2013年高考化学复习知识点深度剖析 专题十 化学与技术

专题十化学与技术化学与技术专题包含三个方面，分别是资源开发、材料的制造与应用以及工农业生产。资源开发包括化石原料、海水的综合利用、废旧物质的再循环使用等。材料包括硅酸盐工业、新型材料、金属材料、高分子材料，以及与之相关的金属的电化学防护，有机高分子中的聚合与缩聚等知识。工农业生产包括合成氨反应、侯氏制碱、化肥的正确使用等。复习该模块时，要注意与化学反应原理的知识相结合分析工业生产。知识梳理第一章化学与工农业生产考纲解读考纲内容要求名师解读了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。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。了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用1以硫酸、纯碱工业为背景资料，重点考查考查无机化工生产中涉及的化学原理与生产工艺与“三废”的处理。2围绕合成氨的反应原理以及实现工业现代化生产的有关问题，从化学反应速率与化学平衡的角度考查合成氨适宜条件的选择、原料气的生产与工艺技巧等问题。3化学肥料、精细化工中有关氮肥、铵盐的性质，以及表面活性剂的有关知识。基础巩固一、工业制备硫酸1、三个阶段阶段第一阶段_第二阶段_第三阶段_相关方程式2、生产中原料的选择工业生产某种化工产品，选择原料时要从多方面去考虑，如、原料、能源、工业用水的供应能力、存储、运输、等。3、生产中反应条件的控制对二氧化硫的催化氧化1温度条件选择作为操作温度，因为在这个温度范围内，和都比较理想。2压强条件增大气体压强，SO2的平衡转化率提高得，所以，通常采用操作。3催化剂催化剂对化学平衡，但能改变到达平衡所需的时间。4、生产中的三废处理方法尾气吸收硫酸生产的尾气中含有少量，可用吸收，使其生成，再用处理，生成和方程式为；。污水处理硫酸生产过程中的污水，含有杂质，可用中和法处理。方程式为废渣的利用废渣可用来制砖或制造。炉渣和矿灰，可作为的原料。二、工业合成氨1、合成氨的反应原理方程式。该反应是一个正反应方向气体分子数的、的反应。2、适宜化工生产条件的选择温度；压强；催化剂。3、合成氨的基本生产过程1制备合成氨的原料气氮气一是；另一是。氢气1水蒸气通过赤热的煤或焦炭层，化学方程式为。2甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，化学方程式为2原料气的净化净化的原因。吸收H2S。除去CO，3氨的合成与分离（4）合成氨中的环境保护需要注意事项废渣的处理主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料。废气的处理主要是H2S和CO2等有害气体。对H2S的处理，先后采用了直接氧化法选择性催化氧化、循环法使用溶剂将其吸收浓缩等回收技术。CO2虽然是无毒无害的物质，但随着人们对其可能产生温室效应的关注，减少CO2的排放逐渐受到重视，所以，在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。废液的处理主要是含氰化物和含氨的污水。目前，处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。三、工业生产纯碱1、氨碱法也称，其原料是、和。1生成碳酸氢钠和氯化铵将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化铵。方程式为；。2制取碳酸钠将析出的NAHCO3晶体煅烧，即得NA2CO3。方程式。母液中的NH4CL加消石灰可回收氨，以便循环使用。方程式为。2、联合制碱法又称1将制碱中与合成氨过程中的废气加以回收、利用，制成化肥，使和两大工业联合起来。2原料是、和。联合制碱法生产原理示意图四、化肥与农药1、化肥为农作物补充必要的营养元素（1）农业生产中，大量施用的化肥主要是、和。磷肥包括主要成分是和，简称，还有主要成分是；钾肥主要包括、等；氮肥包括、等。（2）尿素的工业生产原理用化学方程式表示为，；硝酸铵工业生产方法为，。2、农作物的保护神农药（1）目前最常用的化学防治害虫的方法为，按照化学组成和结构，常用的杀虫剂主要包括、等，其中和是人类开发和利用的第三代农药，它们具有、和的特点，因此，第三代农药也被称为。（2）在病害和草害的防治历史上，人类先后使用的杀菌剂有、和_；植物代谢的产物是一种结构最简单的，近年研制出了能在植物体内产生乙烯的植物生长调节剂，如，它能释放出乙烯的原理为3、化肥、农药的合理使用与环境保护农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害水生物和污染水源等；不合理使用化学肥料往往会造成，产生等污染现象。2、侯氏制碱法含氯的废液二氧化碳纯碱和氯化铵制碱制铵食盐氨二氧化碳四、1、氮肥、磷肥钾肥。过磷酸钙CA（H2PO4）2H2O和CASO4普钙，钙镁磷肥CA3（PO4）2和MG3（PO4）2草木灰、KCL、K2SO4、KNO3尿素CO（NH2）2、NH4NO3、NH4HCO3实验探究拓展实验黄铁矿元素含量的实验探究黄铁矿（主要成分为FES2）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。实验一测定硫元素的含量。、将M1G该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从A处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为4FES211O22FE2O38SO2、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理实验二测定铁元素的含量。