高中化学选修2-知识点总结

1、 3高中化学选修 2-【化学与技术】学问点总结2022第一章 化学与工农业生产一学习目标1、化工生产过程中的根本问题。2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件把握的意义和作用。3、合成氨的反响原理。合成氨生产的适宜条件。4、氨碱法的生产原理。简单盐溶液中固体物质的结晶、分别和提纯。二学问归纳工业制硫酸原料：主要有硫铁矿或者硫磺、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。生产流程(1)SO2的制取(设备：沸腾炉)点燃高温SO =SO4FeS11O8SO2FeO22222 3(2)SO2的催化氧化 (设备：接触室)：催化剂2SO+O2SO223(3)SO的吸取(设备：吸取塔)： SOHO

2、=HSO。留意：工业上用98的浓33224硫酸吸取SO这样可避开形成酸雾并提高吸取效率。3 ，三废的利用尾气吸取废气中的SO用氨水吸取，生成的(NHSO作化肥，SO循环使用。24 242SO2NHHO=(NHSOSONHHO=NHHSO2324 223243(NHSOHSO=(NHSOSOHO2NHHSOHSO=(NHSO2SO2HO4 23244 2424324 2422污水处理废水可用Ca(OH)中和，发生反响为SOCa(OH)=CaSOHO。2废渣的处理2232作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。催化剂反响条件： 2SOO2SO放热 可逆反响低温、高压会提升转化率223转化率、

3、把握条件的本钱、实际可能性。 即选：400500，常压，五氧化二钒VO 作催化剂。2 5以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：反响原理催化剂N+3H2NH人工固氮技术合成氨H022高温高压3反响特点：(1)该反响为可逆反响。(2)正反响为气体体积减小的反响。(3)正反响为放热反响。条件的选择条件是：(1)压强：20MPa50MPa ； (2)温度：500 ； (3)催化剂：铁触媒 ；(4)循环NH 再通过循环压缩机送入合成塔。22生产流程造气N2高温Ha.利用焦炭制取：CHO=COH222高温b利用CHCHHO=CO3H4422净化：原料气净化处理，防止催化剂中毒。合成：NH22通过压缩机进

4、入合成塔并发生反响。三废的利用废气：主要有HS，SOCO作为生产尿素和碳铵的原料。2222废水：主要含氰化物和氨，分别承受不同的方法处理。废渣：主要含炭黑和煤渣，可作建筑材料或用作肥料的原料。工业制纯碱1.原料氨碱法又叫索尔维法联合制碱法又叫侯式制碱法2主要反响原理二者根本一样：NaClNHCOHO=NaHCONHCl32234O323223生产过程第一步：二者根本一样；将 NH3通入饱和食盐水形成氨盐水，再通入CO2NaHCO3NaHCO3NHClNaCl4的溶液。其次步：氨碱法：NaHCO 分解放出的 CO (2NaHCONaCOCOHO)、滤液(含3232322NHCl)与石灰乳混合加热

5、产生的氨气回收循环使用CaOHO=Ca(OH)、4222NHClCa(OH)CaCl2NH2HO。42232滤液，已根本上是氯化钠的饱和溶液，可循环使用。4综合评价氨碱法：优点：原料(食盐和石灰石)廉价；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简洁，适合于大规模生产。70%74%，其余的食盐随CaCl2溶液作为废液被抛弃；过程中产生了没多大用途且难以处理的CaCl 。2联合制碱法：使食盐的利用率提高到 96%以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多品纯碱的氯化铵；过程中不生成没多大用途、又难以处理的CaCl ，削减了对环境的污2染，并且大大降低了纯碱和氮肥的本钱，充分表达了

6、大规模联合生产的优越性。【典型例题】 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。请按要求答复以下问题：“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：写出“联合制碱法”有关反响的化学方程式：；(3)CO2是制碱工业的重要原料CO2的来源有何不同？ ；【答案】Ca(OH)2NHCl=CaCl2NH2HO，该反响的CaCl中的Cl来源于NaCl，Ca2242322来源于CaCO ，产生无用的CaCl ，降低了NaCl32NaClNHCOHO=NaHCONHCl ; 2NaHCO=NaCOCOHO3223432322“联合制

