2013年高考化学二轮复习精品资料专题19化学与技术教学案(教师版)

1、1 2013 高考化学二轮复习精品资料专题 19 化学与技术(教学案, 教师版) 专題十九化学与技术 1.化学与资源的开发利用 (1) 了解煤、石油和天然气等综合利用的意义. (2) 7解我国无机化工的生产资源和产品的主要种美. 0)7解海水时综合利用了解化学科学发展对自然资源利用的作用. (4) 7解化学对废旧物资再生与综合利用的作用 2“化学与材料曲制造、应用 (1) 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。 (2) 了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点, 了解有关的生产原理。 (3) 了解用化学方法进行金属材料表面处理的原

2、理。 (4) 了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。 3.化学与工农业生产 (1) 了解化学在水处理中的应用。 (2) 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。 (3) 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。 (4) 了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。 【知识网络构建】2 址索1星复禺） 一生产披木一严輕料外| 2 5*W*- BJ1=空气一埋水一瑋山瓷濂一比石燃码一生物笛源 够化学反厘盏舉的国黑 舍属的 化爭南迪矗理 卷厲訪沪 晞朝用鶴， 逊蟻獗利和 応低.现的制&原層 石谕化

3、工 訓帘辰应空气瓷漁户、 _ , 扛紙主产 规理制适技常 【重点知识整合】 一、化学（1）生活用水的净化 混凝沉淀： 常用混凝剂有明矶、绿矶等; 过滤； 杀菌： 常用杀菌消毒剂有 CI2、CIQ、O、漂白粉等。 （2）硬水软化 加（） 药剂法（常用的有石灰纯碱法）； 离子交换法（常用阳离子交换树脂）。 （3）污水处理 中和法； 沉淀法。 2 “海水资源的综合利用 制碱工业 氢气 羽勾电工 图 16- 1 食盐 3 (1) 海水中盐的开发和利用 海水制盐： 以蒸发结晶法为主，其原理简单，得到的盐为粗盐。 氯碱工业 通电 a. 原理：2NaCI + 2H2O=2NaON H2 f + Cl 2 f

4、 阳极：2CI一 2e=Cl2 f 阴极：2H+ + 2e=H2f b. 设备：离子交换膜电解槽 阳离子膜具有选择透过性，只允许 Na*透过，而C、OH和气体不能透过。 (2) 海水提溴： 常用方法吹出法，即用氯气氧化海水中的 Br_，使其变成B，然后用空气和水蒸 气吹出。 (3) 海水提镁 沉淀： 将海水引入反应槽中，加入石灰乳，使海水中的镁转化为 Mg(OH沉淀； 转化： 加盐酸，Mg(OH)a转化成MgCb溶液，结晶、过滤、烘干; 电解： 电解熔融MgC2得到镁和氯气。 3.煤的综合利用 (1) 煤的干馏 缄气、甲烷、乙 气 - A 烯、氧懈 化1燃料 T 磁K 鼬一丽 书环蹄删工制om

5、极 煤的气化： 把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程。 煤气化和导OCO H化型CH出炉 煤气 _ 苯一甲 苯*甲苯 4 (3) 煤的液化： 把煤转化成液体燃料的过程。煤的液化分为直接液化和间接液化，产品有液化石油气、 汽油、煤油、柴油和甲醇等。 L石油的加丁及应用 喲占25%) 裂貯训 仃机(匕a斛:ZM.WC. JW 国 15-3 二、化学与工农业生产 L硫酸工业 (1) 化学原理与疏酸匸业牛产流程 1 净化涉)1 - k1, J so竝厭 4 舲化一 d 的测攵 1 1 一腑炉 |接触弱I 4RS ；+102- 2RJ,OJ+HSO . 警1 2S0 . SU；+HQ = H;SO4 圈

6、 16-4 (2)化学原理在硫酸工业生产中的应用 加快反应速率的措施 a. 升高温度； 自然界中的燥 厂从元締 ：i耍展CH,少就 纽成 J7- 卡石 T 从物励帥膺：细臨.环烷心頂盼 I T 从狀态n :議态劉油rcmws屋 5 b. 使用催化剂； c. 燃料在沸腾炉中燃烧时，将燃料粉碎，增大与空气的接触面积。 提高SO转化率，提高生产效率的措施 a. 采用逆流原理； b. 采用热交换原理； c. 采用循环利用原理。 (3) 尾气处理原理 石灰水吸收法： SO + Ca(OH)2=CaSO)+ HO, CaSQ+ H2SQ=CaSO SO f + H2OO 氨水吸收法： SO + 2NH+

7、HO=(NH) 2SO, (NH4) 2SO + H2SO=(NH4)2SO+ SO f + H2Q 2“氨的工业合成 (1) 原理： 催化剂. N2+ 3Hz便圧浪岂2NH (2) 合成氨适宜条件的选择 压强： 一般采用10 MPa30 MPa; 温度： 400 C 500 C; 催化剂： 铁触媒。 原料气体的制备 氮气： 空气业液态空气空NU先逸出) 氢气: I-IL 催忡 或 CHrl .(Xg=rr=)-I 3H, 或 CO H2(g) H.6 (4)原料气体的净化 除 H2S： NH, H2O+TLS - NHJIS+H/) 除CO： 催化剂 , C(+H/)(g)- -C(h +