III、测定铁元素含量的实验步骤如图所示。问题讨论（1）I中，甲瓶内所盛试剂是_溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有_。（2）II中，所加H2O2溶液（氧化剂）需足量的理由是_。（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为_。（4）III的步骤中，若选用铁粉作还原剂，你认为合理吗_，理由是_。（5）III的步骤中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_。用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣加还原剂使溶液中的FE3完全转化为FE2后，过滤、洗涤将滤液稀释至250ML取稀释液2500ML，用已知浓度的酸性KMNO4溶液滴定高温23加热试管中的铁丝绒至红热（4）用注射器抽取20ML干燥氨气和60ML干燥氢气（5）将混合气体通入试管，并用湿润的PH试纸置于导管出口处，观察试纸的变化。练一练（1）铁丝绒在实验中起什么作用（2）湿润的PH试纸出现什么样的现象就说明有NH3生成了（3）理论上讲，从试管出口出来的气体成分是（4）如果使装置的温度升高，那出口处氨气的体积分数会发生怎样的变化答案（1）催化剂（2）如果湿润的PH试纸变蓝，说明有NH3生成（3）由于合成氨是可逆反应，所以从出口出来的气体是H2、N2、NH3（4）合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，出口处氨气的体积分数会降低重点突破一直击考点考点一工业制备硫酸工业制备硫酸是化学与技术的热门考点，一般以硫酸的制备流程为载体，考查硫酸制备的三个阶段和各个阶段的方程式及原理。工业制备硫酸时需要注意1依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。2依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用的原理，采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧。3通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等。砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响。因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。4在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气，充分利用热能，节约燃料。5不能用水吸收三氧化硫而用983的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸雾，且吸收速度慢。【例1】硫酸的消费量常作为工业水平的一种标志，也是生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为_，该反应在中进行（填仪器名称）。2SO2转化为SO3，是在采用了多层催化剂且有热交换器的_填仪器名称中进行反应。在如右图所示的装置中，C处流出的气体有；SO3进入（填仪器名称）用吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。（3）SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是。01MP1MP5MP10MP400992996997998500935968977985600737852900928（4）由吸收塔排出的尾气中有SO2，为了防止污染化境，就要加以处理后才能排出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式_。压强温度考点二工业合成氨根据N2G3H2G2NH3GH924KJMOL1的特点，从化学速率分析，温度越高越好；从反应平衡分析温度越低越好；催化剂的活性在500时最大。所以，在合成氨工业中反应温度选择的是500左右，选择这一温度并不是为了提高合成氨的产量，因为生成氨的反应是一个放热反应，升温不利于反应向生成氨的方向进行。在这一温度下，合成氨反应的催化剂的活性最大，催化效果最好，因此选择500的条件，主要是从提高化学反应速率的角度考虑的，因为这样可以大大提高合成氨的生产效率。【例2】合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2G3H2G2NH3GH922KJ/MOL。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。回答下列问题合成氨工业中原料气压缩到3050MPA的原因是。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400500的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是。500、50MPA时，在容积为VL的容器中加入NMOLN2、3NMOLH2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为X。则K和X的关系满足K。有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCLNH4CL为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式。