化学与技术-课件

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• (3)联合制碱法简化了生产设备,避免了副产物 的生成。
• (4)由溶解度曲线可知,碳酸氢钾的溶解度较大, 降温过程中不会析出碳酸氢钾晶体,故不能采 用此法制碳酸钾。
• 思维激活 名校模拟可借鉴,抽空一定看一看 • 3.(2011·河北石家庄高三一检)化学与生活、社
会密切相关。下列说法不正确的是( ) • A.燃烧中加入适量石灰,可减少废气中SO2的
• 网控全局 知识网络 优化记忆
• 考点整合 高效提升 触类旁通 • 1.海水的综合利用
• (1)海水中盐的开发和利用
• ①海水制盐
• 由海水制盐的方法以蒸发法为主,它的原 理很简单,即在太阳照射后,海水受热使 水分蒸发,当各种盐分别达到其饱和浓度 时,依次以固态形式析出。
②食盐资源的利用——氯碱工业 氯碱工业就是电解饱和食盐水的方法得到工业上所需 的NaOH、Cl2和H2。 电解饱和食盐水的总反应可表示为: 2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+Cl2↑+H2↑。 工业上电解饱和食盐水的设备为离子交换膜电解槽。
点拨:(1)①食盐和浓硫酸在强热条件下反应生成硫酸
钠和氯化氢,方程式为2NaCl+H2SO4
△ =====
Na2SO4+
2HCl↑。②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的产物之一为
CaS,说明发生了氧化还原反应,S元素的化合价降低,
Na2SO4作氧化剂,则作还原剂的为焦炭,C元素的化合价 升高为+4价,由此可判断产物还有碳酸钠和二氧化碳,其
反应方程式为Na2SO4+2C+CaCO3
高温 =====
CaS+Na2CO3+
2CO2↑。
• (2)①甲装置为煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化 碳的装置,生成的氧化钙与水反应生成氢氧化 钙,所以C应为Ca(OH)2,Ca(OH)2加入到丁装 置,与NH4Cl反应生成NH3,则D应为NH3。② 装置乙中发生反应的化学方程式为NaCl+NH3 +H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl。
• C.普通水泥的主要成分是硅酸钙
• D.黏土的主要成分是三氧化二铝
• 答案:A
• 点拨:A项,“接触法”制H2SO4时,催化氧化 阶段是二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,A项正 确;B项,海水提镁的过程中,海水中应加入石 灰乳而不是碳酸钙,获得单质镁时应电解熔融 的MgCl2,故B项错误;C项,普通水泥的主要 成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,C项错 误;D项,黏土的主要成分是 Al2O3·2SiO2·2H2O,D项错误。
沉淀加盐酸转化成MgCl2溶液,烘干,然后电解熔融MgCl2
得到镁和氯气(MgCl2(熔融)
电解 =====
Mg+Cl2↑);氯气可用来
制盐酸,再循环使用。
• 2.石油和煤的综合利用
• (1)石油的综合利用
• 石油是烃的混合物,因此没有固定的沸点。工 业上通过减压分馏和常压分馏的方法,把石油 分成不同沸点范围的蒸馏产物而分离出来。分 馏出来的各种成分叫做馏分,每一种馏分仍然 是多种烃的混合物。
• Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++ 7H2O
• 则样品中FeS2的质量分数是多少?(假设杂质不 参加反应)
答案:(1)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
ΔH=-80a0QkJ·mol-1 (2)95.3% (3)1.36
(4)3FeS2 ~ 2Cr2O72-
• ②净化:原料气净化处理,以防止催化剂 “中毒”。
• ③合成:将原料气进行化学合成制氨。
4.氨氧化法制硝酸 (1)原理:4NH3+5O2催==△化==剂= 4NO+6H2O(常用铂作催化 剂),2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO(增 压,降温,同时补充空气) (2)尾气净化:①用Na2CO3溶液吸收氮的氧化物得到亚 硝酸钠和硝酸钠 2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
×a%=0.25·a%,则2 mol SO2反应掉放出的热量ΔH=
0.225Q·a%=80a0QkJ。
(2)设反应前 SO2 体积为 7 L,O2 为 11 L,N2 为 82 L, SO2 转化率为 a,则列出三种量:
2SO2 + O2 2SO3
起始量 7 L
11 L 0
转化量 7·a 72·a 7·a
答案:(1)①2NaCl+H2SO4(浓)==△===Na2SO4+2HCl↑ ②Na2SO4+2C+CaCO3=高==温==CaS+Na2CO3+2CO2↑ (2)①Ca(OH)2 NH3 ②NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl (3)简化了生产设备,避免了副产物的生成 (4)不可行 碳酸氢钾的溶解度较大,降温过程中不会 析出碳酸氢钾晶体
• 6.了解合成氨的主要原理、原料、重要 设备、流程和意义。了解催化剂的研制对 促进化学工业发展的重大意义。
• 7.了解精细化工产品的生产特点、精细 化工在社会发展中的作用。
• 8.了解社会发展和科技进步对材料的要 求。了解化学对材料科学发展的促进作用。
• 考情探究
• 实行新课标以来,对化学原理在工业生产 中的应用进行综合考查17次。例如:2011 天津10题,2011山东31题。
• _________________________________
• (2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸 氢钠经煅烧生成纯碱。
• ①图中的中间产物C是________,D是 ________。(写化学式);
• ②装置乙中发生反应的化学方程式为:
• _____________________________________ ___________________________________;
• 为了获得更多的轻质油,特别是提高汽油的产 量,采用催化裂化的方法,在一定条件下,将 相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对 分子质量较小、沸点较低的烃。
(2)煤的综合利用 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。 煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过 程,主要是碳与水蒸气的反应,这个反应的化学方程式为C +H2O=高==温==CO+H2。
成分
O2 SO2 N2 SO3
催化氧化前 11% 7% 82% -
催化氧化后 未测定 未测定 84.8% 6.9%
• (2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分 的体积分数如上表,则SO2的转化率为 ________。
• (3)如下图所示,用98%的浓硫酸1.0 t吸收SO3制 得发烟硫酸(化学组成可表示为H2SO4·xSO3), 可生产SO3质量分数为20%的发烟硫酸 ________t。
真题链接 高考真题有灵性,课前饭后碰一碰 1.(2011·海南化学)[选修—化学与技术]下列叙述正确 的是( ) A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理 为 2SO2(g)+O2(g)催△化剂 2SO3(g) ΔH<0 B.海水提镁的主要步骤为 海水C―a↓C―O→3sMg(OH)2(s)―盐↓―酸→MgCl2(aq)―电―解→ Mg(l)+Cl2(g)
• (4)某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.100 0 g样品充分灼烧,生成的SO2气体与足量 Fe2(SO4)3溶液完成反应后,再用0.020 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗 K2Cr2O7溶液25.00 mL。
• 已知:SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+2Fe2+ +4H+
平衡量 7-7·a 11-72·a 7·a
SO3%=6.9%=7-7·a+117-·a72·a+7·a+82
求得 a=95.3%
(3)20%发烟硫酸的化学式为 H2SO4·14690SO3,
98% H2SO4中 H2SO4有 0.98 t,H2O 有 0.02 t,则 H2SO4~
49 H2SO4·160
•第3讲 化学与技术(选修2)
• 考纲解读
• 1.了解煤、石油和天然气等综合利用的 意义。
• 2.了解我国无机化工的生产资源和产品 的主要种类。
• 3.了解海水的综合利用。了解化学科学 发展对自然资源利用的作用。
• 4.了解化学对废旧物资再生与综合利用 的作用。
• 5.了解化学在水处理中的应用。