7、碱法”中的CO2CO2来源于石灰石.其次章 化学与资源开发利用一学习目标了解化学在水处理中的应用。了解海水的综合利用，了解化学科学进展对自然资源利用的作用。了解煤、石油和自然气等综合利用的定义。了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。二学问归纳自然水的净化水的净化(1)混凝法常用明矾、绿矾、Fe(SOFeSO24 34Al33HO2Al(OH)3H。3(2)化学软化法煮沸法除临时硬度：Ca(HCOCaCOCOHO。3 2322MgCOHO=Mg(OH)CO3 23223222药剂法：先加Ca(OH) ，再加NaCO223NaRCa22NaR=CaR2Na2、Mg22NaR=MgR2Na，且离子

8、交换树脂能再生：CaR2Na=2NaRCa2。22污水处理中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H SOCO中和。沉淀法2423Hg2Pb2Cu2NaSHg2S2=HgS，2Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS。海水淡化常用方法为蒸馏法、电渗析法等。留意：水的临时硬度和永久硬度的区分：在于所含的主要阴离子种类的不同，由Mg(HCOCa(HCO所引起的水的硬度叫水的临时硬度，由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所3 23 2引起的水的硬度叫水的永久硬度。自然水的硬度是泛指临时硬度和永久硬度的总和。海水的综合利用海水制盐以蒸馏法为主，主要得到NaClCaClMgClNaSO氯碱工业2224设备：离子交

9、换膜只允许Na+ 通过电解槽电解反响原理：2NaCl2HO=2NaOHHCl222海水提溴工艺流程主要反响原理：Cl 2Br=Br2Cl。22海水提镁工艺流程主要反响原理高温CaCOCaOCOCaOHO=Ca(OHMg2Ca(OH)=Mg(OH)Ca2Mg(OH)3222222电解2HCl=MgCl2HO、MgClMgCl2222留意：为提高反响中Mg2的浓度，将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤。电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸，循环使用，节约本钱。所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去，以保证MgCl2的纯度。石油、煤、自然气的综合利用石油的综合利用含义目的含义目

10、的(催化)裂化裂解通过催化剂催化高温使含碳原子数多、 承受比裂化更高温度(700 沸点高的烃断裂为含碳原子数少、沸点低的 1000 )使长链烃断裂成短链、不烃的过程饱和烃的过程提高轻质油，特别是汽油的产量和质量 获得有机化工原料原料原料减压分馏后的重油、石蜡等产品轻质燃料油：汽油、柴油、煤油等烯的产量石油分馏的馏分主要短链不饱和烃：乙烯、丙烯、丁烯等组成的裂解气及少量液态烃催化剂CH8 18CH CH4 104 8举例C H16 34催化剂加热、加压催化剂CH CH8 188 16CH4 10CHCH2 62 4加热、加压加热、加压催化剂CH4 10CHCH43 6加热、加压一样点裂解就是深度

11、裂化，二者所得产物肯定比原反响物的碳原子数少511饱和烃，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而直馏汽油不能。产物，主要含有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量戊烷、戊烯和含硫化合物。自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H ，合成甲醇及其他化工原料。例如：2高温自然气重整的方程式：CHHO=CO3H422煤的综合利用煤的干馏：将煤隔绝空气加强热，使之分解的过程，得到的固态物质焦炭，液态物质煤焦油、粗氨水，气态物质焦炉气的成分为HCHCO、CON 等。2422煤的气化：是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反响：点燃高温高温2煤的液化22222直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。间接液

12、化：先把煤转化成COH2第三章 化学与材料的进展一学习目标了解社会进展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学进展的促进作用。 了解有关的生产原理。了解用化学方法进展金属材料外表处理的原理。了解我国现代材料争辩和材料工业的进展状况。了解材料的进展方向。二学问归纳传统硅酸盐材料传统硅酸盐材料玻璃石英砂、 NaSiO23石灰石、 CaSiO3纯碱NaCO+SiO23高温2NaSiO+23CO2CaCOSiO2高温CaSiO3不同颜色玻璃。原料成分生产原理性能、用途陶瓷黏土高温烧制温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品水泥水泥石灰石、黏土SiO,C2硅酸二三钙铝酸三钙SiCCO2磨成粉煅烧加石膏等粉磨

