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文档简介

1、知识归纳:1化学选修2化学与技术第一单元走进化学工业制硫酸造气:s+o2=so2反应原理催化氧化:2so2+o2催化剂2so3吸收:so3+h2o=h2so498.3%的硫酸吸收。原料选择黄铁矿:fes2硫磺:s2so2+o2催化剂2so3放热可逆反应(低温、高压会提升转化率)反应条件三废处理能量利用转化率、控制条件的成本、实际可能性。400500,常压。钒触媒:v2o5废气:so2+ca(oh)2=caso3+h2ocaso3+h2so4=caso4+so2+h2o废水:酸性,用碱中和废渣:黄铁矿废渣炼铁、有色金属;制水泥、制砖。局部循环:充分利用原料热交换:用反应放出的热预热反应物。2制氨

2、气反应原理2nh3n2+3h2高温高压催化剂放热、可逆反应(低温、高压会提升转化率)生产过程工业发展三废处理反应条件:铁触媒400500,10mpa30mpan1、造气:2:空气(两种方法,(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧,沸点n2196,h2183;(2)将氧气燃烧为co2再除去)。h2:水合碳氢化合物(生成h2和co或co2)2、净化:避免催化剂中毒。除h2s:nh3h2o+h2s=nh4hs+h2o除co:co+h2o=co2+h2k2co3+co2+h2o=2khco33、氨的合成与分离:混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15为氨气,再进入冷凝器液化氨气,剩余原料气体再送入合成塔

3、。1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进(磁铁矿)3、环境保护废气:h2s直接氧化法(选择性催化氧化)、循环。co2生产尿素、碳铵。废液:含氰化物污水生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。含氨污水蒸馏法回收氨,浓度较低可用离子交换法。,废渣:造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣(用煤)炭黑(重油)。3制纯碱1、co2通入含nh3的饱和nacl溶液中nh3+co2+h2o=nh4hco3nacl+nh4hco3=nahco3+nh4cl氨碱法2、2nahco3na2co3+co2+h2o(索尔维)缺点:co来自caco,caoca(oh)2nh+cacl+2ho232322cacl2的处

4、理成为问题。和nacl中的cl没有充分利用,只有70。caco3的利用不够充分。与氨气生产联合起来:联合法(侯德榜)nh3、co2都来自于合成氨工艺;这样nh4cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,nacl利用率达96。第二单元化学与资源开发利用知识归纳:一、获取洁净的水方法原理混凝剂:明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等混凝法3h+al(oh)3天然水的净化al3+3h2o絮状胶体(吸附悬浮物);带正电(使胶体杂质聚沉)。生活用水净化过程:混凝沉淀过滤杀菌硬水:含有较多的ca2+,mg2+的水,较少或不含的为软水。不利于洗涤,易形成锅垢,降低导热性,局部过热

5、、爆炸。化学软化法暂时硬度:ca(hco3)2或mg(hco3)2引起的硬度。永久硬度:钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。1、加热法污水物理法(微)生物法2、药剂法:纯碱、生石灰、磷酸盐3、离子交换法:离子交换树脂,不溶于水但能与同电性离子交换2nar+ca2+=car2+2na再生:car2+2na=2nar+ca2+一级处理:格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。二级处理:除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。处理三级处理:中和法酸性废水(熟石灰),碱性废水(硫酸、co2)化学法沉淀法含重金属离子的工业废水(沉淀剂,如s2-)氧化还原法。(实验:电浮选凝聚法)二、海水的综合利用方法

6、原理太阳照射,海水中的水分蒸发,盐析出。盐田条件:地点(海滩、远离江河入海口)、气候。海水制盐蒸发法(盐田法)盐的利用盐田划分:贮水池、蒸发池、结晶池。苦卤:分离出食盐的母液。食盐利用电解(氯碱工业)2nacl2h2o电解2naoh+h2+cl2阳极:2cl-2ecl2阴极:2h+2eh21、氯化:cl22br2clbr22、吹出:空气(或水蒸气)吹出br2海水提溴吹出法海水提镁海水提取重水具体过程蒸馏法、电解法、3、吸收:br2+so2+2h2o=2hbr+h2so4再用氯气氧化氢溴酸。海水mg(oh)2mgcl2mg碱(贝壳)/过滤盐酸干燥/电解了解化学交换法化学交换法、吸附法三、石油、煤