• B.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 • C.为防止电池中的重金属污染土壤和水体,应
积极开发废旧电池的综合利用技术
• D.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬 浮物,可用于水的净化
• 答案:B
点拨:CaCO3
△ =====
CaO+CO2↑,CaO+
SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4,A正确;光导纤维
3.合成氨工业 (1)合成氨的反应原理 由氮气与氢气直接合成氨的化学原理为: N2+3H2高催温、 化高 剂压2NH3(放热反应) 工业上,通常采用以铁为主的催化剂,在400~500℃ 和20~50MPa的条件下合成氨。
• (2)合成氨的基本生产过程
• 合成氨的生产主要包括三个步骤:
• ①造气:制备合成氨的原料气,包括N2、 H2。
• (2)海水提溴
• 从海水中提取的溴约占世界溴年产量的 1/3。常用的一种海水提溴技术叫做吹出 法,即用氯气氧化海水中Br-,使其变成 Br2(Cl2+2Br-===Br2+2Cl-),然后用空 气或水蒸气吹出。
(3)海水提镁
工业规模海水提镁的一种方法是将海水抽入反应的槽
中,加入石灰乳,使海水中的镁转变成Mg(OH)2,过滤,
成分为SiO2,B错误;电池中的重金属如Cr、Ni等易引起土
壤污染,C正确;Al3+水解能力强,能产生Al(OH)3胶体,
达到净水目的。
• 4.(2011·江苏南通高三二调)硫酸在国民经济中 占有极其重要的地位,我国常以黄铁矿(主要成 分FeS2)为原料生产硫酸。
• (1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现 有标准状态下5.6 L SO2气体,在500℃、V2O5 催化下转化成SO3,若SO2转化率为a%,放出 热量为QkJ。该反应的热化学方程式为 ____________________。
3×120
2
m(FeS2) 0.020 00×25.00×10-3
m(FeS2)=3×0.020
00×25.00×10-3×120 2
=0.090 00g
w(FeS2)=00..019000000×100%=90.0%
点拨:(1)放出Q
kJ热量时反应掉的SO2为
5.6 L 22.4 L·mol-1
• 2.(2011·海南化学)[选修—化学与技术]工 业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不 同的方法生产纯碱。请回答下列问题:
• (1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、 焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取、 结晶而制得纯碱。
• ①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 ________;
• ②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程 式为:
• 对本讲的考查主要以填空题的形式出现, 一般为8或15分。
• 高考试题对本讲的考查为理解层级。试题 难度中等。
• 本讲内容与化工生产和化学实验紧密结合, 以新材料的制造为背景,考查与之有关的 化学基础知识。
• 预测2012年高考对本讲内容的考查将相对 稳定,仍将延续以填空题的形式为主,考 查考生的综合分析能力,分值一般为8或 15分,2012年高考命题将以化学知识和新 材料、新能源及农业生产,钢铁炼制联系 起来,进行考查的可能性较大。
• (3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是 ________
• _____________________________________ ___________________________________。
• (4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相 似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料 制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化 曲线,分析说明是否可行?________。
SO3

H2O~
H2SHale Waihona Puke Baidu4

49 H2SO4·160
SO3,
则可生成
20%发烟硫酸的物质的量为(980g.·9m8otl-1+180g.·0m2otl-1),



(980g.·9m8otl-1+
0.02 t 18 g·mol-
1)×122.5
L·mol-1=1.36
t。
(4)根据方程式可列出如下关系式: 4FeS2~8SO2~16Fe2+~166Cr2O72-, 由此可得3FeS2~2Cr2O72-。
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