高三化学总复习——有关生活和工业生产知识

1、高三化学复习,有关生活和工业生产知识,目录,1，三酸两碱的工业制法 10，胶体 2，石油和煤 11，油脂 3，炼钢炼铁 4，硬水的软化 5，糖类和蛋白质 6，漂白粉 7，合成氨工业 8，硅酸盐工业 9，橡胶,硫酸的工业制法：接触法,原理,装置,4FeSO2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O22SO3 SO3 + H2O = H2SO4,沸腾炉 接触室 吸收塔,高温,催化剂,注意问题：,1，沸腾炉的炉气需经哪些处理才能进入接触室？为什么？ 2，接触室用什么做催化剂？并用到什么设备？ 3，吸收塔用什么做吸收剂？为什么不用水吸收？ 4，尾气有哪些成分？SO2可产生什么污

2、染？其原理是什么？ 5，接触室中为什么要引入过量的空气？ 6，大气污染包括：粉尘、煤烟、硫的氧化物、氮的氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物等。,硝酸的工业制法：氨催化氧化法,原理,4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 2NO +O2 = 2NO2 3NO2 +H2O = 2HNO3 + NO,催化剂,装置,氧化炉,吸收塔,注意问题：,1，氧化炉中用什么做催化剂？ 2，吸收塔中为什么要引入过量的氧气？ 3，吸收塔出来的尾气有哪些成分？如何处理？若不 处理会造成哪些危害？ 4，吸收塔出来的硝酸的浓度为50%左右？如何浓缩？,NaOH的制法：电解饱和食盐水法,原理：NaCl + H2O = N

3、aOH + H2 + Cl2 装置：立式隔膜电解槽 阳极：钛或石墨。 2Cl- - 2e = Cl2 阴极：铁丝网，吸附石棉绒作隔膜。 2H+ + 2e = H2,电解,隔膜的作用是什么？ 食盐水为什么需精制？ 如何分离含有NaOH和NaCl的混合液？,纯碱Na2CO3的工业制法（侯氏制碱法） -联合制碱法 原理：CO2 + NH3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 需要石灰厂，合成氨工厂，制盐的工厂。 产品有纯碱、氯化铵、生石灰等。,合成氨工业,原理：N2 + 3H2 2NH3 + 92.4KJ 原料：N2 的制法 分离液

4、态空气。 H2 的制法 水煤气法。 C + H2O (g) = CO + H2 CO + H2O(g) = CO2 + H2 合成装置：氨合成塔和水冷分离器。 氨的分离原理：高压下氨的沸点较高，在水冷的条件下氨就转化为液态氨而与氮气和氢气分离。,催化剂,条件选择：从反应速率、反应物的转化率、设备的制造和动力的提供几个角度考虑 压强 相对大，约200 500 大气压 温度 较高，500度 催化剂 铁触媒。 在实际生产过程中需将氨及时分离和不断向混合气体中补充氮气、氢气。,硬水的软化,硬水：含Ca2+、Mg2+较多的水，即Ca2+、Mg2+的浓度达 一定的数值。 硬水的分类 暂时硬度：阴离子为HC

5、O3- 永久硬度：阴离子为SO4-、Cl-、NO3- 硬水的软化：药剂法，离子交换法。 离子交换法：离子交换剂为磺化煤 Ca2 + (Mg2+)+ 2NaR = 2Na+ + Ca2+(Mg2+)R2 磺化煤再生：Ca R2 + 2Na+ = Ca2+ + 2NaR 水垢的成分：Ca(OH)2、Mg(OH)2,石油和煤的综合利用,石油主要含C、H两种元素，是由各种烷烃，环烷烃和芳香烃组成的混合物。 石油的分馏：根据石油各成分沸点的不同把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物（馏分）。每一种馏分仍然是多种烃的混合物。石油分馏为常、减压联合分馏装置。产品如直馏汽油等。 裂化：是在一定条件下，把分子量大、沸

6、点高的烃断裂为分子量小，沸点低的烃的过程。目的是把重油制取类似汽油的饱和烃和不饱和烃的混合物。 裂化有热裂化和催化裂化。,裂解：采用比裂化更高的温度，使具有长链分子的烃断裂成各种短链气态烃和少量气态烃的操作。裂解气的主要成分有乙烯、丙烯、丁二烯等。 煤主要含C，还含有少量的H、N、S、O 等元素。 煤主要由有机物和无机物组成的复杂混合物。 煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程， 其产品由焦碳、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。煤焦油经分馏后可得苯、甲苯等方香族化合物。焦炉气的成分主要是H2、CH4，还含有CO、CO2、CH2=CH2等。 属化学变化的有：石油的裂化、裂解，煤的干馏。 物理变化有石

