20xx人教版高中化學(xué)必修一第1章第2節(jié)化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用復(fù)習(xí)課-資料下載頁
2024-12-09 15:11本頁面
【導(dǎo)讀】本節(jié)課是復(fù)習(xí)課，主要為第一章第一節(jié)、第二節(jié)內(nèi)容。要求通過復(fù)習(xí)使學(xué)生能夠進一步。掌握實驗中常見的基本操作和定量計算在化學(xué)實驗中的應(yīng)用。在教師的引導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生的。歸納能力，比較能力，舉一反三能力。的方法，為學(xué)生的發(fā)展打下基礎(chǔ)。通過活動與探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力。、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度等概念。型例題的分析、學(xué)習(xí)，掌握分析問題、解決問題的方法。，進一步培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度?，F(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品，通過實驗進行分離，可得到固體甲。請?zhí)顚懕碇锌崭?，完成由上述混合物得到固體甲的實驗設(shè)計。沸點差距最大，所以最佳分離方法應(yīng)采用蒸餾法。要將給出的數(shù)據(jù)進行適當(dāng)?shù)奶幚?。在解決具體問題時，要針對題設(shè)情景進行準確的分析和判。顯現(xiàn)象出現(xiàn)，則說明為Na2SO4溶液。下氣體體積除以氣體摩爾體積就是物質(zhì)的量。與物質(zhì)的量有關(guān)的是①②④。
【正文】 m)以上平均為幾十年，而在深層則為 1000年左右。如果元素逗留時間大于更新的時間，則在整個海洋中的分布應(yīng)當(dāng)是均勻的；如果小于更新的時間，其分布應(yīng)當(dāng)是 不均勻的。但是有些元素如 P、 N、 Si雖然逗留時間較長，由于生物參與了這些元素的循環(huán)，在海洋中也造成了不均勻的分布。 海水中除了 14 種主要元素 (O、 H、 Cl、 Ca、 Mg、 S、 K、 Br、 C、 S、 Sr、 B、 Si、 F)濃度大于 1106mg/kg外，其余所有元素的濃度均低于此值，因此可以把這些元素稱為 “微量元素 ”。當(dāng)然，這僅是對海水的組分而言，與通常意義的 “微量元素 ”不同。例如， Fe 和 Al 在地殼中的含量很高，而在海水中含量很低，它們是海水中的微量元素。 海水中的微量元素過去研究不多，現(xiàn)在則因 為它們和環(huán)境污染有重要關(guān)系，研究日益廣泛，例如 IDOE計劃調(diào)查污染本底值和污染物遷移等。海水中的微量元素的循環(huán)和平衡過程是極為復(fù)雜的。其來源主要有河流的輸入、大氣沉降、海底熱泉等，它在海水中涉及的平衡有絡(luò)合、螯合、氧化還原平衡、生物吸收、顆粒物的吸附與解吸等。微量元素的循環(huán)為海洋化學(xué)研究提供了研究的新內(nèi)容。 對海水微量元素的研究首先是分析測定問題。有些方法的靈敏度雖然很高，但是不一定能得到正確的結(jié)果。因為海水中微量元素的含量極低，有些甚至低于蒸餾水中的含量，所以采樣、儲存，以及容器的污染都會產(chǎn)生很大 的誤差。為此，首先要避免沾污，采樣過程要防止污染，樣品的前處理和分析測定均應(yīng)在潔凈實驗室進行，也要考慮容器、試劑等對測定結(jié)果的影響。另外，要經(jīng)常進行實驗室的互校工作，以保證測定質(zhì)量。 