7、和天然气的综合利用化工目的分馏(常压、把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物,得到汽油(c511)、煤油减压)物理)(c1116)、柴油(c1518)等轻质油,但产量较低。石油(裂化(化学)获得更多轻质油,特别是汽油。断链。列解(化学)获得重要有机化工原料:乙烯、丙稀、丁烯等。关注问题干馏气化提高燃烧热效率,解决燃烧时的污染,分离提取化学原料。隔绝空气加热。得焦炉气(h2、ch4、乙烯、co等,燃料)、煤、焦油(苯等芳香族化合物,进一步提取)焦炭(金属冶炼)等。利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。c水把煤转化为液体燃料的过程。煤直接液化:与溶剂混合,高温、高压、催化剂与氢气作用,得到液化汽

8、油、柴油、芳香烃等。煤制油(内蒙古)。间接液化:先转变为co和氢气,再催化合成为烃类、醇类燃料。以分子中只含一个碳原子的化合物(甲烷、甲醇等)为原料合成一碳化学一系列化工原料和燃料的化学。co:煤ch4:天然气。四、关于电解饱和食盐水的知识点正阳失,负阴得。(1)在电解饱和食盐水中,阳极有气泡产生,有刺激性味道的气体,湿润的ki-淀粉试纸变蓝。阴极有气泡,可燃气体。(2)如果交换电极:如果用的都是惰性电极(石墨或铂),那么可以互换(反应不变);但如果原来阴极用的是铁棒,那么不能互换,若互换,铁作阳极:fe-2e-=fe2+,阴极:2h+2e-=h2;阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在

9、溶液中反应,生成氢氧化亚铁(白色沉淀,不稳定马上变成灰绿色,最终变成红褐色)。(3)阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和naoh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。(4)阳极接在电源正极上,电源正极会不断地吸电子,所以只能挂惰性电极,如炭棒和pt等,若挂其他,如铁棒,那么电子被电源正极吸收,fe会变成铁离子,从而进入电解液中,你会很快看到铁棒不见了。那至于为什么用炭棒而不用pt,则是价格关系。炭棒便宜。而阴极接在电

10、源负极上,电源负极在不断产生电子,所以挂什么并没有什么大的关系,挂铁的话,反而保护了铁不变为铁离子。其实负极挂炭棒什么的,也可。在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网,增大反应接触面。而炭不易做成网状,所以选用炭棒。第三单元化学与材料的发展知识归纳:一、无机非金属材料陶瓷原料黏土成分生产原理高温烧制性能、用途抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品传统硅酸盐材料玻璃石英砂、石灰石、纯碱na2sio3casio3硅酸二三高温na2co3+sio2o2caco3类似na2sio3+c光学玻璃、耐腐蚀玻璃,不同颜色玻璃。水泥磨成粉煅烧加石膏等碳化硅sio2,csicsic+cosi

11、o2+c氮化硅高纯si、n23si2n2si3n4石灰石、钙铝酸三钙si3n4黏土钙、铁铝酸粉磨高温高温3sicl4+2n2+6h2=si3n4+12hcl水硬性,用作建筑材料。混凝土:水泥、砂子、碎石结构与金刚石相似,硬度大,优质磨料,性质稳定,航天器涂层材料。熔点高、硬度大、化学性质稳定,制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。si+2co新材料高纯焦sio22c高温单质硅炭、石英si=sihcl3+h2半导体工业砂sihcl3+h2高温si+3hcl金刚石其余新材料ch4cch4=c(金刚石)2h2研磨材料c60(新型贮氢材料)、超导材料等二、金属材料1、金属冶炼的方法及范围:金属的冶炼石是