8、IL 除CQ： KSCO5 + COZ + HE0 2KHCO3 3 .氨氧化法制硝酸 (1) 原理： 催化剂 4NH+ 5Q = 4N3 6H2O(常用铂、铑合金作催化剂 2NO Q=2NO, 3NO+ H2O=2HNO- NO增压、降温，同时补充空气 )。 (2) 尾气的处理： 2NO+ NatCO=NaNO NaNO CO。 4,纯碱工业 | 1)索尔维制碱法r氨碱法 原料：食盐.氨和CO卩石灰石幄烧生成) 生产过程 a.食盐水精制：饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱，除去口二 t.食盐水的氨化；瘵氨气通入饱和食盐水中，制得氨盐水 c, 議盐水碳酸化： 氨St水吸收CO；J生成NaHCO；(i

9、解度较小和NKC1. NaCl+XH+CO+H O=NaHCO： i +NHiCh d. 过涛出碳酸氢钠后爛烧得纯碱，同时回收二氧优碳再Wffl: 2NSHCOL A沁CO汁 C6 t +H:O t c 已向孰化锻溶液中加入生石灰，回收利用氨 CaO+H2O=CaOH)； 2NH.Cl+Ca(OH)=CaCl;+ 2H：O+2? H2O NaAIO2 + CO+ 2H2O=AI(OH)3 J + NaHCO 2AI(OH) 3=AI 2Q+ 3H2O b .电解 AI2C3 950 t97O X 2AI2Q 4AI + 3Qf (NasAIFe又称冰晶石，作熔剂 )8 三、化学与材料的制造和应

10、用 1.无机非金屈材料 陶铠黏上为原料 成分；N扯 SiOCaSK）； |单jHJT半导休丁业 i黑丨制待用仏+2-山：z J sjavu. 2 .咼分子材料 材料名 称 功能高分子材料 复合材料 概念 既具有传统高分子材料的机械性能，又具有 某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的 新型材料，由基体和增强体构成 性能 不同的功能咼分子材料，具有不同的特征性 质 一般具有强度高、质量轻、耐 腐蚀等优异性能 实例 离子交换树脂、咼分子药物、液晶材料、咼 吸水性树脂等 玻璃钢、陶瓷塑料、复合地板、 汽车轮胎等 【高频考点突破】 考点一化学与资源的开发利用 例1.工业上的海水资源综合开发利

11、用的部分工艺流程如下图所示:统耀材 型瓷 传確柚料 新陶 无机和属材料 Si 原料；石英砂、石尿石、纯蹴 主要 反腹 I Na CO +SiO, Naj SiOa + CO CaCO-l-SiOi -CaSKK -FCO2 原料；石灰石、黏土 水泥主翌成分；硅酸三钙硅酸二钙、 钳酸三钙、铁铝酸钙 以 ， 100 X: 金刚砂；州）：十3 -SK + CO t ._ h 亠 1300 X I 氮化硅；3S-I2G - Si1Nl 型机金材 新无非属料 新材料；石黑金刚石 V 9 (1) 电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子 或离子是 _ 。电解槽中的阳极材料为

12、 _ (2) 本工艺流程中先后制得 Br2、CaSO和Mg(OH)a,能否按 Bz Mg(OH4 CaSO的顺序 制备？ _ 原因是 _ 。 (3) 溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃 取溴，但在上述工艺中却不能用四氯化碳，原因是 _ 【答案】阳离子或芷厂)钳或石墨) 匸否 如果先沉淀、財 OH)：, roi沉淀中会夬朶有 CKO；沉為 产品不純 |即四氯化碳萃取法工艺复杂，设备投资大；经济效益低、环境污染严重 【知识总结】 1. 水资源的开发和利用 (1)获取洁净水的主要方法 主要方法 简单原理 天然水净化 混凝法，化学软化法 加入混凝剂沉淀杂质，用加热

13、法、药剂法和离子 交换法将硬水软化 污水处理 中和法，沉淀法 中和废水，将重金属离子转化为沉淀 海水淡化 蒸馏法，电渗析法 蒸馏浓缩、离子交换膜的选择性透过净化海水 (2)海水的综合利用 VaCl(氯就工业：2NaCI-2H2O?NaOH+ll: t +Clr 1 ) -KCI f 十石 JH)a MgCl. 【Vi 弹晦水捉篠 亠+Cb Br. 芋 Em 蒸弐竺 HBr 虫漠产品海水提澳 1 CaSO. 等 石灰水 KCL 海水 苦卤(Ca2+. M0、B厂等) 10 2 “石油、天然气和煤的综合利用 常压分馏 分馏* 减压分馏 (1) 石油的炼制方法 热裂化 裂化催化裂化 L裂解 (2)

14、天然气的利用：用作燃料，作为化工生产的原料，合成液体燃料 (3) 煤的综合利用 “煤的干馏：生产焦炭、煤焦油、焦炉气 及粗氨水 煤的气化和液化：把煤转化成可燃性气体 和液体燃料 考点二化学与材料的制造和应用 例2.玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。 (1) 酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有 苯酚的反应釜 中 _ 加入甲醛，且反应釜应装有 _ 装置。 (2) 玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、 _ 和石灰石(或长石)高温熔 融而成，主要反 应的化学方程式为 _ 。 (3) 玻璃钢中玻璃纤维的作用是 _。玻璃钢具有 _ 等优异性能(写出两点即 可)

