【创新设计】高考化学总复习 第1讲 化学与资源开发利用 鲁科版选修2.ppt

选修2 一气贯通的课堂学案 一卷冲关的课后练案 第1讲 1 石油的炼制 2 煤的综合利用 3 天然气的综合利用除了直接用作燃料外 还可以制造合成氨原料气 h2 合成甲醇及其他化工原料 特别提醒 1 石油的分馏属于物理变化 煤的干馏属于化学变化 2 煤的气化或液化 能提高燃料煤的利用率 例1 2010 台州月考 石蜡油 主要是含17个碳原子以上的液态烷烃混合物 分解实验按照下图进行 1 石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是 填写序号 下同 只有甲烷 只有乙烯 烷烃跟烯烃的混合物 2 将石蜡油分解所得生成物通入到溴水中 现象是 通入到酸性高锰酸钾溶液中 现象是 3 碎瓷片的作用是 填序号 防止暴沸 有催化功能 积蓄热量 作反应物 4 写出含有18个碳原子的烷烃分解为乙烷与最多乙烯的化学方程式 解析 石蜡油在加热和催化剂的作用下 裂化产物为烯烃和烷烃 烯烃中含有碳碳不饱和键 既可以发生加成反应 也可以被强氧化剂氧化 1 1 从石油分馏中得到的固体石蜡 用氯气漂白后 燃烧时会产生含氯元素的气体 这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过 a 加成反应b 取代反应c 聚合反应d 催化裂化反应 解析 石油主要是由各种烷烃 环烷烃和芳香烃组成的混合物 石油分馏后得到碳原子数较多的固体石蜡 当该烃与氯气作用时会发生取代反应 从而使漂白后的产物中含有氯元素 答案 b 1 2 汽油不仅是最重要的燃料 而且是重要的化工原料 它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等 还可以在催化剂催化作用下改变分子结构 由链烃变成芳香烃 如己烷变成苯 这个变化叫异构化 请根据以汽油为原料的下列衍变关系 写出相应的化学方程式 并注明反应类型 1 2 3 解析 1 ch2 ch2 cl2 ch2clch2cl 此反应为加成反应 2 c3h6发生加成聚合反应 得到聚丙烯 3 苯在浓h2so4的作用下 与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯 1 纯碱生产 2 硫酸工业 1 化学原理及生产流程 2 化学原理在化工生产中的应用 加快反应速率措施 a 升温 b 使用催化剂 c 将原料粉碎 逆流原理的应用 a 原料从沸腾炉顶落下 热空气从炉底吹入 b 浓硫酸从吸收塔顶喷下 so3气体从塔底吹入 热交换原理应用 利用反应放出的热量预热进入接触室中的气体 废热利用 3 废气 废渣的处理及能量的利用 废气吸收 氨酸法 利用氨水吸收so2 再用h2so4与生成的亚硫酸盐反应 回收so2 废渣利用 制砖或制造水泥 提炼贵重有色金属 能量利用 预热反应物 向外界输出能量 供热发电 3 氨催化氧化制硝酸 1 流程示意图 3 尾气处理 用纯碱溶液吸收 2no2 na2co3 nano2 nano3 co2 催化还原 h2 no2 no h2o 2h2 2no n2 2h2o ch4 4no2 4no co2 2h2o ch4 4no 2n2 co2 2h2o 特别提醒 解决化工生产问题 须能用速率 平衡理论指导生产 选择适宜的化工生产条件 例2 2010 海南高考 以黄铁矿为原料 采用接触法生产硫酸的流程可简示如下 请回答下列问题 1 在炉气制造中 生成so2的化学方程式为 2 炉气精制的作用是将含so2的炉气 及干燥 如果炉气不经过精制 对so2催化氧化的影响是 3 精制炉气 含so2体积分数为7 o2为11 n2为82 中so2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示 在实际生产中 so2催化氧化反应的条件选择常压 450 左右 对应图中a点 而没有选择so2转化率更高的b或c点对应的反应条件 其原因是 4 在so2催化氧化设备中设置热交换器的目的是 从而充分利用能源 解析 4 将反应产物的热量及时交换给so2和o2 使反应2so2 o22so3的平衡向右移动 提高so2的转化率 使能量循环利用节约能源 2 1 在接触法制硫酸 氨的催化氧化法制硝酸和炼铁的工业生产中 都需要用到的一种原料是 a 氢气b 空气c 石灰石d 硫铁矿 解析 工业制h2so4中 硫燃烧 so2氧化都需要空气提供氧气 氨催化氧化 no氧化为no2都需要o2 炼铁工业中焦炭燃烧需要空气 答案 b 2 2 与氨碱法比较 下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是 a 提高了原料的原子利用率b 降低了生产成本c 减少了环境污染d 减轻了对设备的腐蚀 解析 联合制碱法所需的氨和二氧化碳都是由合成氨厂提供的 从滤出nahco3后所得的母液可回收nh4cl 因此它提高了原子利用率 降低了生产成本 a b正确 由于不产生不能利用的cacl2 减少了环境污染 c正确 由于增加了物质的循环利用 所以会加重对设备的腐蚀 d错误 答案 d 1 设备离子交换膜电解槽 离子交换膜只允许na 通过 2 反应原理阴极 2h 2e h2 还原反应 阳极 2cl cl2 2e 氧化反应 化学方程式 3 粗盐的精制 1 目的 除去泥沙 使ca2 mg2 fe3 so等离子的含量达到要求 2 原因 ca2 mg2 等在碱溶液中形成的沉淀及泥沙等会破坏离子交换膜 而使产品不纯 3 试剂 bacl2 ca oh 2 na2co3 稀盐酸 4 产品 1 阳极室产品 氯气 补充饱和食盐水流出淡盐水 2 阴极室产品 氢气和naoh 补充纯水 加入一定naoh溶液 流出naoh溶液 例3 请回答氯碱工业中的如下问题 1 氯气 烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k 质量比 生产的产品 理论上k 要求计算表达式和结果 3 氯碱工业是高耗能产业 一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节 电 能30 以上 在这种工艺设计中 相关物料的传输与转化关系如下图所示 其中的电极未标出 所用的离子膜都只允许阳离子通过 图中x y分别是 填化学式 分析比较图示中氢氧化钠质量分数a 与b 的大小 分别写出燃料电池b中正极 负极上发生的电极反应正极 负极 这样设计的主要节 电 能之处在于 写出2处 3 因a中电解饱和食盐水生成h2和cl2 h2和b中通入的o2形成燃料电池 所以x为cl2 y为h2 因b中右端o2放电产生的oh 可和能够自由通过离子膜的na 结合成naoh 所以a b 这是h2和o2组成的燃料电池 3 1 下列关于离子交换膜电解槽的叙述 错误的是 a 精制的饱和食盐水进入阳极室b 纯水 加少量naoh 进入阴极室c 阴极产物为naoh和氢气d 电解槽的阳极用金属铁网制成 解析 离子交换膜电解槽阳极产物为cl2 阴极产物为naoh和h2 阳极发生氧化反应 2cl cl2 2e 若是铁作阳极 则铁原子失去电子 阳极不会得到cl2 阴极发生还原反应 2h 2e h2 需补充h2o na 自阳极室进入阴极室后 与oh 形成naoh溶液 答案 d 3 2 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 通电时 为使cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 设计了如图的装置 则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 a a为正极 b为负极 naclo和naclb a为负极 b为正极 naclo和naclc a为阳极 b为阴极 hclo和nacld a为阴极 b为