13、水硬性，用作建筑材料。混凝土：水泥、砂子、碎石高温碳化硅SiO+C2SiC+CO氮化硅高纯Si、 SiN3 4N23Si2N高温2SiN3 43SiCl+2N+6H= SiN+12HCl4223 4构造与金刚石相像，硬度大，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。片、发动机受热面。材料砂SiSiO2C2高温Si+2CO半导体工业单质硅=SiHCl+H32SiHCl+H32高温Si+3HCl金刚石CH4C研磨材料CHC金刚石2H42其余 C 型贮氢材料、超导材料等60材料炼铁原料炼铁原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁装置高炉原理复原剂COC+O=CO22CO+C=2CO2生铁形成：FeO+3CO=2

14、Fe+3CO炼钢吹转炉2 3C:2C+O=2CO2Fe+O=2FeOFeO+C=CO+Fe除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO22脱硫炼铝铝土矿、纯碱、油电解槽添加合金元素：Cr、Mn、Ni铝土矿溶解：AlO+2NaOH=2NaAlO+HO2 322氢氧化铝析出：NaAlO+CO+2HO=Al(OH)+NaHCO22233氢氧化铝脱水：2Al(OH)=AlO+3HO32 32电解氧化铝：2AlO2 3电解4Al+3O2冰晶石(NaAlF )氧化铝熔融液,少量CaF362阳极：6O2-12e=3O阴极：4Al +12e=4AI3+-2冰晶石的作用是作助融剂，降低氧化铝的熔点。分类化学腐蚀分类化

15、学腐蚀金属腐蚀原理实例氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温简洁氧化一层氧化皮原电池反响，例如钢材电化学腐蚀吸氧腐蚀大多：阴极1/2O+HO+2-=2O-22酸性2H+2e-=H2阳极Fe-2e-=Fe2+阳极Fe-2e-=Fe2+金属防腐方法氧化膜电镀其余用化学方法在钢铁、铝的外表形成致密氧化膜镀铬、锌、镍在空气中不简洁发生化学变化的金属，原理 改善环境、牺牲阳极原电池的负极、外加电流等6【典型例题】 结合铝生产的流程图，答复以下问题：请答复：6 191工业冶炼金属铝用的是铝土矿铝土矿的主要成分 填化学)石油炼和煤的干馏产品(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。2050 ，工业上为了降低能量

16、消耗，在金属铝的冶炼中实行的措施是 。在冶炼过程中阳极材料需要定期地进展更换缘由是该极材料不断被消耗产生这种现象的缘由是(用化学方程式表示)。电解生成的铝在层。工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl，电解反响方程式为，2镁和铝都是活泼金属为什么在电解冶炼过程中一个用氯化物一个用氧化物。答案：(1)AlO石墨(或碳)2 3(2)参加冰晶石(NaAlF )和少量CaF362(3)2CO=2CO2(4)MgCl)MgCl22MgOMgCl2AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离第四章 化学与技术的进展一。学习目标1质是打算其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。2、了解肥皂、

17、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。3中的不行替代作用。二学问归纳化肥与农作物化学肥料化学肥料实例尿素生产原理2NH+CO32HNCONH+HO222氮肥硝酸铵 O323NO+HO=2HNO+NO22NO+O=2NO22223NH+HNO=NHNO3343化学与技术学问点1.生活用水的净化一、水的净化与污水处理根本流程：自然水+混凝剂 过滤清洁水+消毒剂饮用水O2、CO2、H2S。除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等) 、三价铁盐等。原理为：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H，Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H， 生成的胶体能吸附水中

18、的悬浮杂质而沉降，到达净水的效果。消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进展暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是由于它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3反响产物无毒无害。消退水中的异味：活性炭颗粒的比外表积大，吸附力量强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。CO2除去水中的Ca和pH2.污水处理生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥 废物为养料生长生殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而到达净化污水的目的。中和法酸性废水常用熟石灰H2SO4CO2中和。沉淀法Hg2

19、Pb2Cu2Na2SHg2S2=HgS，Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS。留意：一般不承受离子交换法，由于离子交换法价格昂贵。过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒分别HgHg回收纯洁的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。3.水质检测的工程: BOD、有机物、N、P、重金属、pH富养分化的检测工程: 水样的总铅、总铜、总铁、阴离子外表活性剂、氨氮值硬水软化 1临时硬度和永久硬度硬水：含有较多钙、镁离子的水叫做硬水雨水为软水参加少量肥皂水或饱和Na2CO3溶液，观看是否有沉淀生成1 L10 mg CaO10 mg CaO7.1 mgMgO11)。临时硬度：水的硬度是由Ca(HCO3