15、。 下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 . _ 。 a. 深埋 b. 粉碎后用作树脂填料 c. 用作燃料 d. 用有机溶剂将其溶解，回收树脂 【解析】背防止反应温度过高，应向已有恭酚的反应釜中缓慢加入甲醛，且反应釜 应装育冷却装置.：二普通玻璃是由石英砂、纯腻和石灰石高温熔融而成，主要反应的化学 方程式为 SiO:+NaLCO?=Na2SiO：+CO;T SiO；+CaCOCaSiO：+CO：h 玻璃钢属于复合材科，玻璃纤维的作用是增强体，酚軽树脂是基体，玻璃钢具有强 度高、耐腐蚀等优异性能。 :特热固性酚醍塑料不易燃烧，不能被有机;容剂沼解，处理时应粉碎后用作树脂填料. 【答案】缓慢

16、冷却 心纯碱 S:O: + Na-CO: Na:S:0； + CO：b SiO + CaCO； 十 AgNO.舞液一加?1 悬浊懣 + Ft 11 CaSiO汁 C6T 増强作用或骨架作用)密度小、抗沖击、绝缘性好、强度高、耐腐蚀等潜对两条 即可)(4)b 【知识总结】 1.无机非金属材料 (1) 传统硅酸盐材料 陶瓷：以黏土为原料 玻璃 成分：、出SiO. CaSiO SiO3 原料：石英砂*石灰石、纯碱 1 900 C 金刚砂：SiO2+ 3C =SiC + 2COT 1 300 C -氮化硅：3Si + 2N2 =Si sNk 单晶硅 用于半导体工业 制备：沁TC上竺 新材料：石墨、金刚

17、石、C60 2 “有机高分子材料 材料名称 功能高分子材料 复合材料 概念 既具有传统高分子材料的机械性能，又 具有某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的新型材料， 由基体和增强体构成 性能 不同的功能咼分子材料，具有不同的特 一般具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优 12 征性质 异性能 应用 制作咼分子分离膜、人体器官等 用于汽车工业、机械工业、体育用品、 航空航天、人类健康等 实例 离子交换树脂、咼分子药物、液晶 材料、高吸水性树脂等 玻璃钢、陶瓷塑料、复合地板、汽 车轮胎等 考点三化学与工农业生产 例3.以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回 答

18、有关问题： (1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是 (可多选) _ 。 A. CH=C卅 HCRCHCHCI B. CHCHOH HCRCH3CHCI + HO 光照 C. CHCH+ Cl 2 - CHCHCI + HCI 催化剂 D. - CH=CHCHH2 CHCHCI 由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是 _ 反应(填反应类型)。 (2) 有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。 CIQ是一种性能优良的消毒剂， 还可将废水中少量的 S2-、NQ和CN等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。 请写出用CIO2 将废水中剧毒的 CN氧化成无毒气体的离子方程式： _ , 并说明该

19、方法的优点： _ 。 (3) 下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水 (去离子水)的工艺流程示意图： 活性炭的作用是 _ ; O3 消毒的优点是 _ 。 A B中放置的物质名称分别是： A _ ; B _ _厂 B B 13 【答案】 AD加成 (2)200：+2CN2CO;j+N:T+2Cr 产生了无毒的 CO 和 X： 吸附水中的小鞭粒栾质良有色物质咸去除水中的异味 反应产物无畫无害 阳离 子交换树脂阴离子交换树脂 【知识总结】 1.氨的工业合成 隹化制- 原理：N2 + 3f rm 2NH (2) 合成氨适宜条件的选择 根据化学反应的速率理论和平衡理论，工业上一般采用 500C的温度和铁触媒

20、。 (3) 原料气体的制备 液化 分离 氮气：空气一液 d 液态空气分皂N2(先逸出) 高温 氢气：C+ H20(g)=CC H2 或 CH4 + H20(g) 催化剂 C3 3f 或 C3 H20(g)岂=C0+ Ha (4) 原料气的净化 除 HzS: NH H 2O+ H2S=N4HS+ H20 除 C0: KsC0+ C0 + H0=2KHG0 2. 硫酸工业 (1)化学原理与硫酸工业生产流程 (2)化学原理在硫酸工业生产中的应用 1030 MPa的压强、400C 除C0 C0+ H20(g) 催化剂 咼温 CQ+ Hz 三阶段 WOi的制取書 S6被転化 - to囂人的吸收 三设备

21、三方程 4FeSz+llo3 2Fe3O) )+8SOs 2迥+S磐 2SO SOj+HnO 逆流原厘 吸收塔 沸蹲炉 搖触室 速率理论、平衡理進、 三原理11化学反应速率理论|热交换原理 14 增大反应速率的措施 a. 升高温度；b.使用催化剂；c.在沸腾炉中燃料燃烧时，将原料粉碎，增大与空气的 接触面积。 提高SQ转化率，提高生产效率的措施 a.采用逆流原理；b.采用热交换原理；c.采用循环利用原理。 尾气的处理 H2SQ4 工业的尾气主要是 SQ SQ+Ca(QH)2=CaSQM +H2Q CaSQ+HbSQ=CaS(+SQ f +H2Q 3. 纯碱工业 (1) 索尔维制碱法(氨碱法)

