(全國通用)高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題七 化學與技術課件
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1、專題七化學與技術專題七化學與技術2016高考導航高考導航適用于全國卷適用于全國卷最新考綱最新考綱1.化學與資源的開發(fā)利用化學與資源的開發(fā)利用(1)了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。(2)了解我國無機化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。了解我國無機化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。(3)了解海水的綜合利用。了解化學科學發(fā)展對自然資源利用了解海水的綜合利用。了解化學科學發(fā)展對自然資源利用的作用。的作用。(4)了解化學對廢舊物資再生與綜合利用的作用。了解化學對廢舊物資再生與綜合利用的作用。2.化學與材料的制造和應用化學與材料的制造和應用(1)了解社會發(fā)展和科技進步
2、對材料的要求。了解化學對材料了解社會發(fā)展和科技進步對材料的要求。了解化學對材料科學發(fā)展的促進作用。科學發(fā)展的促進作用。專題七化學與技術專題七化學與技術專題七化學與技術專題七化學與技術(2)了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子合成材料、復合了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子合成材料、復合材料和其他新材料的特點,了解有關的生產(chǎn)原理。材料和其他新材料的特點,了解有關的生產(chǎn)原理。(3)了解用化學方法進行金屬材料表面處理的原理。了解用化學方法進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。料的發(fā)展方向。
3、3.化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(1)了解化學在水處理中的應用。了解化學在水處理中的應用。(2)了解合成氨的主要原理、原料、重要設備、流程和意義,了解合成氨的主要原理、原料、重要設備、流程和意義,認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。(3)了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細化工在社會發(fā)展中的了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細化工在社會發(fā)展中的作用。作用。(4)了解化學肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。了解化學肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。專題七化學與技術專題七化學與技術高頻考點高頻考點高考印證高考印證化學與資源的開發(fā)利用化學與資源的開發(fā)利用
4、2014T36化學與材料的制造和應用化學與材料的制造和應用化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)2015T362013T36專題七化學與技術專題七化學與技術命題趨勢命題趨勢本專題在高考中一般選取某一考點進行考查,以化學知識和本專題在高考中一般選取某一考點進行考查,以化學知識和新材料、新能源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鋼鐵煉制等聯(lián)系起來考查,新材料、新能源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鋼鐵煉制等聯(lián)系起來考查,預計在預計在2016年高考中這一特點仍將延續(xù)。年高考中這一特點仍將延續(xù)??键c一考點一化學與資源的開發(fā)利用化學與資源的開發(fā)利用1獲取潔凈水的主要方法獲取潔凈水的主要方法主要方法主要方法相關原理相關原理水的凈化水的凈化混凝法混凝法
5、加入混凝劑加入混凝劑(如明礬如明礬)沉沉淀水中懸浮雜質(zhì)淀水中懸浮雜質(zhì)硬水軟化硬水軟化加熱法、藥劑法、加熱法、藥劑法、離子交換法離子交換法降低水中降低水中_、_離子的含量離子的含量鈣鈣鎂鎂主要方法主要方法相關原理相關原理污水污水處理處理中和法、沉淀法中和法、沉淀法中和廢水、將其中的中和廢水、將其中的_離子轉化為離子轉化為沉淀沉淀海水海水淡化淡化蒸餾法、電滲析法蒸餾法、電滲析法通過蒸餾濃縮、離子交換通過蒸餾濃縮、離子交換膜的選擇透過性淡化海水膜的選擇透過性淡化海水重金屬重金屬2.海水資源的綜合利用海水資源的綜合利用海水海水制鹽制鹽以蒸發(fā)法以蒸發(fā)法(鹽田法鹽田法)為主,即在太陽照射后,海水受為主,即