20、)2Mg(HCO3)2永久硬度：水的硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，称永久硬度。推断临时硬水和永久硬水的方法：加热煮沸，观看是否有沉淀生成(4)硬水的缺点和肥皂反响时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，阻碍热传导，严峻时还会导致锅炉爆炸。硬水的饮用还会对人体安康与日常生活造成肯定的影响.2硬水软化(1)目的：降低硬水中Ca2、Mg2的含量使之到达规定标准。 能使得到的软水中Ca2、Mg2的含量最低的方法是蒸馏法。明矾不能软化硬Ca2、Mg2离子。检测是否到达软化标准可用总硬度试纸测定。(2)软化方法加热蒸馏法药剂软化法石灰苏打法先加石灰，再加纯碱、磷酸钠法离子交换法

21、磺化煤作离子交换剂，磺化煤使用一段时间后会失去软化力量，可将其放置在8%10%的食盐水中浸泡以恢复软化力量自然水要先通过阳离子交换树脂，再通过阴离子交换树脂。海水淡化海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。海水淡化的方法有蒸馏法、膜法电渗析、反渗透、冷冻法、离子交换法等。其中蒸馏法、膜法是主要方法。常用方法蒸馏法能耗大，本钱高；但设备相对简洁，技术比较成熟改进方法：承受降低容器内压强的方法，并安装热交换器。原理：压强越大，液体的沸点越高。电渗析法耗能最少，本钱较低，海水淡化大多承受这种方法反渗透法效率最高冷冻法需要大量的能源一、氮的固定二、氨的合成1、定义：把大气中的游

22、离态的氮转化为氮的化合物缺氮: 植物的生长发育会缓慢或停滞2、类别： 自然固定：豆科植物的根瘤菌固氮、雷雨天产生NON2O22NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O =2HNO3 + NO 人工固定：合成氨等。二、合成氨工艺条件尽可能加快反响速率和提高反响进展的程度选择适宜的压强：20 MPa50 MPa选择适宜的温度：450左右使用催化剂：铁触媒催化剂活性受温度影响实行循环操作：不断补充氮气和氢气并准时液化分别出氨N2、H2 送回合成塔，以提高原料的利用率。原料气的制备N2空气；H2水和碳氢化合物制备N2物理方法：加压、降温，使空气液化，然后减压升温，利用氮气、氧气的沸点不同

23、， 把氮气分别出来化学方法：将空气通过灼热的炭层，然后通过碱液，得到氮气制备H2将水蒸气通过炎热的煤层或焦炭，使水蒸气与碳发生化学反响，生成一氧化碳和氢气。净化：防止催化剂中毒压缩：增大转化率热交换器：充分利用反响热，节约能源三、合成氨的生产工艺合成氨生产得到的氨可以直接用途肥料，也可用来生产硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵。4NH3 + 5O2 =催化剂/加热= 4NO + 6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO使用食盐、石灰石、氨可以制得纯碱在饱和食盐水中通入足量的氨气，在通入足量的二氧化碳气体，并将反响装置昂在冰水中冷却，即可获得氢氧化钠晶体。NaC

24、lNH3H2OCO2NaHCO3NH4Cl2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O氯碱成产原理：电解饱和食盐水离子交换膜的作用：防止Cl2H2避开Cl2NaOH 反响生成NaClO，影响NaOH检验氯气：把潮湿的淀粉碘化钾试纸放在电极四周，观看试纸是否变蓝检验氢气：点燃看是否有爆鸣声精制食盐水时，先依次参加 BaCl2、Na2CO3、NaOH 等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后参加盐酸，调整溶液的pH原理：三、硫酸工业造气S + O2=点燃=SO24FeS2 + 11 O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2接触氧化2SO2 + O2=催化剂= 2SO3三氧化硫的吸取 SO3 + H2O H2SO4设备沸腾炉 沸腾炉出来的高温炉气除含有二氧化硫外，还含有多种