已知H2G、COG、CH4G三种物质的燃烧热分别是2858KJMOL1、2830KJMOL1、8903KJMOL1，1MOLH2OG转变为1MOLH2OL时放出440KJ热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为CH4（G）H2O（G）CO（G）3H2（G）。那么该反应的反应热H0（填、或）。考点三工业生成纯碱工业制碱也是化学与技术考查的的另一重点和热点内容。常以“氨碱法”和“联合制碱法”为考查目标。“氨碱法”的反应过程如下将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和，后在加压下通入二氧化碳由碳酸钙分解而来，由于NAHCO3溶解度较小而析出，将析出的NAHCO3晶体煅烧，即可制得碳酸钠。母液中的氯化铵加消石灰回收氨，以便循环利用。反应方程NH3CO2H2ONH4HCO3NH4HCO3NACLNAHCO3NH4CL2NAHCO3NA2CO3CO2H2O2NH4CLCAOH22NH3CACL22H2O优缺点此法的优点是原料经济，能连续生产，副产物NH3和CO2可回收使用，但缺点是大量的CACL2用途不大，NACL利用率只有70左右，约有30NACL在母液中。“联合制碱法”的反应过程如下将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和，后在加压下通入二氧化碳来源于合成氨工业的废气，由于NAHCO3溶解度较小而析出，将析出的NAHCO3晶体煅烧，即可制得碳酸钠。根据氯化铵在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理，向母液中加入磨细的食盐粉末，产生同离子效应而使氯化铵单独结晶出来。反应方程NH3CO2H2ONH4HCO3NH4HCO3NACLNAHCO3NH4CL2NAHCO3NA2CO3CO2H2O优缺点此法保持了氨碱法的优点，消除了它的缺点。一方面使食盐的利用率提高到96；另一方面生产出的NH4CL可做氮肥。此法是一种制碱和制氨相结合的联合生产方法。【例3】纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题1“氨碱法”产生大量CACL2废弃物，请写出该工艺中产生CACL2的化学方程式_；2写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式_；_。3CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同_；4绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式原子利用率_。CO2H2O；3“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气。4100。【点评】本题考查的是工业制碱的方法与原理，以及“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺的方法对比，解答本题要了解这两种方法的异同与比较，会解答简单的计算。考点四化肥、农药的生产和使用化肥的不合理使用会带来很多环境问题。一方面是化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化，造成土壤退化和水、大气的污染。农药的成分一般为有机物，所以此类题会与有机反应的合成与推断结合起来去考查。【例4】二氯烯丹是一种播前除草剂，其合成路线如下D在反应中所生成的E，其结构只有一种可能。1写出下列反应的类型反应是，反应是。2写出下列物质的结构简式A，C，D，E。二走出误区误区一、对合成氨的条件掌握不牢我国合成氨工业目前的生产条件为催化剂铁触媒，温度400500，压强3050MPA。【例1】有关合成氨工业说法中正确的是A从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15，所以生产氨的工厂的效率都很低B由于氨易液化，N2、H2是循环使用的，总体来说是氨的产率较高C合成氨反应温度控制在500左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D合成氮采用的压强是2107PA5107PA，因为该压强下铁触媒的活性最大错解A原因NH3只占15，所以效率比较低，选A。正解B原因由于采用循环操作，故氨的产率较高；控制温度在500是综合考虑反应速率。平衡移动和催化剂的活性温度；采用压强2107PA5107PA目的是获得较快的速率，较高的产率和考虑动力，设备等因素。误区二、工业制硫酸三阶段的具体操作和反应不熟悉工业制硫酸的第一阶段是造气；第二阶段是催化氧化；第三阶段是吸收，是用98的浓硫酸进行吸收的。反应的过程中还要注意生产效率，提高生产的速率和产率。【例2】有关接触法制硫酸的叙述不正确的是A硫磺和硫铁矿均可作为生产原料B将矿石粉碎，是为了提高矿石的利用率C反应中通入过量的空气是为了提高FES2和SO2的转化率D从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸错解A原因制硫酸的原料只能是硫铁矿，选A。巩固复习1有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是（）A用硫和硫铁矿均可做为原料BSO2转化为SO3，需在催化剂和加热条件下进行CSO3可用水直接吸收D热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热1C解析SO3可用水直接吸收，会产生酸雾，一般用98的硫酸吸收，D错。