6、在太陽照射后,海水受熱,水分逐漸蒸發(fā),當各種鹽分別達到其飽和濃度熱,水分逐漸蒸發(fā),當各種鹽分別達到其飽和濃度時,依次以固態(tài)形式析出,此時得到的鹽為粗鹽時,依次以固態(tài)形式析出,此時得到的鹽為粗鹽氯堿氯堿工業(yè)工業(yè)用電解用電解_的方法得到的方法得到NaOH、Cl2和和H2。工業(yè)上電解飽和食鹽水的設備為工業(yè)上電解飽和食鹽水的設備為_電解電解槽槽飽和食鹽水飽和食鹽水離子交換膜離子交換膜海水海水提溴提溴常用的一種海水提溴技術叫吹出法,即用氯氣氧化常用的一種海水提溴技術叫吹出法,即用氯氣氧化海水中的海水中的Br,使其變成,使其變成Br2,然后用空氣或水蒸,然后用空氣或水蒸氣吹出氣吹出海水海水提鎂提鎂工業(yè)上從
7、海水中提鎂的一種方法是將海水抽入反應工業(yè)上從海水中提鎂的一種方法是將海水抽入反應槽中,加入石灰乳槽中,加入石灰乳(或用海洋中的牡蠣殼燒成石灰或用海洋中的牡蠣殼燒成石灰粉末粉末),使海水中的鎂轉變成,使海水中的鎂轉變成Mg(OH)2沉淀;加鹽沉淀;加鹽酸轉化成酸轉化成MgCl2溶液,蒸發(fā)結晶、過濾、烘干,然溶液,蒸發(fā)結晶、過濾、烘干,然后電解熔融后電解熔融MgCl2得到鎂和氯氣;氯氣可用來制鹽得到鎂和氯氣;氯氣可用來制鹽酸,再循環(huán)使用酸,再循環(huán)使用3.石油的三種加工煉制方法石油的三種加工煉制方法煉制方法煉制方法變化變化主要原料主要原料主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品分餾分餾常壓常壓物理變化物理變化原油原油石油氣
8、、汽油、石油氣、汽油、煤油、柴油等煤油、柴油等減壓減壓重油重油石蠟、瀝青等石蠟、瀝青等裂化裂化 化學變化化學變化重油、石重油、石蠟等蠟等汽油、煤油、汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油柴油等輕質(zhì)油裂化裂化裂解裂解 化學變化化學變化石油分餾石油分餾產(chǎn)物產(chǎn)物主要是主要是_、_、丁、丁烯等烯等裂解裂解乙烯乙烯丙烯丙烯4.煤的三種化學加工方法煤的三種化學加工方法原理原理主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品干餾干餾將煤隔絕空氣加強熱使將煤隔絕空氣加強熱使其分解其分解_、_、_氣化氣化把煤中的有機物轉化為把煤中的有機物轉化為可燃性氣體可燃性氣體CO、H2、CH4焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦爐氣焦爐氣原理原理主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品液液化化直接直接液化
9、液化高溫、高壓和有催化劑條高溫、高壓和有催化劑條件下,與溶劑混合,使煤件下,與溶劑混合,使煤與與H2作用生成液體燃料作用生成液體燃料優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)物燃料氣、香烴和副產(chǎn)物燃料氣、液化石油氣等液化石油氣等間接間接液化液化先把煤氣化成先把煤氣化成CO和和H2,再經(jīng)催化合成烴類燃料、再經(jīng)催化合成烴類燃料、醇類燃料醇類燃料(如如CH3OH)等等合成汽油、甲醇等合成汽油、甲醇等資源的開發(fā)利用資源的開發(fā)利用Mg(OH)269.6(4)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂,發(fā)生反應采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂,發(fā)生反應的化學方程式為的化學方程式為_;電解時,若有
10、少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗,寫出有關反電解時,若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗,寫出有關反應的化學方程式:應的化學方程式:_。3Br26Na2CO33H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3Ca2Ca2Mg2Mg(OH)2互動拓展互動拓展電解電解MgCl2溶液能制取鎂嗎?為什么不用電解法制取鋁一樣溶液能制取鎂嗎?為什么不用電解法制取鋁一樣電解熔融的電解熔融的MgO? 水是一種重要的自然資源水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請回答下列問題缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請回答下列問題:(1)天然水中溶解的氣體主要有天然水
11、中溶解的氣體主要有_、_;(2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是_ (寫兩種寫兩種),其,其凈水作用的原理是凈水作用的原理是_;O2CO2(或或N2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任寫兩種任寫兩種)鋁鹽鋁鹽(或鐵鹽或鐵鹽)在水中發(fā)生水解生成相應氫氧化物膠體在水中發(fā)生水解生成相應氫氧化物膠體,它可吸附它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他膠粒帶異電的膠體天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他膠粒帶異電的膠體,使使其聚沉,達到凈化目的其聚沉,達到凈化目的 水的凈化是用混凝劑水的凈化是用混凝劑(如明礬如明礬等等)將水中膠
