝酸銀溶液，生成白色沉淀

(5)另取原溶液，逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，先看到生成沉淀，隨之該沉淀部分溶解，并呈紅褐色。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷：

① 溶液中肯定存在的離子有　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② 溶液中肯定不存在的離子有　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③ 溶液中不能確定是否存在的離子有　　　　　　　 　　　　　　　　　　 。

[例2] 已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成微溶于水的，有關(guān)的有機(jī)試劑的沸點(diǎn)如下：

　77.1℃；　 (乙醚)34.5℃；

　78.3℃；　　 　　118℃

實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯粗產(chǎn)品的步驟如下：

在蒸餾燒瓶內(nèi)將過量的乙醇與少量濃硫酸混合，然后經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸、邊加熱蒸餾，得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。

(1)反應(yīng)中加入的乙醇是過量的，其目的是：　　　　　　　　

(2)邊滴加醋酸、邊加熱蒸餾的目的是：　　　　　　　　　　

將粗產(chǎn)品再經(jīng)下列步驟精制：

(3)為除去其中的醋酸，可向產(chǎn)品中加入(填字母)　　　　 。

A. 無水乙醇　　 B. 碳酸鈉粉末　　 C. 無水醋酸鈉

(4)再向其中加入飽和氯化鈣溶液，振蕩，分離，其目的是：　　　　　　　　

(5)然后再向其中加入無水硫酸鈉，振蕩，其目的是：　　　　　　　　

最后，將經(jīng)過上述處理后的液體放入另一干燥的蒸餾燒瓶內(nèi)，再蒸餾。棄去低沸點(diǎn)餾分，收集沸程76℃-78℃之間的鎦分即得。

2．陰離子的檢驗(yàn)