2（龙岩一中20112012学年高三第一学段模块试卷）在合成氨反应中，经过5秒钟，NH3的浓度增加了15MOLL1,在这5秒钟内，下列平均反应速率正确的是（）V（NH3）015MOLL1S1V（H2）045MOLL1S1V（N2）015MOLL1S1V（H2）03MOLL1S1A、B、C、D、2B解析V（NH3）15/503MOLL1S1，根据速率比等于系数比，V（H2）045MOLL1S1，V（N2）015MOLL1S1，故选B。3（2011河南洛阳模拟）在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是A硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料B炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应CSO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO2的转化率D接触室的反应温度控制在400500，因为在这个温度范围内，反应速率和SO2的转化率都比较理想，且催化剂的活性也较高4下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含A化合反应B分解反应C置换反应D氧化还原反应4C解析装置中涉及到的化学方程式依次为CACO3高温CAOCO2，SO2CAOCASO3，2CASO3O22CASO4，无置换反应。5下列使用化肥、农药的描述中正确的是A高温多雨时比较适合施用钾肥B长期施用硫铵会造成土壤板结C石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用D过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用6在制小苏打NACLCO2NH3H2ONAHCO3NH4CL的操作中，应在饱和食盐水中A先通入CO2，达到饱和后再通入NH3B先通入NH3，达到饱和后再通入CO2CCO2和NH3同时通入D以上三种方法都行6B解析CO2在NACL溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO3，从而析出大量的NAHCO3晶体。7我国化学家侯德榜根据NAHCO3溶解度比NACL、NA2CO3、NH4HCO3、NH4CL都小的性质，运用CO2NH3H2ONACLNAHCO3NH4CL的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图则下列叙述错误的是AA气体是NH3，B气体是CO2B第步得到的晶体是发酵粉的主要成分C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶8工业上常用氨氧化法生产硝酸，下图是工业生产硝酸的流程。其过程包括合成氨、氨的催化氧化、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题已知合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置PTRH合金网。请回答下列问题合成塔中发生的反应的化学方程式为_，在一定温度和压强下，将H2和N2按31体积比混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH3的体积分数为15，此时H2的转化率为_。（2）氨的催化氧化方程式为4NH35O2催化剂加热4NO6H2O，那在氧化炉中进行反应时，空气必须过量，其主要原因是_。（3）将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是_。（4）水吸收二氧化氮生成硝酸为氧化还原反应，其中氧化剂和还原剂的物质的量的比值为_。为了提高水对二氧化氮的吸收率可采取的措施有_、_。吸收塔中通入空气的目的是，用方程式表示原因为_。（5）用氨的催化氧化法制备硝酸时，为了消除尾气中氮的氧化物对大气的污染，通常可将尾气通入_溶液中。N2、H2空气空气水硝酸尾气吸收塔合成塔氧化炉1（青海省2012届高三测试）合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是减压加压升温降温及时从平衡混合气中分离出NH3补充N2或H2加催化剂减小N2或H2的量ABCD1C解析合成氨反应N2G3H2G2NH3GH0的特点为正反应放热且气体体积减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选C。2（浙江省杭州市学军中学2012届高三第二次月考化学试题）工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO2，为便于监控，实施环境保护，下列适合测定硫酸尾气SO2含量的试剂是（）A品红溶液B浓硝酸C碘水、淀粉溶液D以上都能2C解析B项不反应，排除掉；A项只适合定性判断SO2的存在，不能用来定量计算SO2的含量；C项可以用碘水来定量滴定，可以充当指示剂的作用，C项正确。3（南京市第六中学2012届高三上学期期中考试）氯碱工业是一种高耗能产业，一种将燃料电池与电解池组合的新工艺可节能30以上，下图是该工艺图示（电极未标出）。下列说法正确的是AX为H2，Y为CL2BA池为电解池，且MNCB池为燃料电池，且ABD该工艺优点是燃料电池提供电能且能提高烧碱产品的浓度4已知某藻类的化学式为C106H263N16P，该藻类过度生长，是导致“水华”（“水华”主要是指水中某些植物营养元素含量过高，以致藻类疯狂生长、水质恶化而造成的水体污染现象）的原因之一。下列与此信息相关的叙述中，你不赞成的是A该藻类由碳、氢、氮、磷4种元素组成B若使用无磷洗衣粉，可有效防止该藻类的过度生长C向河水中过量排放含有氮肥的农田水，也可能造成该藻类的过度生长D禁止使用化肥是防止“水华”的最好方法4D解析根据藻类的化学式，很容易判断藻类含有的元素包含有碳、氢、氮、磷；使用无磷洗衣粉，可减少水体中的磷的含量，可有效防止藻类的过度生长；向河水过量排放含有氮肥的农田水，水体中的含氮量增加，水藻过度生长的可能性增大；禁止使用化肥确能有效防止“水华”，但对于提高农业生产的效率却是得不偿失的。