12、體及懸浮物沉淀下來,而水的軟化是除去水將水中膠體及懸浮物沉淀下來,而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子中的鈣離子和鎂離子107401 4842(2015高考江蘇卷高考江蘇卷)軟錳礦軟錳礦(主要成分主要成分MnO2,雜質(zhì)金屬元,雜質(zhì)金屬元素素Fe、Al、Mg等等)的水懸濁液與煙氣中的水懸濁液與煙氣中SO2反應可制備反應可制備MnSO4H2O,反應的化學方程式為,反應的化學方程式為MnO2SO2=MnSO4。(1)質(zhì)量為質(zhì)量為17.40 g純凈純凈MnO2最多能氧化最多能氧化_L (標準狀況標準狀況) SO2。(2)已知:已知:KspAl(OH)311033,KspFe(OH)331039,pH7
13、.1時時Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中溶液中的的Fe3、Al3(使其濃度均小于使其濃度均小于1106 molL1),需調(diào)節(jié)溶,需調(diào)節(jié)溶液液pH范圍為范圍為_。4.485.0pH7.1高于高于60 燃燒不充分燃燒不充分蒸餾蒸餾(或分餾或分餾)催化劑催化劑H2Al(OH)3(6)工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸,如圖是氨氧化率與氨工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸,如圖是氨氧化率與氨空氣混合氣空氣混合氣體中氧氨比的關系。體中氧氨比的關系。其中直線表示反應的理論值,曲線表示實際生產(chǎn)情況。當氨氧化率達到其中直線表示反應的理論值,曲線表示實際生產(chǎn)情況。當氨氧化率達到
14、100%,理論上,理論上n(O2)/n(NH3)_,實際生實際生產(chǎn)將產(chǎn)將值維持在值維持在1.72.2之間之間,原因是原因是 _。1.25 氧氣太少氧氣太少,不利于氨氣的轉化;不利于氨氣的轉化;值值為為2.2時,時,NH3的轉化率已近的轉化率已近100%歸納總結歸納總結化工生產(chǎn)常涉及的問題化工生產(chǎn)常涉及的問題綠色綠色化學化學綠色化學又稱環(huán)境友好化學、環(huán)境無害化學、清潔化綠色化學又稱環(huán)境友好化學、環(huán)境無害化學、清潔化學。是用化學的技術和方法去減少或消除有害物質(zhì)的學。是用化學的技術和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。理想的化工方式是反應物的原子全部轉生產(chǎn)和使用。理想的化工方式是反應物的原子全部轉
15、化為期望的最終產(chǎn)物,實現(xiàn)化為期望的最終產(chǎn)物,實現(xiàn)“零排放零排放”循環(huán)循環(huán)操作操作利用循環(huán)操作能有效地提高原料的利用率,降低生產(chǎn)利用循環(huán)操作能有效地提高原料的利用率,降低生產(chǎn)成本,如合成氨中的循環(huán)操作,可提高氮氣和氫氣的成本,如合成氨中的循環(huán)操作,可提高氮氣和氫氣的轉化率轉化率循環(huán)循環(huán)利用利用可以充分利用原料、節(jié)約資源,同時也是減少排放、可以充分利用原料、節(jié)約資源,同時也是減少排放、實現(xiàn)變廢為寶的重要手段,如制堿工業(yè)中氯化鈉溶液實現(xiàn)變廢為寶的重要手段,如制堿工業(yè)中氯化鈉溶液的循環(huán)利用可提高氯化鈉的利用率的循環(huán)利用可提高氯化鈉的利用率化工化工生產(chǎn)生產(chǎn)中的中的逆流逆流原理原理化工生產(chǎn)中的逆流原理:熱
16、交換器中的冷、熱氣體化工生產(chǎn)中的逆流原理:熱交換器中的冷、熱氣體(或液體或液體),沸騰爐中的燃料與空氣,制硫酸工業(yè)吸收,沸騰爐中的燃料與空氣,制硫酸工業(yè)吸收塔中氣體和吸收液濃硫酸等。逆流的作用是為了充分塔中氣體和吸收液濃硫酸等。逆流的作用是為了充分接觸,此外,在化學實驗中的冷凝管也采用了逆流原接觸,此外,在化學實驗中的冷凝管也采用了逆流原理理考點二考點二化學與材料的制造和應用化學與材料的制造和應用1金屬的冶煉金屬的冶煉(1)煉鐵和煉鋼煉鐵和煉鋼鐵礦石鐵礦石焦炭焦炭石灰石石灰石2無機非金屬材料無機非金屬材料石灰石石灰石黏土黏土Na2SiO3CaSiO3SiO2石英砂石英砂石灰石石灰石純堿純堿3有
17、機高分子材料有機高分子材料材料材料名稱名稱功能高分子材料功能高分子材料復合材料復合材料概念概念性能性能實例實例既具有傳統(tǒng)高分子材料的機既具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能,又具有某些特殊功械性能,又具有某些特殊功能的高分子材料能的高分子材料兩種或兩種以上材料組兩種或兩種以上材料組成的新型材料,由基體成的新型材料,由基體和增強體構成和增強體構成不同的功能高分子材料,不同的功能高分子材料,具有不同的特征性質(zhì)具有不同的特征性質(zhì)一般具有強度高、質(zhì)量一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)異性能輕、耐腐蝕等優(yōu)異性能離子交換樹脂、高分子藥離子交換樹脂、高分子藥物、液晶材料、高吸水性物、液晶材料、高吸水性樹脂等樹脂等玻
