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1.3 物质的分类与转化
第4课时 材料的合成
三、材料的合成
物质的分类有助于我们认识物质的特性，物质的转化规律有助于合成各种物质，对一些物质进行开发加工可以制造出满足人们需要的各种材料。
1.根据物质相互转化的规律，以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径。我们选择最优的途径（如原料利用率高，产生污染少），以铜为主要原料制备硫酸铜。
2.设计制备方法：
（1）铜能与浓硫酸在加热条件下，生成硫酸铜、二氧化硫和水。
（3） ，
（2） 。
3.实验原理（写出相应的化学方程式）：
（1） 。
（3） 。
（2） 。
Cu + H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑ + H2O
铜加热生成氧化铜，加稀硫酸生成硫酸铜和水
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O
2Cu + O2 == 2CuO
将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，再将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜
。
。
Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaNO3
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
4.请对以上方法在原料利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。
能耗高、原料利用率低、会产生污染。
方案一：
能耗高、原料利用率高，无污染。
方案二：
方案三：
步骤繁琐、成本高。
材料的合成和制造给社会带来众多产品与巨大财富的同时，也会向周围环境排放大量的“三废”（废水、废渣、废气），使自然界的生态平衡遭受破坏。为了减少或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的绿色新工艺，探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
除了要及时处理“三废”，我们还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上减少生成对环境造成的污染。
为了防治污染，保护环境，在维持良好环境的条件下发展工业，我国采取了哪些处理“三废”的措施？
1、核心措施：实行 “减量化、资源化、无害化”的“三化”原则 ，并从末端治理转向源头减量和全过程管控。
2、法律体系建设 ：1973年发布首个《工业“三废”排放试行标准》，2026年8月15日《中华人民共和国生态环境法典》正式施行，为三废治理提供了坚实的法治基础。
3、“三同时”制度 ：要求新建、改建、扩建项目中的防治污染设施，必须与主体工程 同时设计、同时施工、同时投产使用 ，从源头上控制新污染源的产生。
4、规划引领与监管 ：通过《固体废物污染防治“十五五”规划》等专项规划部署重点任务，并运用排污许可、总量控制、环保督察、在线监测等行政与科技手段强化监管。
炼钢与“三废”的回收利用
炼钢过程中会产生大量的棕色烟气，其主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此工厂安装了回收设备，将这些“放在错误地点的原料”进行回收利用。
例如：从烟气中回收的氧化铁尘粒可以用来炼钢；得到的一氧化碳可以做化工原料或燃料 ；烟气带出的热量可以用于制造水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣可以用来做矿渣水泥，含磷量较多的炉渣则可加工成磷肥等。
1.塑料的使用方便了人类的生活，但由此也带 来了“白色污染”。下列解决“白色污染”的合理措施是 （ ）
A.焚烧废旧塑料袋　 B.废弃塑料掩埋处理
C.禁止使用塑料制品 D.使用可降解塑料
D
2. “绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子 利用率达到100%)。CO和H2在一定条件下按 照不同的比例可以合成不同的有机化工原料。 根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物 不可能是（ ）
A．甲醇(CH4O) B．乙醇(C2H6O)
C．甲醛(CH2O) D．乙酸(C2H4O2)
B
3.某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下：
写出上述生产流程中与提取铜直接有关的 A、B、C 三步反应的化学方程式。
A. _________________________________
B. _________________________________
C. _________________________________
2Cu + O2 == 2CuO
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
4. 某大型高炉年产生铁4×106吨（设生铁的含铁 质量分数为96%，在冶炼过程中铁的损耗不计）， 则需要含铁的质量分数为 50% 的赤铁矿石多少万吨？
解：
设需铁矿石的质量为X 吨
x × 50% = 4×106吨 × 96%
x = 7.68×106吨
答：需铁矿石7.68×106吨。
5. 我国早在春秋战国时期就开始炼铁、应用金属 铁。请你用化学方程式表示用一氧化碳还原氧化铁的化学反应原理_________________________________。
Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2
高温
再见

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