5（南昌一中2012届高三第三次月考，3分）下列变化中不属于氮的固定的是（）A豆科植物的根瘤菌把氮气变为NH3B闪电时，空气中的O2和N2化合成NOC工业上将NH3与CO2在高温高压下制成CONH22D工业上用N2和H2合成NH35C解析将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。氮的固定是将游离态的N转化为游离态的N，故选C。6（四川省江安中学高2012级第一次月考理科综合化学试题）在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说明生产操作的主要原因二者都正确的是A从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO3会与杂质反应B硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能燃烧CSO3用983的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全DSO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率6C解析从沸腾炉出来的炉气需净化，带有的杂质气体会让下一步接触室里面的催化剂中毒，A错；硫铁矿燃烧前需要粉碎，是为了充分燃烧，B错；使用催化剂，不能改变SO2的转化率，D错。7合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在2050MPA的高压和500的高温下，并用铁作为催化剂，氨的转化率为1015；最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为TRANSFEDMEOPRPE2的催化剂，在常温下合成出氨。下列有关说法中错误的是哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下，可节约大量能源新法合成能在常温下进行也需要断裂化学键新的催化剂降低了反应所需要的能量7A解析吸热反应和放热反应是由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定的，与反应的条件无关，所以A项错误。根据题意可判断利用催化剂降低了反应所需能量，所以反应在常温下可以进行，可节约大量能源，其他选项正确。8硫酸工业中，在催化反应室中装有热交换器。采用热交换器的好处是充分利用热量，降低能耗促使平衡向正反应方向移动，提高产率减少热量及环境污染提高最终产品的纯度ABCD8C解析使用热交换器能充分利用热量，减少热量对环境的污染。SO2转化为SO3是放热反应，温度降低有利于平衡向正反应方向移动。9（2012辽宁省大连市高三期末考试）关于工业生产的叙述中，错误的是A制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英B氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料C将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后，在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸D制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石9C解析H2SO4虽然是由SO3和H2O化合制得，但工业上并不直接用H2O或稀硫酸来吸收SO3。因为那样容易形成酸雾，不利于SO3的吸收，为了尽可能提高吸收效率，工业上用质量分数为983的浓硫酸作吸收剂。101892年比利时人索尔维以NACL、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的NA2CO3，该法又称氨碱法，其主要生产流程如下下列有关说法不正确的是A从理论上看，循环生产是不需要再补充NH3B从绿色化学原料的充分利用的角度看，该方法有二个明显的缺陷是氯化钠未能充分利用和产生CACL2废弃物C将NH4CL作为一种化工产品，不再生产NH3来循环使用D从理论上看，每再生产1MOLNA2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是补充2MOLNACL和1MOLCO2。11（天水市三中20112012学年度高三级第一学期第一次考试）（6分）请根据题目要求回答下列问题（1）工业接触法制硫酸的生产中用到的设备有沸腾炉，吸收塔，写出设备中，发生的主要反应的化学方程式。（2）已知SO2转化为SO3的反应为放热反应，下图中正确的是（填序号）。（3）在吸收塔中，为了提高SO3的吸收率，工业上选择的吸收剂是（填序号）。AH2OB稀H2SO4C983H2SO4DNH3H2O溶液（4）在101KPA时，燃烧1KG含FES2质量分数为60的黄铁矿，放出4265KJ的热量（假设杂质不参加反应），则表示FES2燃烧热的热化学方程式为。11答案（1）接触室2SO2O22SO3（2）（3）C（4）FES2（S）O2（G）FE2O3（S）2SO2（G）H853KJ/MOL解析工业制硫酸用的是接触法，设备有沸腾炉、接触室、吸收塔，接触室发生的反应是2SO2O22SO3，该反应是可逆反应，所以C处流出的气体有SO3、SO2、O2，SO3进入吸收塔，用浓硫酸进行吸收，然后根据需要再稀释成不同浓度的硫酸进行使用。