高三化学二轮复习 53化学与技术课件.ppt

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 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 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 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 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 食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 硫酸钠和焦炭 石灰石反应的化学方程式为 已知产物之一为cas 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 图中的中间产物c是 d是 写化学式 装置乙中发生反应的化学方程式为 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 2 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 装置乙中发生反应的化学方程式为nacl nh3 h2o co2 nahco3 nh4cl 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的量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 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 6lso2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 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 0t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 4 某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时 取0 1000g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 02000mol l 1的k2cr2o7标准溶液滴定至终点 消耗k2cr2o7溶液25 00ml 已知 so2 2fe3 2h2o so42 2fe2 4h 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 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 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 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 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 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 合成氨的基本生产过程合成氨的生产主要包括三个步骤 造气 制备合成氨的原料气 包括n2 h2 净化 原料气净化处理 以防止催化剂 中毒 合成 将原料气进行化学合成制氨 用各种燃料气中的甲烷 氢气等将氮的氧化物还原为氮气和水h2 no2 no h2o2h2 2no n2 2h2och4 4no2 4no co2 2h2och4 4no 2n2 co2 2h2o 6 纯碱的生产 1 氨碱法生产纯碱氨碱法生产纯碱是以碳酸钙和氯化钠为原料 其过程为 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nahco3和nh4cl 方程式为 nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 7 化学与技术的发展 1 化肥农业生产中 大量施用的化肥主要是氮肥 nh4hco3 nh4no3 co nh2 2等 磷肥和钾肥 kno3等 2 农药天然产物和无机物等属于人类最早使用的第一代农药 有机氯 有机磷 氨基甲酸酯等有机合成农药为第二代农药 拟除虫菊酯和特异性农药等则是人类开发和利用的第三代农药 第三代农药也被称为环境友好农药 8 洗涤剂 1 组成 洗涤剂是以一种或数种表面活性剂为主要成分 加入少量杀菌剂 织物柔顺剂 荧光增白剂或有其他特殊功能的添加剂制成的日用化学品 2 种类洗涤剂有块状 粉状 液体状的 常用的洗涤剂有 3 合成洗涤剂合成洗涤剂分固态 洗衣粉 或液态 洗洁精 两大类 其主要成分是烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠等 合成洗涤剂的优点a 不受水质限制 在含mg2 ca2 的水中使用也不丧失去污能力 b 去污能力更强 并且适合洗衣机使用 c 合成洗涤剂的主要原料是石油 原料便宜 合成洗涤剂对环境的影响a 有的洗涤剂十分稳定 难以被细菌分解 污水积累 使水质变坏 b 有的洗涤剂含有磷元素 造成水体富营养化 促使水生藻类大量繁殖 水中的溶解氧含量降低 也使水质变坏 合成洗涤剂的制备 9 无机非金属材料 1 传统硅酸盐材料陶瓷 玻璃 水泥等材料的化学组成大多属硅酸盐类 所以一般称为硅酸盐材料 陶瓷具有抗氧化 抗酸碱腐蚀 耐高温 绝缘 易成型等许多优点 普通玻璃的主要成分为na2sio3 casio3和sio2 它是以石英砂 主要成分sio2 石灰石 主要成分caco3 和纯碱为主要原料 经过加热熔融 澄清 成型和缓冷等工序制成的 2 新型无机非金属材料 新型无机非金属材料的主要特性有承受高温 强度高 有电学特性 光学特性和生物功能 新型陶瓷氧化铝陶瓷俗名是刚玉 该材料具有的优点是能经受高温 不怕氧化 硬度大 耐磨损 3 光导纤维光纤是一种能高质量传导光的玻璃纤维 它可以用于通讯 医疗 传递能量等方面 其优点有频带宽 抗干扰性能好 不辐射 防窃听 不怕腐蚀 质量好 铺设方便等 11 高分子化合物与材料 1 加聚反应 由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应 如 加聚反应的特点是 高分子链节与单体的化学组成相同 生成物只有高分子化合物 一般形成线型结构 2 缩聚反应 指单体之间相互作用生成高分子 同时还生成小分子 hcl nh3 h2o等 的聚合反应 是缩合聚合反应的简称 方法归纳拓展思维活学活用两种制碱法的比较1 索尔维制碱法此法所用的原料为食盐 氨和二氧化碳 生产过程如下 1 盐水的精制 在饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱 除去水中的ca2 和mg2 2 盐水氨化 将氨气通入精制盐水中 制成氨盐水 3 该法优点保留了氨碱法的优点 消除了它的缺点 使食盐的利用率提高到96 nh4cl可作氮肥 可与合成氨厂联合 使合成氨的原料气co转化成co2 革除了caco3制co2这一工序 例1 2011 课标全国 化学 选修2 化学与技术 普通纸张的主要成分是纤维素 在早期的纸张生产中 常采用纸张表面涂敷明矾的工艺 以填补其表面的微孔 防止墨迹扩散 请回答下列问题 1 人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆 破损 严重威胁纸质文物的保存 经分析检验 发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关 其中的化学原理是 为了防止纸张的酸性腐蚀 可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂 该工艺原理的化学 离子 方程式为 2 为了保护这些纸质文物 有人建议采取下列措施 喷洒碱性溶液 如稀氢氧化钠溶液或氨水等 这样操作产生的主要问题是 喷洒zn c2h5 2 zn c2h5 2可以与水反应生成氧化锌和乙烷 用化学 离子 方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理 解析 1 因为明矾中的铝离子发生水解 使溶液显酸性 在酸性条件下纤维素发生水解 加入碳酸钠可以与氢离子反应 调节溶液的ph 2 因为纤维素在碱性溶液中也会发生水解 故加入的碱溶液的量不好控制 因为zn c2h5 2与水反应生成zno和乙烷 而生成的zno会与溶液的氢离子发生反应 故可消除酸腐蚀 3 方程式 的配平可以通过观察 根据氯原子的个数 采用 奇数配偶法 先配平氯化铁的系数是2 后配平fetio3的系数是2 再确定ticl4的系数是2 最后确定氯气的系数是7 根据氧原子守恒配平剩余物质的系数 方程式 的配平方法比较容易 观察法即可配平 答案 1 明矾水解产生酸性环境 使纤维素水解 使高分子链断裂caco3 2h ca2 co2 h2o 2 碱性太强 同样使其水解 造成书籍污损 zn c2h5 2 h2o zno 2c2h6 zno 2h zn2 h2o 3 2 6 7 2 2 6 1 1 1 2 例2 2011 山东理综 化学 化学与技术 水处理技术在生产 生活中应用广泛 1 含有较多 离子的水称为硬水 硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离