12、根据金属的活泼性,采取不同的方法,一般来说包括热分解法,热还原法,和电解法等三种方法,这三种金属冶炼的方法具体如下:名称热分解法还原法电解法适用范围不活泼金属ag-au较活泼的金属zn-cu活泼的金属k-al方程式2ag2o=4ag+o2(反应条件是加热)2hgo=2hg+o2(反应条件是加热)fe2o3+3co=2fe+3co2(反应条件是加热)cr2o3+2al=2cr+al2o3(反应条件是加热)2al2o3=4al+3o2(反应条件:电解)2nacl=2na+cl2(反应条件:电解)比较:2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2(反应条件:电解)2cuso4+2h2o=2cu+2

13、h2so4+o2(反应条件:电解)说明:常用的还原剂:c、co、h2和活泼金属如铝等.铝热反应也属于热还原法.适用范围:活泼的金属k-al电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.二、金属的冶炼原料装置原理炼铁铁矿石、焦炭、石灰石、空气高炉还原剂co的生成:c+o2=co2co2+c=2co生铁形成:fe2o3+3co=2fe+3co生铁氧气顶降低c:2c+o2=2co2fe+o2=2feofeo+c=co+fe炼钢除杂质:fes+cao=cas+feo脱硫吹转炉添加合金元素:cr、mn、ni铝土矿溶解:al2o3+2naoh=2naalo2+h2o氢氧化

14、铝析出:naalo2+co2+2h2o=al(oh)3+nahco3铝土矿、纯碱、氢氧化铝脱水:2al(oh)3=al2o3+3h2o炼铝石灰、煤、燃料电解槽油电解氧化铝:2al2o3电解4al+3o2冰晶石(na3alf6)氧化铝熔融液,少量caf2阳极:6o212e-=3o2阴极:4al3+12e-=4al三、金属腐蚀及防护分类实例金属腐蚀原理化学腐蚀电化学腐蚀氧气、氯气等,温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮原电池反应,例如钢材吸氧腐蚀(大多):阴极1/2o2+h2o+2e-=2oh-阳极fe-2e-=fe2+析氢腐蚀(酸性):阴极2h+2e-=h2阳极fe-2e-=fe2+氧化膜金

15、属防腐方法电镀其余用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜镀铬、锌、镍(在空气中不容易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)、外加电流等知识归纳:一、化肥和农药化学肥料实例第四单元化学与技术的发展生产原理尿素2nh3+co2h2ncoonh4h2ncoonh4h2nconh2+h2o氮肥磷肥钾肥复合肥料催化剂4nh3+5o2硝酸铵4no+6h2o2no+o2=2no23no2+h2o=2hno3+nonh3+hno3=nh4no3其余:碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等过磷酸钙/普钙硫酸处理。成分:ca(h2po4)2h2o和caso4其余:重过磷酸钙ca(

16、h2po4)2,钙镁磷肥、kh2po4等草木灰k2co3,氯化钾,硫酸钾、硝酸钾等铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、kh2po4等农药杀虫剂杀菌剂植物生长调节剂实例有机氯(ddt、六六六、dde)有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。波尔多液(硫酸铜、石灰)、石灰硫磺合剂等、除草剂等乙烯利、矮壮素等作用、影响防治有害生物,提高农作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。二、表面活性剂精细化学品肥皂通式肥皂成分高级脂肪酸钠(钾)rcoona或rcook油脂水解/碱性条件生产原理去污原理水中电离rcoona=rcoo-+na+亲油基(憎水基)亲水基主要作用简单图示rcoo-na+使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡附录1:几种工艺流程图附录2:化学物质俗名1、高锰酸钾:俗名灰锰氧,化学式kmno4,2、氯化钠:俗名食盐,化学式nacl,3、碳酸钠:俗名纯碱、苏打,化学式na2co3,4、碳酸氢钠:俗名小苏打,化学式nahco3,5、氢氧化钠:俗名烧碱、火碱和苛性钠,化学式naoh,6、碳酸钙:大理石、石灰石的主要成分,化学式caco3,7、氢氧化钙:俗名熟石灰、消石灰,化学式ca(oh)28、氧化钙:俗名生石灰,化学式cao,作为食品干燥剂。9、过氧化氢:俗名双氧水,化学式h2o2,医学上用作消毒剂。10、

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