22、此法所用的原料为食盐、 氨和二氧化碳(石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳 )，生产过 程如下： 食盐水的精制； 食盐水氨化； 氨盐水碳酸化(先将氨气通入饱和食盐水中得氨盐水；再通入二氧化碳生成溶解度较 小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液 )其反应原理为：NaCI+ NH3 + CQ+ H2Q=NaHGQ + NHCI ； 过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收二氧化碳再利用： 2NaHcQ=NstCQ+ HQf + CQf; 将氯化铵加石灰乳反应，生成氨回收利用： 木 CaQ H2Q=Ca(QH2)2NH4CI + Ca(QH)2=CaCl2 + 2HQ+ 2NH3f 侯氏制碱法 廩理 + H:0NIL

23、HCOs NaC：+XILHCO： XaHCOsl+XlLCl 2NaHCO：Na;COs+H:O+CO；T 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 可与合成氨厂联合。 4. 金属的冶炼 (1) 炼铁 主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 反应原理 96% NHCI可作氮肥; 15 C+ Q点燃=CQ, CQ+ C=CQ Fe2Q+ 3CQ=!Fe + 3CQ。16 环境污染的防治： 高炉煤气：CO CQ、Nb,回收CC作燃料。 (2) 电解法炼铝 主要原料：铝土矿 反应原理 a. 由铝土矿精制 Al 2C3 Al 2Q+ 2NaOH=2NaAG H2Q NaAl

24、Cb + CO+ 2H2O=Al(OH)5 J + NaHCO 2Al(OH) 3=AI 2O+ 3H2O b. 电解AI2Q 95O=2=970C= 通=电=F 【难点探究】 难点一 化工生产条件的选择 理论应用于实际工业生产，可指导工业生产少走弯路，如历史上炼铁工业的百年之谜， 就是人们对化学反应限度没有认识。 运用化学反应速率和化学平衡原理时， 既要注意外界条 件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性， 又要注意对二者影响的矛盾性。 同时还得考虑 实际生产中的动力、 材料、设备等因素，来选择适宜的化工生产条件。 值得注意的是化工生 产条件的选择中容易片面考虑条件对反应速率或平衡的影响， 有

25、时还忽视生产实际以及工业 生产的可行性，如选择超高温或超高压等条件。 例1、如图16-5所示为工业合成氨生产简易流程图： I.对于合成氨工业的设计原则，有人简单地用四个字来概括：多、快、省、绿。请你 2AI2Q 4AI + 3Q f 图 16-5 17 仿照例子用化学术语来进行解释: (1) 多：尽可能使合成氨反应达到较高的反应限度。 (2) 快： _ 。 要做到以上两点，在其中一个条件的设置上正好是两个相互矛盾的方面，综合考虑后 选择了一个适宜的条件， 这个适宜的条件是 _ 。 (3) 省：省钱！(从经济利益考虑)对该过程可以主要从图中第 _ 个过程来实现，叫 做 过程，该过程是通过提高 _

26、 来省钱的。工业制硫酸中也有这个过程。 另 外，设置热交换器也可以对余热进行回收利用，热交换器中两种气体的流向采用 _ 原理。 (4) 绿：符合绿色化学、符合环保精神，尽量减少或无工业三废：废水、废气、废渣的 排放。 n .合成氨所需的原料气制备， 其中氮气可以用(填一种方法) _ , 氢气的制备可以用甲烷与水蒸气在一定条件下反应，生成二氧化碳和氢气，则 1m3甲烷理 论上能生成氢气 _ L 。原料气要进行彻底的净化，其主要目的是 【答案】1佗)尽可能使合成氨的反应遠率加快 400 C BOO 1C (引循环撓作过程康料的利用率逆盍 II.将空气蔽化后蒸发分离出氧气获得氮气(或将空气中的氧气与

27、碳作用生磁二氧化 碳，再擀二氧化後除去而获得氮气)4000防止催化剂中毒 【解析】该反应是敎热反陲温度越高逮率越快便是反应物的转化率却障f氐了，综 合若虑这两个矛盾的方面.结合催化刑的催化活性选择了 400匸500 C这样的条件； 而压强越大，反应速率和限度都越大，但从制造设备时需妾特殊材料、产主高压所需的机械 能等汙面综合苇虑,压强太大反而不经济，工业上采用200300个大气压.要提高反应物 的转化率，除提高反应的限度外，匹要设计循环操作系统口此外匹有工业余热的利用等等. 对于痙料气制备也应从客观实际出发，由甲烷制氢气可用元畫守恒法写出方程式CJL + 【点评】 对于工业合成氨，首先要从经济