微量元素在海水中的存在形式和形態(tài) 元素在海水中的存在形式和形態(tài)與其在海洋的地球化學(xué)、生物及化學(xué)過程有密切關(guān)系，如 Cr 在海水中以 ?24CrO 形式存在較為穩(wěn)定，而以 Cr3+形式則易被吸附沉淀到海底沉積物中。又如海水中的 Cd 有四種形式： Cd2+、 CdCl+、 ?3CdCl 、 02CdCl ，顆粒物和膠體對不同形式的 Cd 的吸附和離子交換顯然是不同的。不同形式的金 屬毒性也大不相同， Cr6+毒性大于 Cr3+，Cu2+和 Cu(OH)+毒性大于有機絡(luò)合的銅，甲基汞的毒性遠大于無機汞。溶于海水中的自由離子及有機、無機絡(luò)合物在水體中比在懸浮物和顆粒物中更穩(wěn)定。因此對海水中微量元素的形態(tài)研究十分重要。一般微量元素在海水中的形態(tài)可以分為以下幾種類型： （ 1）弱酸在海水中的解離； （ 2）變價元素在海水中的氧化還原平衡； （ 3）微量元素在海水中的有機和無機絡(luò)合物； （ 4）生物合成的有機物； （ 5）海水中的有機物及無機顆粒物。 Stumm(1975)把海水中的微量金屬元素按照粒 子大小分為七種形式， Florence(1976)也根據(jù)測定過程把海水中的微量元素分為各種不同形態(tài)。但是這些劃分都比較粗略，還有待于繼續(xù)進行理論研究和實際調(diào)查。 向海洋要水 20世紀 90 年代以來，水資源危機日益突出，世界許多國家都直接或間接地加入了海水淡化技術(shù)的發(fā)展潮流。 從全球范圍來看，目前世界淡化水日產(chǎn)量已達到 2 700 萬立方米，并以 10％～ 30％的年增長率攀升。供養(yǎng)的人口不僅有中東若干國家，而且還有美國、俄羅斯、日本、意大利等許多發(fā)達國家的部分地區(qū)。天津大學(xué)化學(xué)工程研究所王世昌教授介紹 ，世界蒸餾淡化廠（多級閃蒸）的最大規(guī)模已達到 30萬噸 /天，該裝置建在阿聯(lián)酋的阿布扎比，與 廠聯(lián)建；海水反滲透淡化廠的最大規(guī)模達到 11 萬噸 /天，位于沙特阿拉伯的 Jeddah，而地表水反滲透淡化廠規(guī)模達到 38 萬噸 /天，位于美國的科羅拉多。 海水淡化裝置 20 世紀 90 年代年銷售額達到近百億美元，而且增幅不減。其中，美國和日本分別占有大約 30％的市場份額。 80 年代初才起步的韓國也已在中東獲得若干套日產(chǎn)萬 噸級蒸餾海水淡化裝置的機會。相比之下，我國海水淡化進展緩慢，在整個 40 年的發(fā)展過程中每跨一 步都要經(jīng)歷 10 年之久。 1958年，我國海水淡化以電滲析法起步， 1965年開始研究反滲透技術(shù)， 1975 年開始研究大中型蒸餾技術(shù)。 1986 年，批準引進建設(shè)日產(chǎn) 3 000 噸的電廠用多級閃蒸海水淡化裝置， 1997 年建成舟山日產(chǎn) 500 噸海水反滲透淡化裝置。造成我國海水淡化進展緩慢的根本原因在于觀念過于保守，思路上進入了誤區(qū)，擔(dān)心海水淡化技術(shù)不可靠，成本高不可攀等。 關(guān)于海水淡化的技術(shù)問題，國家液體分離膜技術(shù)研究中心高從階院士認為，海水淡化經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，從技術(shù)上講，已經(jīng)比較成熟，大規(guī)模地把海水變成淡水， 已經(jīng)在世界各地出現(xiàn)，主要是海灣地區(qū)。目前主要海水淡化方法有反滲透（ SWRO）、多級閃蒸（ MSF）、多效蒸發(fā)（ MED）和壓氣蒸餾（ VC）等，而適用于大型的海水淡化的方法只有 SWRO、MSF 和 MED。 多級閃蒸就 MSF 技術(shù)本身來看近年來有所進展，但無重大突破。