化学与技术知识点重排版

1、化学与技术学问点 1. 生活用水的净化 （1 ）基本流程：自然水 + 混凝剂 过滤清洁水 + 消毒剂 饮用水 自然水中溶解的主要气体是 O2 , CO2 , H2S ； 等 , （2 ）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 三价铁盐等； 原理为： Al3 3H2O=AlOH3 胶体 3H , Fe3 3H2O=FeOH3 胶体 3H , 生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降,达到净水的成效 ； （3 ）消毒 ：常用的消毒剂为 氯气,漂白粉精,臭氧,二氧化氯 等； 对自来水进行暴晒是为了 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 ；

2、 过氧化钠 不能用于自来水的杀菌消毒； O3 消毒的 反应产物无毒无害 ； （4 ）排除水中的异味 ：活性炭颗粒的比表面积大,吸附才能强,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 ； 通入 CO2 可以 除去水中的 Ca 离子 和 调剂溶液的 pH 2. 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 ,在强力通入空气的条件下, 微生物以水中的有机 废物为养料生长繁殖, 将有机物分解为二氧化碳,水等无机物 ,从而达到净化污水的目的； 第 1 页,共 8 页中和法 酸性废水常用 熟石灰 中和,碱性废水常用 H2SO4 或

3、CO2 中和； 沉淀法 Hg2 , Pb2 , Cu2 等重金属离子可用 Na2S 除去,反应的离子方程式为 Hg2 S2 =HgS ,Pb2 S2 =PbS ,Cu2 S2 =CuS ； 留意： 一般不接受 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,仍有 漏斗,玻璃棒 分别 Hg 是需在通风橱中进行,缘由是 Hg 有挥发性,且有毒 回收纯洁的金属铜时应增加 冷凝回流装置 以防止污染； 3. 水质检测的项目 : BOD ,有机物, N ,P,重金属, pH 值,悬浮物,溶解性固体,总碱度, 富养分化的检测项目 : 水样的总铅,总铜,总铁,阴离子表面活性剂,氨氮值

4、硬水软化 1 暂时硬度和永久硬度 1 硬水：含有较多钙,镁离子的水叫做硬水； （雨水为软水） 检验硬水的简便方法： 加入少量肥皂水（或饱和 Na2CO3 溶液）,观看是否有沉淀生成 2 水的硬度：一般把 1 L 水里含有 10 mg CaO 或含相当于 10 mg CaO 的物质,如含 mg MgO 称 1度 1； 3 暂时硬度：水的硬度是由 CaHCO32 和 MgHCO32 引起的,称暂时硬度； 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； 判定暂时硬水和永久硬水的方法： 4 硬水的缺点 加热煮沸,观看是否有沉淀生成 和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤成效； 第 2

5、 页,共 8 页钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢, 阻碍热传导 ,严肃时仍会导致锅炉爆炸； 硬水的饮用仍会对人体健康与日常生活造成确定的影响 . 2 硬水软化 1 目的：降低硬水中 Ca2 , Mg2 的含量使之达到规定标准； 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 水,由于它生成的氢氧化铝胶体只能吸附固体悬浮物,而不能除去 Ca2 , Mg2 离子； 检测是否达到软化标准可用 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 磺化煤 作离子交换剂,磺化煤使用一段时间后会失去软化才能,可将

6、其放置在 8%10% 的 食盐水 中浸泡以复原软化才能 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 （1 ）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； （2 ）常用方法 蒸馏法 能耗大,成本高；但设备相对简洁,技术比较成熟 第 3 页,共 8 页改进方法： 接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,成本较低, 海水淡化大多接受这种方法 反渗透法 效率最高 冷冻法 需要大量的能源

7、一,氮的固定 1 ,定义：把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物 缺氮 : 植物的生长发育会迟缓或停滞 2 ,类别： 自然固定：豆科植物的根瘤菌固氮,雷雨天产生 NO 气体（ N2 + O2 = 放电 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO ） 人工固定：合成氨等； 二,合成氨工艺 （1 ）条件（ 尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度 ） 选择合适的 压强 ：20 MPa 50 MPa 选择合适的 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 成塔,以提高原料的利用率； 分