28、效益和环保两个方面来考虑。多、快、省正 是从经济效益考虑的，主要从反应的限度、速率、 原料的利用率等方面考虑，要特别注意的 是处理条件对反应速率和限度影响的一致性和矛盾性。 对于化学与工业、农业的理论联系实 18 际的题目考查的内容一般是化学原理、 能量的综合利用和环保等几个方面， 特别是环保方面 非常重要，在复习中要引起重视。 难点二 化工生产流程的评价与优化 化工生产方案应从环境保护和综合利用原料、合理利用能量以及化工生产的规模和厂 址选择等方面进行考虑。 1绿色化学： 绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。是用化学的技术和方法去减 少或消除有害物质的生产和使用。 理想的化工方

29、式是： 反应物的原子全部转化为期望的最终 产物，实现零排放 。 2循环操作： 是化工生产的重要工艺之一，利用循环操作能有效地提高原料的利用率，降低生产成 本。 3循环利用： 可以充分利用原料、节约资源，同时也是减少排放、实现变废为宝的重要手段。 4化工生产中的逆流原理： 热交换器中的冷、热气体 ( 或液体 ) ，沸腾炉中的燃料与空气，制硫酸工业吸收塔中的 气体和吸收液浓硫酸等。 逆流的作用是使反应物充分接触， 此外， 在化学实验中的冷凝管也 采用了逆流原理。 例 2、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

30、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) 氨碱法的工艺如图 166 所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。 19 图中的中间产物 C是 _ , D _ (写化学式); 装置乙中发生反应的化学方程式为 _ ; (3) _ 联合制碱法是对氨碱法的改进，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 等为原料制碳酸钾。请结合图 16-7的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？ 0 10 20 30 40

31、50 60 70 tfC 图 16-7 高温 【答案】 2NaCI+ H2SO4(浓)=NstSQ+ 2HCIf Na2SQ+ 4C+ CaC(3=S=Na2CQ+ CaS+ 4CO Ca(QH)2 NH NaCI+ NH+ CQ+ HbQ=NaHC3Q + NHCI (3) 原料利用率高 70n 60- / KHOO 3 NaHCO 甲石妬： 乙敝化懦 图 16-6 50- 40 w NaG 30 20- 10 20 (4) 不行，KHCQ溶解度随温度变化较大，当以氯化钾和石灰石为原料时，反应产生的 KHCOjg解在水中过多，产率过低 【解析】（丄）由第问题干可知食盐和浓硫酸反应产物之一为硫

32、酸钠，则该反应的 方程式为* 2IUC1+H；込（浓）壁里血汁2HC11 - 题干提示产物之一洵CaS,即中S的化合价由十5价被还原洵一2价卩则反应 物中的焦炭应为还原剂，由于反应条件为高温且有焦炭参与反应，则氧优产物为CO,则反 应方程式为：嘔眇+ 4匚十Cag县里曲玄00：十匚沾+48忙 （刃甲中石灰石燼烧后生成CaO进入丙装買与水反应得到产物C,即C为CaCOH）：, D 是Ca（OH）；与NHQ反应的产物,且进入戊装直反应,D应为恥， 则乙装貫中的反应物为陥打、 HH：、COis H：0 BP反应芳程式NCl+NH：+C02+H：0=NaHC0： I +NH.C1- （3）氨碱法原料利

33、用率只有饕蜿且产生的CaCl;是粘稠物，数量大,难治理，而联合 制碱法使各种原料得到了充分利用 由图中变化可知KHCZ旨解度随温度变化鮫丸当以議化钾和石灰石为原料时，反 应产生的KHCO：解在水中过多，产率过低 【点评】化学与技术的试题中常常有评价工业主产流程或制备方案等的试题，解答这 粪试题的万能钥匙再就是从是否环保、是否再生、产品是否易于分离以及工业生产册可行 性等方面评价- 【变式探究】 碳捕捉技术是指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO分离出来并利 用。如可利用 NaOH溶液来捕捉 CO2，其基本过程如图16-8所示（部分条件及物质未标 的气体 图 16-8 下列有关该方法的叙述中正

34、确的是 （ ） A. 能耗大是该方法的一大缺点 B. 整个过程中，只有一种物质可以循环利用 C. 反应分离环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 D. 该方法可减少碳排放，捕捉到的 CO还可用来制备甲醇等产品21 【答案】AD 【解析】捕捉室中的反应2NaOH + CO2=Na:CC+H;O,反应分离中的反应CaO+ H:O=Ca(OHi:和 Ca(OHiz+Na:CC3:=CaCO51 +2NCHf.高温反应炉中的反应住 8 产二乂 C30+CC；仁C3CO5分解需娶高濕条件，故A对工整个过程中砒CH溶菠和CaO均可以循 环利用，故E错；反应分离环节中CX6是沉淀，只需过虑艮网分离，故C

35、错；8：可 甲来制备甲醇故D对. 难点三结合化学工艺的综合考查 下： 例3、以硫铁矿(主要成分为FeS)为原料制备氯化铁晶体(FeCI 3 “ 6fO)的工艺流程如 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 _ (3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 _ ;该过 程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 _ (写化学式)。 2 訥 【答案】 K=广： ； 3 SO 2+ NaOH=NaHSO C快I c (2) 提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解 2 丰 一 3 + (3) CI 2+ 2Fe =2Cl + 2Fe Cl 2、HCl 【解析】(1)化学平衡常数为生成物的

