高中化学选修2知识点总结
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化学选修2《化学与技术》
第一单元走进化学工业
教学重点(难点):
1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。
4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。
知识归纳:
除H2S:NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O
除CO:CO+H2O==CO2+H2K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3
3、氨的合成与分离:混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15%为氨气,
再进入冷凝器液化氨气,剩余原料气体再送入合成塔。
工业发展1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进(磁铁矿)3、环境保护
三废处理废气:H2S-直接氧化法(选择性催化氧化)、循环。
CO2-生产尿素、碳铵。
废液:含氰化物污水-生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。
含氨污水-蒸馏法回收氨,浓度较低可用离子交换法。
废渣:造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣(用煤),炭黑(重油)。
3 制纯碱
氨碱法(索尔维)1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl 2、2NaHCO3
△
Na2CO3+CO2↑+H2O↑
缺点:CO2来自CaCO3,CaO-Ca(OH)2-2NH3+CaCl2+2H2O
CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl-没有充分利用,只有70%。CaCO3的利用不够充分。
联合法(侯德榜)与氨气生产联合起来:
NH3、CO2都来自于合成氨工艺;这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。
资料:
一、硫酸的用途
肥料的生产。
硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉):2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4;
和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙):Ca3(PO4)2 + 2H2SO4=Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4;
浓硫酸的氧化性。
(1)2Fe + 6H2SO4 (浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (铝一样)
(2)C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2↑ + CO2↑+ 2H2O
S + 2H2SO4 (浓) 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
(3)H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2↑ + 2H2O
2HBr + H2SO4 (浓) = Br2↑ + SO2 ↑ + 2H2O
8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S ↑ + 4H2O
(4)2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S ↓ + 3SO2↑ + 6H2O
(5)当浓硫酸加入胆矾时,浓硫酸吸水,胆矾脱水,产生白色沉淀。
二、氨气
1、氮肥工业原料与酸反应生成铵盐
2、硝酸工业原料能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O (Pt-Rh 高温)
3、用作制冷剂易液化,汽化时吸收大量的热
三、纯碱
烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。它与纯碱并列,在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。
1、普通肥皂。
高级脂肪酸的钠盐,一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
第二单元化学与资源开发利用
教学重点(难点):
1、天然水净化和污水处理的化学原理,化学再水处理中的应用和意义。
硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
2、海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。氯碱工业的基本反应原理。
从海水中获取有用物质的不同方法和流程。
3、石油、煤和天然气综合利用的新进展。
知识归纳:
电解饱和食盐水中。
正阳失,负阴得。
阳极:活性电极,放电顺序:S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸性溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(1)在电解饱和食盐水中,阳极有气泡产生,有刺激性味道的气体,湿润的KI-淀粉试纸变蓝。阴极有气泡,可燃气体。
(2)如果交换电极:如果用的都是惰性电极(石墨或铂),那么可以互换(反应不变);但如果原来阴极用的是铁棒,那么不能互换,若互换,铁作阳极:Fe-2e-=Fe2+,阴极:2H+2e-=H2;阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在溶液中反应,生成氢氧化亚铁(白色沉淀,不稳定马上变成灰绿色,最终变成红褐色)。
(3)阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH 溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
(4)阳极接在电源正极上,电源正极会不断地吸电子,所以只能挂惰性电极,如炭棒和Pt等,若挂其他,如铁棒,那么电子被电源正极吸收,Fe会变成铁离子,从而进入电解液中,你会很快看到铁棒不见了。那至于为什么用炭棒而不用Pt,则是价格关系。炭棒便宜。
而阴极接在电源负极上,电源负极在不断产生电子,所以挂什么并没有什么大的关系,挂铁的话,反而保护了铁不变为铁离子。其实负极挂炭棒什么的,也可。在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网,增大反应接触面。而炭不易做成网状,所以选用炭棒。
第三单元化学与材料的发展
教学重点(难点):
1、硅氧四面体的特殊性,一些无机非金属材料生产的化学原理。
形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。
2、金属冶炼的原理,金属腐蚀的原理和防腐方法。
电解、电镀的原理。
3、常见高分子材料的生产原理。
知识归纳:
一、无机非金属材料