12（山西省大同市2012届高三学情调研测试化学）技术的发展与创新永无止境，我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下图（1）向沉淀池中要通入CO2和氨气，应先通入（填化学式）原因是。（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是。（3）母液中的溶质主要是。向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入氨气的作用是。（4）使原料氯化钠的利用率从70提高到90以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环，物质X是从沉淀池中提取沉淀的操作是。（5）写出煅烧炉中发生反应的化学方程式。（6）这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是（填化学式），为检验该杂质的存在，具体操作是。第二章化学与资源开发利用考纲解读考纲内容要求名师解读了解化学在水处理中的应用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了解煤、石油和天然气等综合利用的意义了解化学科学发展对自然资源利用的作用了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用了解社会发展和科技进步对材料的要求1本部分知识常以流程图的方式、结合能源与环保问题考查海水的淡化、氯碱工业原理以及海水的综合应用等。2试题的考查点主要是化学反应、物质的分离与提纯、检验、反应条件的控制、盐类水解以及离子反应等。3化石燃料的成分、深加工方法、加工过程中涉及的化学反应原理以及相关的简单计算都是高考命题者的关注点。4能源与环保已成为世界性问题，也是高考的热点问题。基础巩固一、获取洁净的水1、天然水的净化1混凝法定义加入，使和聚集成较大的颗粒而沉淀，然后除去的方法。工业生产中常用的混凝剂有、等。明矾净水原理明矾在水中发生电离。AL3与水发生水解反应生成ALOH3。混凝剂难以清除溶解于水中的、和。作为生活用水，经过混凝法净水后，还必须进行杀菌消毒。2化学软化法天然水与、和等长期接触，溶解了许多杂质，如、以及等。天然水可分为硬水和软水硬水含有的水。软水含有或的水。水的硬度可分为暂时硬度和永久硬度暂时硬度水的硬度是由引起的。永久硬度水的硬度是由等引起的。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。硬水软化的方法通常有、和等。2、污水处理1污水处理方法有、和等。2处理工业废水常用的化学方法、。3、海水淡化电渗析法1电渗析法是一种利用进行海水淡化的方法。2离子交换膜是一种膜，应具有良好的和。3原理在外加直流电场的作用下，海水中的分别透过阴膜和阳膜，可达到和的目的。二、海水的综合利用1、海水中盐的开发和利用1海水制盐海水制盐的方法有三种，即、和。目前，海水制盐的方法仍以盐田法为主。海水，达到饱和析出，分离后所得到的母液叫。2食盐资源的利用电解饱和食盐水反应原理阴极阳极总反应电解生产设备名称电解槽2、海水提溴1氯化工业上从海水中提取溴时，首先通氯气，在PH为35左右氯气氧化溴离子，离子方程式。2吹出当海水中的BR被氧化成BR2以后，用空气将其吹出。另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。3吸收用还原剂二氧化硫使溴单质变为HBR，再用氯气将其氧化成溴产品化学方程式、。3、海水提镁海水提镁的基本反应原理可表示如下1所加试剂，。所用操作方法，。2用离子方程式或化学方程式表示海水提镁的过程电解工业提取镁的流程图4、从海水中提取重水1提取重水D2O的方法有、和等。2常用的方法是，其中的一种是硫化氢水双温交换法。三、煤的综合利用煤是由和组成的复杂的混合物，主要含元素，还含有少量的、等元素以及。1煤的干馏定义。主要产品、和等。2煤的气化和液化气化把煤中的转化为的过程。主要化学反应方程式液化煤的液化是将转化为的过程。煤的液化分和。直接液化把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化先把煤转化成一氧化碳和氢气合成气，然后再经过催化合成得到烃类燃料、醇类燃料及化学品等。四、煤化工和天然气化工的发展一碳化学一碳化学是以分子中只含的化合物如、等为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。1煤气化的主要反应有、。2天然气重整的反应方程式高温。使用不同的催化剂，从合成气制出不同的产物，叫做。由CH4通过催化反应直接生成新的化合物，叫做。由CH3OH通过催化反应直接生成新的化合物，叫做。实验探究拓展实验二氧化氯CLO2的制备和应用二氧化氯CLO2作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织WHO列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定，温度过高或水溶液中CLO2的质量分数高于30等均有可能引起爆炸，易与碱液反应生成盐和水。1某研究小组设计如图所示实验制备CLO2溶液，其反应的化学方程式为。在反应开始之前将烧杯中的水加热到80，然后停止加热，并使其温度保持在6080之间。控制温度的目的是_，图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是_。装置A用于溶解产生的二氧化氯气体，其中最好盛放_填字母。A20ML60的温水B100ML冰水C100ML饱和食盐水D100ML沸水在烧瓶中加入1225GKCLO3和9G草酸H2C2O4，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热，反应后生成CLO2的质量为_2用CLO2处理过的饮用水PH为5565常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子。