7、油的分馏。,橡 胶,橡胶的成分：聚异戊二烯CH2 C=CHCH2 CH3 单体为异戊二烯。橡胶中含双键，性质较活泼，易老化， 工业上采取硫化措施，使橡胶的直线分子经过单硫键 （S）或（SS）发生交联，成为网状分子，叫硫化橡胶。 橡胶塞的试剂瓶不能盛放Br2，KMnO4 等物质,有关漂白粉的知识,制取：2Ca(OH)2 + 2Cl2 =Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 原料：消石灰和氯气。 成分：CaCl2、Ca(ClO)2 有效成分：Ca(ClO)2 使用：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 2HClO = 2HCl + O2,变质,炼铁和炼

8、钢,钢和生铁的比较 类别 生铁 钢 成分 Fe、C、Si、Mn、S、P 含C 2% 4.3% 0.03% 2% 分类 炼钢生铁 碳素钢 铸造生铁 合金钢 球墨铸铁 合金生铁,炼铁 原理：用还原剂将铁矿石中的铁还原出来。 3CO + Fe2O3 =2Fe + 3CO2 原料：铁矿石、焦碳、石灰石、空气 装置：高炉 过程：还原剂CO的生成，CO还原Fe及Si、Mn， 形成炉渣。 产品：生铁、炉渣、高炉煤气（CO、CO2、N2）,高温,炼钢（氧气顶吹转炉法） 原理：用氧化剂将生铁中的杂质氧化除去。 装置：转炉、平炉、电炉 原料：炼钢生铁、纯氧气、生石灰、合金生铁 过程：氧化剂FeO生成，氧化C、Si

9、、Mn、S、P， 与CaO形成炉渣，调整Si、Mn含量。 产品：钢、钢渣、棕色烟气（Fe2O3、CO）,硅酸盐工业,水泥 原料：石灰石、粘土及石膏等辅料 装置：水泥回转窑 成分：硅酸三钙 3 CaOSiO2 硅酸二钙 2 CaOSiO2 铝酸三钙 3 CaOAl2O3 石膏的用途：调节水泥的硬化速度。 水泥用途：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土。,玻璃 原料：纯碱、石灰石、石英 原理：NaCO3 + SiO2 = Na2CO3 + CO2 CaCO3 + SiO2 = CaCO3 + CO2 成分：Na2CO3、CaSiO3、SiO2 为混合物。 石英玻璃：SiO2 玻璃钢：玻璃纤维+有机树脂 钢

10、化玻璃：普通玻璃加热再骤冷得到。,高温,高温,糖类和蛋白质,单糖：C6H12O6 葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO 果糖 CH2OH(CHOH)3COCH2OH 二糖：C12H22O11 蔗糖与麦芽糖 多糖：(C6H10O5)n 淀粉与纤维素 纤维素 OH (C6H7O2) OH OH n 可银镜反应的是葡萄糖、麦芽糖。,蛋白质 蛋白质的构成：氨基酸。如甘氨酸H2N-CH2COOH 丙氨酸 CH3CHCOOH 苯丙氨酸 CH2CHCOOH NH2 NH2 谷氨酸 HOOCCH2CH2CHCOOH NH2 蛋白质的性质：能溶解于水，具有胶体的性质。 可盐析（物理变化，不影响蛋白质原有性质，

11、用于分离和提纯蛋白质），变性（化学变化，热、酸、碱、重金属盐，紫外线、酒精、甲醛等作用下使蛋白质失去生物活性的过程，盐析可逆，变性不可逆。可水解。,有关基本反应： (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6(葡萄糖) C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 OH O NO2 (C6H7O2) OH + nHNO3 (C6H7O2) O NO2 OH n O NO2 n +3n H2O n CH2COOH+ nCH3CHCOOH 2nH2O + NH2 NH2 NHCH2CONHCHCO n CH3,催化剂,催化剂,浓硫酸,催化剂,油脂,组成：高级脂肪酸的甘油脂。 R1COOCH2 基本形式：R2COOCH R3COOCH2 高级脂肪酸：硬脂酸C17H35COOH 油酸C17H33COOH 软脂酸C15H31COOH 油脂的性质：氢化反应，水解反应（酸催化、碱催化） 皂化反应：油脂在碱性条件下的水解，反应后的高级脂肪酸钠、甘油和水用盐析的方法分离。,胶体,分散系：溶液 微粒直径10-7m 胶体 微粒直径10-9m 10-7m 胶体的性质： 1，丁达尔现象，使光散射胶粒，可验证胶体的存在 2，布郎运动 3，电泳现象：胶粒表面积大，吸附溶液中不同电荷的离子而带电荷。在外加电场的作用下发生定向运动产生电泳现象。,胶粒带电情况： 正电荷：金属氢氧化物，