36、浓度幕之积与反应物的浓度幕之积，故该反应 2 罚 的K= 备一于亍i一 ；过量二氧化硫与 NaOH溶液反应生成亚硫酸氢钠： NaO出 SO=NaHSO (2)酸溶时保持盐酸过量是为了使铁的化合物充分溶解， 转化为离子，后续过 空气30%盐酸 硫丄 铁焙烧 氯气 酸溶 过滤f FeC1/6HQ (晶体粗品) (1)在一定条件下, 滤渣 图 16 - 9 SO转化为SO的反应为2SO(g) + Q(g) 2SG(g),该反 应的平衡常数表达式为 K= ;过量的 SQ与NaOH溶液反应的化学方程式为 22 是为了抑制F/F水解；）孰气氧化亚铁离子生成三价铁离子和氯离子；尾气中含未反应的 氯气和挥发出

37、的叢性氯化氢气体. 【点评】本题让化学基本原理与生产工艺结合起来，引导中学化学教学关注化学学科 的应用性和实践性.本题考査学生在工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应 条件控制的原理、生产流程的作用等育面对优学基本庾理的理解和应用程度，考查学生只寸 新信息的处理能力. 历届高考真題】 2012高苇】 （2012 “全国新课标卷）36.【选修2化学与技术】（15分） 由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下： （1） 在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到 1000C左右，黄铜矿与空气反应 生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分 Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中

38、两个主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 分 别 是 _ 、 _ ，反射炉内生成炉 渣的主要成分是 _ ; （2） 冰铜（CuaS和FeS互相熔合而成）含 Cu量为20%-50%。转炉中，将冰铜加熔剂 （石英砂）在1200C左右吹入空气进行吹炼。 冰铜中的CsS被氧化为CibO,生成CuO与CsS 反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别 是 、 _ ; （3） 粗铜的电解精炼如右图所示。 在粗铜的电解过程中， 粗铜板应是图中电极 _ （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为 _;若粗铜 中还含有 Au Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为 _ 。

39、 23 高温 【答案】(1) 2CuFeS+ O2 CuzS+2FeS+ SQ; 高温 2FeS+ 3Q2 2FeQ+ 2SQ FeSiQs (2) 2CsS+ 3C2 咼温 2CU2Q+ 2SQ; 2CU2Q+ CibS 咼温 6Cu+ SQ【中国 f (3) C Cu 2+ + 2e= Cu Au、Ag以单质形式沉积在电极 c (阳极)附近，Fe以Fe2 形式进入电解液中。 Cu:S-2FeS+S0:； 2FeS+3O: =23eO+2SO 炉渣的主要成分有 Cu：S. FeS FeC 三 种物质.(2)根据题目信息可写出所发生朗化学方程式分别剤2CwS+3O =2Cu：O+ 2S0:;

40、2Cu:O+Cu-S=5Cu+SO:. (3)在粗铜的精炼中，粗铜与电源正极相连作阳极, 金属失去电子，变成阳离子进入溶液；精稠与电源负极相连，做负极.电极出上发生的电极 反应式池Cu+2e-=Cufl Au.進以单质形式沉和在电极阳极)附近，F以Fb册 式逬入电解液中口 【考点定位】电化学，电极方程式的书写，化学方程式的书写 (2012 “海南)选修2化学与技术 20-I (6分)污水经过一级、二级处理后，还含有少量 Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子， 可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是 A.氨水 B .硫化氢气体 C.硫酸钠溶液 D .纯碱溶液 【答案】AC 【解析】

41、根据题给信息，其中处理 CiT、Hcj +、卩 6+等重金属离子使其沉淀，加入的沉淀 剂选择时，由于氨水易与形成络离子，排除；硫酸铜能溶于水，不会沉淀，故选 AC;硫化 氢与重金属离子都会有沉淀生成；纯碱加入可调节 pH值使重金属离子沉淀，排除 BD。【解析】 (!)根据题目信息可知*发生的两个主要反应分别是; 2CuTeS:+C 24 【考点定位】此题结合污水处理，考查沉淀剂的选取知识。 (2012 “海南)20-11(14 分)合成氨的流程示意图如下: 回答下列问题: (1) 工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种 分离方法是 _ ， _ ;氢气的来源是水和

42、碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原 料制取氢气的化学反应方程式 _ ， _ ； (2) 设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备 A的名称是 _ ，其中发生的 化学反应方程式为 _； (3) _ 设备B的名称是 _ ， 其中m和n是两个通水口，入水口是 _ (填m 或 n)。不宜从相反方向通水的原因是 _ ； (4) _ 设备C的作用是 ； (5) 在原料气制备过程中混有的 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO可 通过以下反应来实现： CO(g)+H2O(g) CO(g)+H 2(g) 已知1000K时该反应的平衡常数 K=0.627,若要使CO的转化率超过90%则起始物中的

43、C(H2O):C(CO)不低于 _ 。 高温 【答案】(1)液化、分馏；与碳反应后除去 CO; C+HO CO+瓦 _ 催化剂 CH+HO 二 一.CO+3H;( 2)合成(氨)塔；N2(g)+3H 2(g)高温高压2NH(g) ； ( 3)冷却 塔(或冷凝器)；n;高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好； (4) 将液氨与未反应的原料气分离；( 5) 13.8。 【解析】(1)分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏；另一种方法是与碳反应后除 压躺机 f 釉 6 - 产 器 离 器 * 麹吒和黑二 25 高温 去CO;制取氢气的两个方程式分别为： C+HO CO+H; C