18、璃鋼、陶瓷塑料、復玻璃鋼、陶瓷塑料、復合地板、汽車輪胎等合地板、汽車輪胎等材料的制造和應用材料的制造和應用1(化學與材料應用類化學與材料應用類)(2015高考海南卷高考海南卷)鐵在自然界分布廣鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應用。泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應用。石灰石石灰石CO355爐身爐身爐腹爐腹將高爐氣通入石灰乳將高爐氣通入石灰乳(或其他合理答案或其他合理答案)石灰石石灰石蓋斯蓋斯互動拓展互動拓展寫出高爐煉鐵的主要反應。寫出高爐煉鐵的主要反應。(1)向反應器中通入向反應器中通入Cl2前,需通一段時間前,需通一段時間N2,主要目的是,主要目的是_。(2)高溫反應后,
19、石墨中氧化物雜質(zhì)均轉變?yōu)橄鄳穆然铮邷胤磻?,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉變?yōu)橄鄳穆然铮瑲怏w氣體中的碳氧化物主要為中的碳氧化物主要為_,由氣體,由氣體中某物質(zhì)得中某物質(zhì)得到水玻璃的化學反應方程式為到水玻璃的化學反應方程式為_。(3)步驟步驟為攪拌、為攪拌、_,所得溶液,所得溶液中的陰離子有中的陰離子有_。排出系統(tǒng)中的氧氣,防止氧化初級石墨電極排出系統(tǒng)中的氧氣,防止氧化初級石墨電極COSiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O過濾過濾(4)由溶液由溶液生成沉淀生成沉淀的總反應的離子方程式為的總反應的離子方程式為_,100 kg初級石墨最多可獲得初級石墨最多可獲得的質(zhì)量為的質(zhì)量為_ k
20、g。(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐,完成如圖防腐石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐,完成如圖防腐示意圖,并作相應標注。示意圖,并作相應標注。7.8見解析見解析2玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。(1)酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成,反應有大量熱放出,為酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成,反應有大量熱放出,為防止溫度過高,應向已有苯酚的反應釜中防止溫度過高,應向已有苯酚的反應釜中_加入甲加入甲醛,且反應釜應裝有醛,且反應釜應裝有_裝置。裝置。(2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石和石灰石(或
21、長石或長石)高溫熔融而成,主要反應的化高溫熔融而成,主要反應的化學方程式為學方程式為_。緩慢緩慢冷卻冷卻純堿純堿(3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是玻璃鋼中玻璃纖維的作用是_。玻璃鋼具有。玻璃鋼具有_等優(yōu)異性能等優(yōu)異性能(寫出兩點即可寫出兩點即可)。(4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是_。a深埋深埋b粉碎后用作樹脂填料粉碎后用作樹脂填料c用作燃料用作燃料d用有機溶劑將其溶解,回收樹脂用有機溶劑將其溶解,回收樹脂增強體增強體強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好(答對兩答對兩點即可點即可)b3硅在地殼中的含
22、量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久,硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。回答下列問題:在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。回答下列問題:(1)1810年瑞典化學家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時,年瑞典化學家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時,得到一種得到一種“金屬金屬”。這種。這種“金屬金屬”可能是可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中,生產(chǎn)普通陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中,生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有玻璃的主要原料有_。 含有硅、碳含有硅、碳的鐵合金的鐵合金(或硅鐵或硅鐵)石英砂、純堿和石灰石石英砂、純堿和石灰石用石英砂和焦炭在電弧爐中
23、高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,該反應的化學方程式為該反應的化學方程式為_;碳化硅又稱;碳化硅又稱_,其晶體結構與其晶體結構與_相似。相似。在流化床反應的產(chǎn)物中,在流化床反應的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占大約占85%,還有,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有關物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表,提純等,有關物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和是沉降、冷凝和_。物質(zhì)物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點沸點/2 35557.631.88.230.484.9111.9