8、别出氨 ,并将余下 N2 , H2 送回合 （2 ）原料气的制备（ N2 主要来源于 空气 ； H2 主要来源于 水和碳氢化合物 ） 制备 N2 的方法 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, 第 4 页,共 8 页把氮气分别出来 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 的方法 将水蒸气通过酷热的煤层（或焦炭） （3 ）净化： 防止催化剂中毒 （4 ）压缩： 增大转化率 ,使水蒸气与碳发生化学反应,生成一氧化碳和氢气； （5 ）热交换器： 充分利用反应热,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

9、用来生产 硫酸铵,硝酸铵,碳酸氢铵 ； 4NH3 + 5O2 = 催化剂 / 加热 = 4NO + 6H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O 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, 并将反应装置昂在冰水中冷 却,即可获得氢氧化钠晶体； NaCl NH3 H2O CO2 NaHCO3 NH4Cl 2NH4Cl CaOH2 CaCl2 2NH3 2H2O 氯碱成产 原理：电解饱和食盐水 离子交换膜的作用： 防止 Cl2 和 H2 混合而引起爆炸 防止 Cl2 与 NaOH 反应生成 NaClO ,

10、影响 NaOH 产品的质量 检验氯气：把潮湿的淀粉碘化钾试纸放在电极邻近,观看试纸是否变蓝 第 5 页,共 8 页检验氢气：点燃看是否有爆鸣声 精制食盐水时,先依次加入 BaCl2 ,Na2CO3 ,NaOH 等,使杂质成为沉淀 过滤 除去,然 后加入 盐酸 ,调剂溶液的 pH 造气 S + O2= 点燃 =SO2 4FeS2 + 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 1. 设备 沸腾炉 沸腾炉出来的高温炉气除含有二氧化硫外,仍含有多种杂质,需要经过 冷却, 除尘和酸洗 接触室

11、 吸取塔 三氧化硫用 98.3% 的硫酸 吸取,得到浓硫酸或发烟硫酸； 不用水吸取是为了 防止产生酸雾从而降低吸取效率 逆流方式可以 使两者更好地接触吸取 尾气的处理方法之一为 用氨水洗涤烟气脱硫 2. 用途： 生产化肥,清洗金属表面 飘尘能使空气中的 SO2 转化为 SO3 ,它的作用是 载体 ； 镁和铝的冶炼 1. 镁的冶炼 CaCO3 = 高温 = CaO CO2 CaO H2O CaOH2 MgCl2 CaOH2 MgOH2 CaCl2 第 6 页,共 8 页MgOH2 2HCl MgCl2 2H2O MgCl26H2O = /HCl= MgCl2 6H2O MgCl2 熔融 = 通电

12、 = Mg Cl2 2. 铝的冶炼 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O CO2 2H2O NaAlO2 AlOH3 NaHCO3 2AlOH3 = = Al2O3 3H2O 2Al2O3 = 通电 = 4Al 3O2 3. 留意 用于飞机制造业的重要材料是 Mg-Al 合金 合金的 熔点 比各组分的 熔点 都低 浓盐酸滴入浓硫酸可制备干燥的 HCl 气体, 防止 MgCl2 水解 进行蒸发操作的主要仪器有 蒸发皿,玻璃棒,酒精灯和坩埚钳 电解 MgCl2 而不是 MgO 是由于 MgO 的熔点很高,熔融时需要消耗大量的能量 电解生成的 Cl2 可用于 制取 HCl 气体 ,以实现氯元素的循环； 向铝土矿通入水蒸汽的作用是 加热,加快反应 Fe2O3 除了能用于 金属冶炼 之外,仍可用作 颜料 有机药物制备 以 氯苯 为材料合成 阿司匹林 合成洗涤剂的成产 主要成分： 表面活性剂 :洗涤剂能够发挥去污作用的主要物质表面活性剂吸附在固体污垢上,可使污垢 第 7 页,共 8 页的附着才能下降,易离开表面进入洗液中；由 帮忙成分： 亲油基团和亲水基团 两部分构成； 助剂,泡沫促进剂,填料,配料,杀菌剂,织物柔顺剂,荧光增白剂及特殊添加剂等 纤维素的化学加工 纤维素的用途 制造纤维素硝酸酯（硝化纤维） ；依据含 N 量分为火