饮用水中CLO2、的含量可用连续碘量法进行测定，实验步骤如下步骤1准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中；步骤2调节水样的PH至7080；步骤3加入足量的KI晶体；步骤4加入少量指示剂，用一定浓度的NA2S2O3溶液滴定至终点；步骤5再调节溶液的PH20；步骤6继续用相同浓度的NA2S2O3溶液滴定至终点。步骤1中若要量取2000ML水样，则应选用的仪器是_。步骤14的目的是测定水样中CLO2的含量，其反应的化学方程式为，则步骤4中加入的指示剂为_，滴定达到终点时溶液的颜色变化为_。步骤5的目的是使将溶液中的还原为以测定其含量，该反应的离子方程式为_。11答案1保证反应所需温度；防止温度过高发生爆炸，温度计。B675G225ML酸式滴定管（或移液管）。淀粉溶液，蓝色褪去。4ICLO24H2I2CL2H2O迷你实验海带提取碘【原理】海带含有丰富的碘，可以从海带中提取碘。【准备】干海带、KI溶液、MNO2、稀硫酸、三角架、坩埚、泥三角、干燥器【操作】（1）将一段干海带放在坩埚里，坩埚放在泥三角上，用酒精灯加热，且要用玻璃棒搅拌，使其充分反应灼烧成海带灰。（2）将得到的还带灰浸泡片刻形成海带灰的悬浊液。（3）过滤。（4）在上述的滤液中加入MNO2和稀硫酸溶液。（5）在得到的溶液中可以用苯进行萃取得到碘单质。练一练（1）步骤（4）的离子方程式是什么（2）操作（5）中有一操作是“萃取”，请说说萃取的必要条件（结合本实验说明）。（3）步骤（5）的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是什么说说这样操作的理由。（4）如何检验实验中的碘单质是否提取完全重点突破一直击考点考点一获取洁净的水污水处理时，污水中的悬浮物可用混凝法除去；对其他溶解在水中的污染物，则要根据其化学性质采用有针对性的化学方法，如酸碱中和法、重金属离子沉淀法等。对于酸性废水和碱性废水，可以用中和法进行处理。如用熟石灰来中和钢铁厂、电镀厂等产生的酸性废水；用H2SO4或CO2中和造纸厂等产生的碱性废水等。反应的离子方程式分别为2HCAOH2CA22H2O，2HCAOCA2H2O；OHHH2O，2OHCO2CO32或OHCO2HCO3。对于高深度的酸、碱废水，应优先考虑回收利用的问题，如可用浓缩法回收其中的酸或碱。对于含有重金属离子的工业废水，可以利用某些化学物质作为沉淀剂，与金属离子反应生成沉淀而析出，从废水中分离。例如，对于含有HG2的废水，可向其中加入NA2S，使HG2转化为HGS沉淀而除去HG2S2HGS。由于HGS在水中的溶解度极小，当S2过量时，HG2的浓度可降至极低。用这种处理方法，也能同时将水中所含的PB2、CU2等重金属离子除去，所以，经过处理的水成为不含重金属类污染物的水。处理工业废水还有其他方法，如氧化还原法等。在实际处理工业废水时，根据污染物组成和回收用水水质要求的不同，经常需要采用多种技术分步处理，才能达到排放标准或复用指标。【例1】阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移，阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移。同时在电解槽（称为“电渗析器”）中使用合适型号的这两种膜（简称“阳膜”和“阴膜”），可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化。海水中主要离子的含量平均值如下CL18980MGL1，NA10560MGL1，24SO2560MGL1，MG21272MGL1，CA2400MGL1，K380MGL1，HCO3142MGL1海水在电渗析器中部分变成淡水的原理，示意图如图所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时，各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”；在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要，可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号，提供思考其在电场中的迁移方向。回答下列问题（1）分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用以石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水，能用以生产H2吗为什么（2）致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么（3）已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法，由海水制得纯水。又知海洋水能源（海洋水能发电）有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源，促成人类进入氢能时代考点二氯碱工业氯碱工业的步骤中注意点有食盐水的精制由于食盐水中含有泥沙、CA2、MG2、FE3、SO42等杂质，必须除去。先加氯化钡，除去SO42；再加碳酸钠，除去过量的BA2和CA2以及大部分的MG2、FE2；再加氢氧化钠除去MG2、FE2；最后用盐酸调整溶液的PH。这样处理的盐水中仍含有少量的CA2、MG2等金属阳离子，必须送入阳离子交换塔进一步进行离子交换。电解阳极区得到氯气；阴极区生成氢气和氢氧化钠溶液。