24、金剛砂金剛砂金剛石金剛石(或單晶硅或單晶硅)精餾精餾(或蒸餾或蒸餾)SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為_。(4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是_。H2SiO3、H2、HClH2、HCl考點三考點三化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程中的四個硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程中的四個“三三”2合成氨的四種生產(chǎn)條件的選擇合成氨的四種生產(chǎn)條件的選擇加快化學反應加快化學反應速率速率促進化學平衡促進化學平衡右移右移實際生產(chǎn)條件實際生產(chǎn)條件濃度濃度_反應物濃度反應物濃度_反反應物濃度應物濃度氮氣與氫氣的配比氮氣
25、與氫氣的配比為為12.8壓強壓強_壓強壓強_壓強壓強1030 MPa溫度溫度_溫度溫度 _溫度溫度400500 催化劑催化劑使用催化劑使用催化劑無影響無影響采用以鐵為主的催采用以鐵為主的催化劑化劑增大增大升高升高降低降低增大增大增大增大增大增大3.兩種制堿法的對比兩種制堿法的對比氨堿法氨堿法(索爾維索爾維)聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法(侯德榜侯德榜)原理原理_原料原料食鹽、氨氣、石灰石食鹽、氨氣、石灰石(經(jīng)經(jīng)煅燒后生成煅燒后生成CO2和和CaO)食鹽、氨氣、二氧化碳食鹽、氨氣、二氧化碳生產(chǎn)生產(chǎn)流程流程氨堿法氨堿法(索爾維索爾維)聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法(侯德榜侯德榜)優(yōu)點優(yōu)點原料便宜,步驟簡原料便宜,步驟
26、簡單單產(chǎn)品純度高,原料利用率產(chǎn)品純度高,原料利用率高,同時得到氮肥高,同時得到氮肥NH4Cl缺點缺點產(chǎn)生大量產(chǎn)生大量CaCl2,食,食鹽利用率低鹽利用率低4.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)原理原理主要主要設備設備產(chǎn)品產(chǎn)品用途用途離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陽極用金屬鈦制成陽極用金屬鈦制成(涂有鈦釕涂有鈦釕氧化物層氧化物層),陰極用碳鋼制成,陰極用碳鋼制成(覆有鎳鍍層覆有鎳鍍層)。陽離子。陽離子交換膜具有選擇透過性,只允許交換膜具有選擇透過性,只允許Na透過透過,而而Cl、OH和氣體不能透過和氣體不能透過燒堿:可用于造紙、玻璃、肥皂等工業(yè)燒堿:可用于造紙、玻璃、肥皂等工業(yè)氯氣:可用于農(nóng)藥、有機合成、氯化物
27、的合成氯氣:可用于農(nóng)藥、有機合成、氯化物的合成氫氣:可用于金屬冶煉、有機合成、鹽酸的制取氫氣:可用于金屬冶煉、有機合成、鹽酸的制取5.氨氧化法制硝酸氨氧化法制硝酸原理原理尾尾氣氣凈化凈化用用Na2CO3溶液吸收氮的氧化物得到亞硝酸鈉和溶液吸收氮的氧化物得到亞硝酸鈉和硝酸鈉:硝酸鈉:2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮的氧化物用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮的氧化物還原為氮氣和水:還原為氮氣和水:H2NO2=NOH2O、2H22NO=N22H2O;CH44NO2=4NOCO22H2O、CH44NO=2N2CO22H2O化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)回
28、答下列問題:回答下列問題:(1)步驟步驟中得到的氧化產(chǎn)物是中得到的氧化產(chǎn)物是_,溶解溫度應控制在,溶解溫度應控制在6070 ,原因是,原因是_。(2)寫出步驟寫出步驟中主要反應的離子方程式:中主要反應的離子方程式:_。(3)步驟步驟包括用包括用pH2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是_(寫名稱寫名稱)。(4)上述工藝中,步驟上述工藝中,步驟不能省略,理由是不能省略,理由是_。CuSO4(或或Cu2)溫度低溶解速度慢、溫度過高硝酸銨分解溫度低溶解速度慢、溫度過高硝酸銨分解硫酸硫酸醇洗有利加快去除醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化而變質(zhì)表面水分,