44、H+HzO . CO+3H; (2) 催化剂 合成氨的设备名称是合成塔；合成氨的方程式为： Nb(g)+3H 2(g)丸高温高压、2NH(g) ; (3)冷凝 分离产品设备为冷却塔或冷凝器， 入水口应该在下面， 此时水流和气流是逆向的， 冷凝效果26 好；（4）分离器是气一一固分离用设备，分离液氨和未反应的原料气; 度分别为x、ymol/L，则转化的CO的最小值为0.9x 盹)-HOg厂 起始 X V 0 0 0 处 OS 0.9x 平衡 0.9x v-O.Px O.Px工躺根据平衡常数列式；工lx (v-O.&x) =0.62解得：y x=13.Ss故此只要此值大于13 $,转化率就

45、金超过闪 【着点定位】此题以合履氨反应为载悴，综合考查了化学与技术模块的主干知识. （2011 “山东）30. （14分）实验室采用 MgCb、AlCl 3 的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAOQ，主要流程如下 IIMgCl 2、AlCl 3 的混合溶液（A） 2+ + （1） 为使Mg、All同时生成沉淀，应先向沉淀反应器 中加入 _ （填 A或 B”），再滴加另一反应物。 （2） 如右图所示，过滤操作中的一处错误是 _ 。 （3） 判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 _ 。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器 名称是 _ 。 （4） 无水AlCl 3 （ 183 C升华）遇潮湿空气即产生大量白

46、雾，实验室可用下列装置制备。（5）设CO H2O起始浓 * 氨水（B） 27 【答案】（1）B （2）漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 （3）氨水 坩埚 （4）除去氯 气中HCI 防止水蒸气进入 E 碱石灰 【解析】（1）MgJ Al3+同时生成沉淀，则先加入氨水。 （2）过滤时漏斗末端没有紧靠 烧杯内壁。（3）检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入氨水，观察是否有沉淀产生。 高温焙烧 在坩埚中进行。（4）装置B中饱和NaCI溶液用于除去氯气中 HCI, F盛装浓硫酸，防止水蒸 气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到 F和G的作用。 【考点定位】化学实验，装置图识别，基本操作等。 （2011 “山东）31.

47、（ 8分）【化学化学与技术】 石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。 （1） 石油分馏时，在不断向 _ （填工业设备名称）内投放原料的同时获得产品， 该过程为 _ 操作过程。 （2） 石油裂化分为热裂化、 _ 和加氢裂化，裂化的目的是提高 _ 的产量。 （3） 煤的洗选是为了降低原煤中灰分和 _ 的含量。没得流化床燃烧是指空气从底 部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒 _ 进行燃烧的过程。 （4） 煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和 _ 存在下与_ 作用产生 液体燃料的过程。 【答案】（1）分馏塔 （2 ）催化裂化 汽油 （3）硫分、矸石 煤炭 （4）催化 剂H0 装置B中盛放饱和 NaCI

48、溶液，该装置的主要作用是 _ 。 F中试剂的作用是 _ 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F和G的作用，所装填的试 剂为 28 氢裂优,裂化的目的是提高汽油的产量煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫分、肝石 的含童.煤閔硫化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒进行 燃烧的过 程.(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高潟和催化剂存在下与卜 2 作用生成液牺 燃料的过程. 【君点定位】化学与技术，石油和煤 2011高若】 (2011 “山东卷)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子方程式 为 _ (写出一个即可)。

49、 (2) 将RH型阳离子交换树脂和 ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水， 应先使硬 水通过 _ (填 RH或 ROH )型离子交换树脂，原因是 _ 。 (3) 通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水 的方法称为 _ 。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是 _ 。 (4) _ 检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的 _ 。 2丰 2丰 2 【解析】(1)通常按水中 Ca、Mg的多少，把天然水分为硬水和软水。含有较多 Ca +、Mg +的水叫做硬水；如果水的硬度是由 Ca(HCG)2 或Mg(HCG)2所引起的，这种硬度叫做 2丰 一 暂时硬度

50、。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化，方程式为 Ca + 2HCO 2 + 一 CaCOj+ CO f+ HO Mg + + 2HC0 MgCOj + CO f + HQ (2) 如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度。 具有永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化。离子交换剂中阳离子与水 中的Ca2+ Md +发生离子交换作用，使水得到净化。如果硬水先通过 ROH型阴离子交换树脂时可能产生 Mg(OHR等沉淀而影响交换效果，所以先通过 RH型阳离子交换树脂。 (3) 电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的作用下，水 溶液中阴、阳离子会分

51、别向两极移动，如果在中间加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的 目的。所以电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力。 (4) 因为水的电离程度极小，所以纯水是几乎不导电的，因此要检验蒸馏水的纯度时， 最简单易行的方法是测定水的【解析】（1）石油分馏在分馏塔中进行。 （2）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加 29 电导率或电阻率。 【答案】(1) CJT、Mg+; Cai+ + 2HCO一CaCOJ + COf+ H2O 或 Mg-*+2HC0f =MgCOU+CO;T+H;Oj (2) RHj先通过阴离子交换树脂时可能产生等沉淀而影响交换蝕果；来 源:ZxxkCom (3) 反潘