主要進展有單機容量進一步擴大，最高可達 萬～ 萬 m3/天；運行管理方面開發(fā)了 DROPS軟件，可協(xié)調(diào)運行參數(shù)，使系統(tǒng)最佳化，并降低運行費用；采用新型聚羧酸酯防垢劑，兼具抑垢和分散作用，可使 MSF 在 95～ 110 ℃ 下運行，且用量少，對環(huán)境影響小 ；試用高級奧氏不銹鋼代替鎳基合金，以提高運行可靠性，減少停車維修，降低成本。 低溫多效蒸餾（ LTMED） MED 為 30 年代的淡化方法，由于結(jié)垢和腐蝕等問題，且由于 50 年代 MSF的出現(xiàn)，使之停滯不前。盡管美、日等國投入大量資金改進提高，但市場占有份額仍不足 10％。 LT － MED操作溫度在 60～ 70 ℃ 使結(jié)垢和腐蝕有所減緩，可使用較廉價的材料，以降低成本。一些改進工作有塔式設(shè)計，混凝土外殼，增加效數(shù)，采用熱泵式及水電聯(lián)產(chǎn)等。通常能耗在 5 kWh/m3～ 7 kWh/m3淡水，該技術(shù)在利用廢熱造水方面有一定的市場。 反滲透（ SWRO） RO 用膜和組件也相當(dāng)成熟，組件脫鹽率可高達 ％， SWRO 工藝過程也較成熟，有約 20 年的經(jīng)驗積累，已成為海水制取飲用水最廉價的方法。近年來，功交換器和壓力交換器的開發(fā)成功使能量回收效率都高達 90％以上，從而使 SWRO的能耗在4kWh/m3淡水左右，進一步增強了 SWRO 的競爭力， 1998 年又提出納濾（ NF）和 SWRO與 MSF 相結(jié)合的研究開發(fā)，以及高壓和高回收率 SWRO 法等，這使海水綜合利用率進一步提高。近幾年國際海水淡化指標中， SWRO 以投資最低，能耗最低，成本最低，建造 周期短等優(yōu)勢而屢屢中標。 至于海水淡化的成本問題，王世昌教授認為，大型海水淡化噸成本一般在 1 美元左右或以下。按照市場經(jīng)濟的法則與當(dāng)前自來水價格相比，在許多國家都相差無幾或接近持平。如作為豐水國家的美國，自來水的價格為 ～ 美元 /噸（ 1995 年），澳大利亞為 ～ 美元 /噸。對于我國目前沿海地區(qū)的一些遠距離引水工程其費用除了直接工程費之外，還有被引水地區(qū)的間接損失，如果都計入自來水成本，而國家不給予補貼，則水費恐怕也不比淡化水低。至于一些工業(yè)用的高質(zhì)水，其制水成本現(xiàn)在已經(jīng)超過了海水 淡化方案的制水成本。 據(jù)了解，目前國際上共同的認識是：多級閃蒸、低溫多效蒸餾和反滲透必將決定海水淡化的未來，這是過去 40 年研究發(fā)展得出的結(jié)論，也就是說，未來 40年這三種淡化裝置都會繼續(xù)建設(shè)。 本章復(fù)習(xí)題答案 ： BC ： B ： A ： D ： BD ： C 點撥：先求出 NH4Cl 的物質(zhì)的量，再根據(jù)比例求出 KCl 和 K2SO4的物質(zhì)的量，最后求出其質(zhì)量。 ： （ 1）錯誤。沒指明是標準狀況。 （ 2）錯誤。溶液的體積不是 1 L。 （ 3）錯誤。標準狀況下水是固體。 （ 4） 正確。 ： 5% molL1 ： ： n（ KOH） = molL1 L= mol m（ KOH） = mol56 gmol1= g 稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、貼標簽。 ： 設(shè) 350 mL 溶液中 K2SO4的質(zhì)量為 x。 則有 ????? mLgmL xgg g x= g n（ K2SO4） =1174 ??molg g= mol c（ K2SO4） = = molL1 答：稀釋后溶液中 K2SO4的物質(zhì)的量濃度為 molL1。
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