29、防止其水解氧化而變質(zhì)BD強氧化性強氧化性加快加快還原還原CuCl硫酸硫酸水分水分6互動拓展互動拓展工藝流程問題中控制溫度的目的一般考慮哪些角度?工藝流程問題中控制溫度的目的一般考慮哪些角度?答案:若控制溫度低于常溫,一般是冷凝產(chǎn)品;若控制溫度答案:若控制溫度低于常溫,一般是冷凝產(chǎn)品;若控制溫度高于常溫,一般為提高反應速率。此外,溫度若不宜過高,高于常溫,一般為提高反應速率。此外,溫度若不宜過高,一般為防止原料物質(zhì)揮發(fā)或原料、產(chǎn)品的分解。一般為防止原料物質(zhì)揮發(fā)或原料、產(chǎn)品的分解。 (2014高考全國卷高考全國卷,T36,15分分)磷礦石主要以磷礦石主要以磷酸鈣磷酸鈣Ca3(PO4)2H2O和磷灰
30、石和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。圖等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利為目前國際上磷礦石利用的大致情況。其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制用的大致情況。其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。程。部分物質(zhì)的相關性質(zhì)如下:部分物質(zhì)的相關性質(zhì)如下:回答下列問題:回答下列問題:(1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的使用量的_%。熔點熔點/沸點沸點/備注備注白磷白磷44280
31、.5PH3133.887.8難溶于水,有還原性難溶于水,有還原性SiF49086易水解易水解69(2)以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應的化學方程式為反應的化學方程式為 _。現(xiàn)有現(xiàn)有1 t折合含有折合含有P2O5約約30%的磷灰石,最多可制得的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸的商品磷酸_t。(3)如圖如圖(b)所示,熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將所示,熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰、過量焦炭與磷灰石混合,高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是石混合,高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是_(填化學式填化學式)。冷。冷凝塔凝塔1的主
32、要沉積物是的主要沉積物是_,冷凝塔,冷凝塔2的主要沉積物是的主要沉積物是_。Ca5F(PO4)35H2SO4=5CaSO4HF3H3PO40.49CaSiO3液態(tài)白磷液態(tài)白磷固態(tài)白磷固態(tài)白磷(4)尾氣中主要含有尾氣中主要含有_,還含有少量的,還含有少量的PH3、H2S和和HF等。將尾氣先通入純堿溶液等。將尾氣先通入純堿溶液,可除去可除去_,再通入次氯酸鈉,再通入次氯酸鈉溶液,可除去溶液,可除去_。(均填化學式均填化學式)(5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但優(yōu)點是相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但優(yōu)點是_。CO、SiF4SiF4、H2S、HFPH3產(chǎn)品純度高產(chǎn)品純度高空氣
33、空氣(2)合成氨為放熱反應,但工業(yè)上采用合成氨為放熱反應,但工業(yè)上采用400500 的溫度,的溫度,主要原因是主要原因是_。(3)在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是_;從合成塔出來的混合氣體,;從合成塔出來的混合氣體,通常僅含有通常僅含有15%(體積分數(shù)體積分數(shù))的氨。為提高原料的利用率,通的氨。為提高原料的利用率,通常采取的措施是常采取的措施是_。該溫度范圍內(nèi)反應速率較快,且催化劑的活性較大該溫度范圍內(nèi)反應速率較快,且催化劑的活性較大防止催化劑中毒防止催化劑中毒將將N2、H2循環(huán)利用循環(huán)利用(4)氨主要用來制取硝酸等產(chǎn)品。氨主要用來制取硝
34、酸等產(chǎn)品。在制取濃硝酸時,將濃硫酸與在制取濃硝酸時,將濃硫酸與50%的硝酸一起蒸餾,濃硫的硝酸一起蒸餾,濃硫酸的作用是作酸的作用是作_(填填“催化劑催化劑”、“氧化劑氧化劑”、“吸水劑吸水劑”或或“脫水劑脫水劑”)。采用氨的催化氧化法制硝酸時,若氧化爐中氨的轉化率為采用氨的催化氧化法制硝酸時,若氧化爐中氨的轉化率為90%,且氮的氧化物得到充分的循環(huán)利用,則,且氮的氧化物得到充分的循環(huán)利用,則1 t液氨理論上液氨理論上可合成可合成50%的硝酸的硝酸_t(計算結果精確到小數(shù)點后兩位計算結果精確到小數(shù)點后兩位)。吸水劑吸水劑6.67(1)由由Na2Cr2O7生產(chǎn)生產(chǎn)K2Cr2O7的化學方程式為的化學