离子交换膜的作用防止氯气和氢气混合而引起爆炸、避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量。【例2】氯碱厂电解饱和食盐水制取NAOH的工艺流程示意图如下依据上图完成下列填空（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为。与电源负极相连的电极附近，溶液PH选填“不变”“升高”或“下降”）。（2）工业食盐含CA2、MG2等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为。（3）如果粗盐中SO42含量较高，必须添加钡试剂除去SO42，该钡试剂可以是（选填A,B,C。ABAOH2BBANO32CBACL24为有效除去CA2、MG2、SO42，加入试剂的合理顺序为（选填A、B、C。A先加NAOH，后加NA2CO3，再加钡试剂B先加NAOH，后加钡试剂，再加NA2CO3C先加钡试剂，后加NAOH，再加NA2CO35脱盐工序中利用NAOH和NACL在溶解度上的差异，通过、冷却、（填写操作名称）除去NACL。（6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止CL2与NAOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，CL2与NAOH充分接触，产物仅是NACLO和H2，相应的化学方程式为。（3）AC（4）BC（5）蒸发过滤（6）NACLH2O电解NACLOH2考点三海水提取溴和镁【例3】海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。回答下列问题（1）流程图中操作A的名称为。（2）工业上从海水中提取的NACL，可用来制取纯缄，其简要过程如下向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。气体A、B是CO2或NH3，则气体A应是（填化学式）。滤液D中主要含有NH4CL、NAHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NAHCO3的副产品NH4CL晶体，则通入NH3的作用是。（3）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60的镁从海水中提取。若要验证所得无水MGCL2中不含NACL，最简单的操作方法是。操作B是在氛围中进行，若在空气中加热，则会生成MG（OH）CL，写出有关反应的化学方程式。解题思路一般为先看问题再结合问题去流程图中找答案考点四石油和天然气的综合利用石油的分馏产品及其主要用途【例4】合成气COH2是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途。其制备及运用的一种工艺流程如图所示其中X与X的主要成分类似。在合成气冶炼金属铁的流程中，向燃烧室中通入甲烷与氧气的目的是_，其最佳体积配比VCH4VO2为_。甲醇、二甲醚CH3OCH3等物质被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。写出用合成气生产甲醇的化学方程式_，用该方法合成甲醇的最大优点是_。用合成气为原料生产二甲醚，随着原料配比的不同反应产物不尽相同，但产生的尾气可循环使用，试写出以CO、H2为原料制取二甲醚的两种不同的化学方程式_、_。某化工厂试图使用上图所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁，你认为是否可行若不可行，请说明理由；若可行，联合生产有什么优点_。考点五煤的综合利用煤的综合利用，在工业上有重要的意义，一般会在选择题中出现考查煤的干馏的知识点。原理产物加工目的干馏煤隔绝空气加强热使其分解为低级烃焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水和粗苯等获得用于生产化肥、塑料、合成橡胶、合成纤维、炸药、染料、医药等的化工原料气化把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程CO2、H2、CH4等可燃性气体液化把煤转化成液体燃烧的过程甲醇、汽油等液体燃料把煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率【例5】CO不仅是家用煤气的主要成分，也是重要的化工原料。近年来报导了一种低温低压催化工艺，可把某些简单的有机物经“羰化”反应后可合成一类具有优良性能的有机化工产品（如装饰性高分子涂料、粘合剂等）。如下图所示图中G（RCOOR）的一种同分异构体是E的相邻同系物，H的一种同分异构体则是F的相邻同系物；D由CO和H2按物质的量之比为12完全反应而成；H是含有4个碳原子的化合物。请回答下列问题（1）写出化合物H的结构简式_。（2）反应类型X_，Y_。（3）与G同类别且能发生银镜反应的同分异构体的结构简式_、_。（4）写出下列反应的化学方程式ACOH2O催化剂E_。Z反应_。二走出误区误区一、操作顺序不正确食盐水的除杂不能带入新的杂质，应该先除SO42，再除MG2。【例1】（西铁一中20112012高三十月月考，3分）过滤后的食盐水仍含有可溶性的CACL2、MGCL2、NA2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水加入稍过量的NA2CO3溶液；加入稍过量的NAOH溶液；加入稍过量的BACL2溶液；滴入稀盐酸至无气泡产生；过滤。正确的操作顺序是ABCD错解BC原因不管操作顺序，只是以除杂为目的，忽略了带入新的杂质，也应除去。正解A原因除MG2；除SO42；除CA2；除之前过程重新加入的OH和CO32。误区二、干馏和分馏概念不清理解煤的干馏这一概念，要注意