52、透法；电势差或电场力； (4) 电导率或电阻率 (2011 “新课标卷)普通纸张的成分是纤维素， 在早期的纸张生产中， 常采用纸表面涂 敷明矶的工艺，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矶的工艺有关， 其中的化学原理是 _ 。为防止 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(C2HO2。

53、Zn(C2HO2 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 _ 。 (3) 现代造纸工艺常用钛白粉( TiO2 )替代明矶，钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿 主要成分(FeTiO3)为原料按下过程进行的，请完成下列化学方程式 (DO FeTiO, *0 C + Cl： 口 TiCI. + 口 FeCI, +口 CO 口 吟 * o,竺土TiOj + ci, 【解析】(1)因为明矶中含有 Al3：而Al3+水解显酸性，在酸性条件下纤维素会发生 水解使高分子链断裂；由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性，从而防止纤维素水解， 方程式为 CaC耐 2

54、H+ =Csi+ + HO+ CO f; (2)因为纤维素在碱性条件下也会发生水解，同样会造成书籍的污损； 根据产物可以写出该反应的化学方程式 Zn(C2H5) 2+ H2O= ZnO+ 2QH4。因为ZnO也可 以消耗氢离子，所以也能防止酸性腐蚀，方程式为 ZnO+ 2H+ =Zn2+ + HO。 (3) 考察氧化还原方程式的配平，依据电子得失守恒可以配平。 30 【答案】(1)明矶水解产生酸性环境， 在酸性条件下纤维素水解， 使高分子链断裂；CaCO + 2+ + 2H =Ca + H2O+ COf; (2) 过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损；31 I 2 _L Zn(C2H

55、5)2+ Hkg Zng 2C2HJ、Znd 2H =Zn + H2Q （3） 2 6 7 2 2 6 ; 1 1 1 2 （2011 “海南卷）20-1 （6分）下列叙述正确的是 A. 接触法制H2SQ时，催化氧化阶段的反应原理为 B.海水提镁的主要步骤为 CaCOt) 的 电聊 Xj 水一 一一 Mg（OH）2s）x_ MgChfq） - Mgf f 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】AC 【解析】命题立意=化学工业相关基础知识与流程工艺肴查“ A为捋触法制硫酸的基本 原理，3建实业先期加入的是石灰不是石灰石，后期电解的也不是氯优镁溶液：C普通水泥 的

56、感分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，说主娶成分是硅酸钙正确，黏土的主萝底分是二 氧化硅，还有氧化镁、碳酸钙和三氧化二铝. 20-II （ 14分）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） 卢布兰芳是以食盐、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。雄化刑 2SO.(g) + 32 图中的中间产物 C是 _ , D _。(写化学式); 装置乙中发生反应

57、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? 70 10- A Na2SQ + 4C + CaCQ 3 -CaS + Na2CQ + 4CQ ,、 厶 或 NazSQ + 2C + CaCQ 3 -CaS + Na2CQ+ 2CQ2 (2) Ca(QH)2 , NH: NH + CQz+NaCI +H 2Q = NaHCQ + NH4 Cl (3) 保留了氨碱法的优点，使食盐的利用率提高到 96% NH

58、CI可做氮肥；可与合成氨 【答案】 A (1)2NaCI+ H2SC4(浓) NazSQ + 2 HCI f 權合柜 dt殁枚廉 33 与污染。 (4) 不可行，因为碳酸氢钾溶解度较大，且在常温下与氯化钾的溶解度差别小， 在氨盐 水碳酸化时无法犬量析出. 【解析】（1）是着查工业生产中的基本原理：U）是生产过程中工艺的着查，在细读生 产工艺图中各物质的变化后，可得出；（3）肴査对教材知识的拿握情况;（4 分析图可看出 NaHCO：与新信恳KHCO,在溶解度圏中朗差别，可推测沼解度的差别是列断的依据. 【2010高肴】 （M10“天津卷）1.以节能减排芮基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举

59、措. 下列做法违背发展低碳经济的是 &发展氢能和太P日能 氐限制璽料制品的使用 U 提高原子禾呷率，发展绿色优学 D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂 .【解析】所谓底碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、 产业轉型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高筱能源消耗，械少溟室气体 排腹，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态.发展氢能和衣阳能，限 制塑料的険用，和发展绿色化学，都符合低碳经济. r芻塞】n （2010 “天津卷）2“化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是 A. 阿司匹林具有解热镇痛作用 B. 可以用SisN、AI2Q

60、制作高温结构陶瓷制品 C. 在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀 D. 禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染 【解析】阿司匹林是常用的解热阵痛药，这是生活常识， A正确；Si 32、AI2Q是常用的 高温结构陶瓷，B正确；铜和铁组成的原电池，铁作负极被腐蚀，故 C错；铅是一种重要的 污染物，D正确。 【答案】C （2010 “江苏卷）1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正 确的是 A. 为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药 厂联合，原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供，减少 CaCQ制CQa这一工序，降低了能耗 34 B. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境