35、方程式為_。通過冷卻結晶析。通過冷卻結晶析出大量出大量K2Cr2O7的原因是的原因是_。低溫下低溫下K2Cr2O7溶解度遠小于其他組分溶解度遠小于其他組分,隨溫度的降低隨溫度的降低,K2Cr2O7溶解度明顯減小溶解度明顯減小(答案合理即可答案合理即可)(2)向向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)母液中加堿液調(diào)pH的目的是的目的是_。(3)固體固體A主要為主要為_(填化學式填化學式)。固體。固體B主要為主要為_(填化填化學式學式)。(4)用熱水洗滌固體用熱水洗滌固體A,回收的洗滌液轉移到母液,回收的洗滌液轉移到母液_(填填“”“”、“”“”或或“”“”)中,既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。中,既能提高產(chǎn)
36、率又可使能耗最低。除去除去Fe3NaClK2Cr2O7解化學工藝流程題的思路和方法解化學工藝流程題的思路和方法1解題思路解題思路明確整個流程及每一部分的目的明確整個流程及每一部分的目的仔細分析每步發(fā)生的反應仔細分析每步發(fā)生的反應及得到的產(chǎn)物及得到的產(chǎn)物結合基礎理論與實際問題思考結合基礎理論與實際問題思考注意答題的注意答題的模式與要點,并注意語言表達的科學性,在答題時應注意:模式與要點,并注意語言表達的科學性,在答題時應注意:前一問回答不了,并不一定會影響回答后面的問題。前一問回答不了,并不一定會影響回答后面的問題。解題的基本思路如下:解題的基本思路如下:(1)瀏覽全題,確定該流程的目的瀏覽全題
37、,確定該流程的目的由何原料獲得何產(chǎn)物由何原料獲得何產(chǎn)物(副產(chǎn)物副產(chǎn)物),對比原料和產(chǎn)物。,對比原料和產(chǎn)物。(2)了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設問中的提了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設問中的提示性信息,并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用。示性信息,并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用。(3)解析流程圖并思考:從原料到產(chǎn)品依次進行了什么反應?解析流程圖并思考:從原料到產(chǎn)品依次進行了什么反應?利用了什么原理利用了什么原理(氧化還原、溶解度、溶液中的平衡氧化還原、溶解度、溶液中的平衡)?每一?每一步操作進行到什么程度最佳?每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了步操作進行到什么程度最
38、佳?每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物?雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的?什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物?雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的?2解題方法解題方法(1)首尾分析法首尾分析法對一些線型流程工藝對一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序)試題試題,首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原料原料)與最后與最后一種物質(zhì)一種物質(zhì)(產(chǎn)品產(chǎn)品),從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關系從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關系,弄弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提清生產(chǎn)流程過程中原料轉化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝
39、純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結合題設的問題然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。逐一推敲解答。(2)截段分析法截段分析法對于用同樣的原料生產(chǎn)多種對于用同樣的原料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上兩種或兩種以上)產(chǎn)品產(chǎn)品(包括副產(chǎn)包括副產(chǎn)品品)的工藝流程題,用截段分析法更容易找到解題的切入點。的工藝流程題,用截段分析法更容易找到解題的切入點。用截段分析法解工藝流程題是一種主流解題方法,因為當前用截段分析法解工藝流程題是一種主流解題方法,因為當前化工生產(chǎn)為了降低成本、減少污染、增加效益,大都設計成化工生產(chǎn)為了降低成本、減少污染、增加效益,大都設計成綜合利用原料,生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)線。綜合利用原料,生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)線。
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