高中化学高考总复习专项突破《化学与技术》重点考点名师归纳汇编含解析

1、, 名校名师举荐 ,专题二十八 化学与技术 考纲展现 命题探究考点一 化学与工农业生产1 工业生产硫酸1 生产流程和原理2 “ 三废” 处理尾气吸取a石灰水吸取法：SO2CaOH2=CaSO 3H2O,1 , 名校名师举荐 ,CaSO 3H2SO4=CaSO 4SO2 H2O；b氨水吸取法：SO22NH3H2O=NH 42SO3,NH4 2SO3H2SO4=NH4 2SO4SO2 H2O；污水处理：依据杂质的性质不同,金属离子沉淀法；采纳不同的化学方法进行处理,如酸碱中和法、重废渣利用：制砖或制造水泥,提炼珍贵的有色金属；学霸巧学卡 硫酸工业生产中留意的问题 1 通入接触室的混合气体必需预先净

2、化,缘由是炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等；砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产 和设备有不良影响；2 用 98.3%的浓硫酸来吸取SO3,如用水或稀硫酸吸取,简洁形成酸雾, 且吸取速率慢；2 合成氨工业1 反应原理 高温、高压 N2 3H2 2NH3放热反应 催化剂 2 基本生产过程 生产流程示意图主要原理2 , 名校名师举荐 ,a. 用稀氨水吸取 H2S：NH3 H2OH2S= NH4HSH2O 净化 b. 除CO：COH2O=CO 2H2 c. 用K2CO3溶液吸取 CO2：K2CO3H2OCO2 =2KHCO3 工业制硝酸 催化剂1 原理： 4

3、NH3 5O2 =4NO 6H2O 常用铂作催化剂 , 2NO O2=2NO 2, 3NO2 H2O=2HNO 3NO增压、降温,同时补充空气 ；2 尾气净化用 Na2CO 3 溶液吸取氮的氧化物得到亚硝酸钠和硝酸钠：CO2；2NO2Na2CO3=NaNO 2NaNO用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的氧化物仍原为氮气和水：H2NO 2=NOH2O,2H22NO=N 22H2O；CH44NO2=4NOCO 2 2H2O,CH44NO=2N 2CO22H2O；4 纯碱工业氨碱法和联合制碱法的比较氨碱法 索尔维 联合制碱法 侯德榜 原理 NaClNH3CO2H2O=NaHCO 3 NH4Cl 3 ,

4、 名校名师举荐 ,2NaHCO 3= Na2CO3CO2 H2O原料 NaCl、 NH3、CaCO 3 制备 CO2和 CaO NaCl、NH3、 CO续表氨碱法 索尔维 联合制碱法 侯德榜 生产流程优点原料 食盐和石灰石 廉价易得除了氨碱法的优点外,仍有食盐的利用率提高到96%以上产品纯碱的纯度高排除了废弃物氯化钙的生成,削减副产品氨和二氧化碳都可以回收了环境污染循环使用使合成氨厂的原料气CO2 转化成产制造步骤简洁,适合于大规模生产品,削减了由CaCO 3制 CO 2 这一工序学霸巧学卡 工业制碱过程中的留意事项1 向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳的次序：应先通氨气再通二氧化碳,由于氨气在

5、水中的溶解度大,先通氨气会吸取更多的二氧化碳,有利于生成较多的碳酸氢钠而析出；2 在氨碱法和联合制碱法的过程中,CO2均可循环利用；Na2CO3；3 第一步反应得到的不是纯碱而是NaHCO 3,需将 NaHCO 3 加热分解才能获得5 精细化工产品1 化肥和农药常见化肥的种类、用途和使用留意事项实例作用使用留意事项a. 铵态氮肥不宜与草木灰氮肥尿素 CONH22 、碳酸氢铵氮是合成蛋白质、 核酸、等碱性肥料混合施用叶绿素的重要元素,可b.NH42SO4 长期大量使用NH4HCO 3 、硝酸铵等使植物枝繁叶茂会造成土壤板结、土质酸化磷肥重过磷酸钙 CaH 2PO4 2 、可使作物根系发达,增不宜

6、与碱性肥料混合施一般过磷酸钙强耐寒抗旱才能,穗粒用,最好与农家杂肥协作CaH 2PO4 2 H2O 增多,籽粒饱满施用和 CaSO4 、钙镁磷肥4 , 名校名师举荐 ,Ca 3PO4 2和Mg3PO4 2 等续表钾肥实例作用使用留意事项KCl、K2SO4、KNO 3、促进作物生长,增强a. 易溶于水,不宜在多雨季节施用抗病虫害和抗倒伏能b.K 2SO4 的长期大量施用会造成土壤板结、K2CO3 草木灰 力土质酸化复合肥KNO 3、NH4 2HPO 4、协同作用,使作物生a.KNO3 不宜在雨季施用b.NH 4 2HPO 4、长养分均衡,提高效NH4H2PO4NH4H2PO4不宜与碱性肥料混合施

7、用能常见化肥的生产原理a尿素的生产原理加压、加热 加热2NH3CO = H2NCOONH 4、H2NCOONH 4= CONH2 2H2O；Pt-Rh,高温b硝酸铵的生产原理：4NH3 5O2 = 4NO 6H2O、 2NO O2=2NO 2、 3NO2 H2O=2HNO 3NO、NH3HNO 3=NH 4NO3；c普钙的生产原理：2Ca5PO43F7H2SO4=7CaSO 43CaH2PO4 22HF ；农药农作物的爱护神A分类按 成 分按 用 途第一代农药：自然产物和无机物等 其次代农药：有机氯类、有机磷类、氨基甲 酸酯等有机合成农药 第三代农药：拟除虫菊酯和特异性农药等杀虫剂,如其次、三

8、代农药 杀菌剂,如波尔多液等 除草剂,如 2,4-D等 植物生长调剂剂,如乙烯等B农药的种类及特点种类特点和用途实例杀虫剂杀死害虫,防治虫害；第三代农药具有高效、拟除虫菊酯和特异性农药低毒和低残留的特点等杀菌剂阻挡病菌的侵入 爱护性杀菌 ,可以进入植物波尔多液 硫酸铜和熟石体内的内吸性杀菌灰的混合物 除草剂 除莠杀死杂草而不损害作物,节约劳动力,提高栽除草剂 2,4-D剂 培技术5 ,名校名师举荐 ,乙烯、乙烯利等植物生长调促进或抑制植物生长节剂C.农药对土壤和环境造成的不良影响 a对农产品造成污染,危及食品安全；b对环境造成严峻污染,危及人类身体健康和生命安全；c破坏生物链,影响生态平稳；学

9、霸巧学卡 使用杀虫剂的留意事项 1 使用正规厂家生产的杀虫剂,防止使用假冒伪劣产品；假冒伪劣杀虫剂可能会导致 人体中毒或发生燃烧爆炸大事；2 使用气雾型杀虫剂时,应严格依据使用说明使用：勿接近火源, 不行存放在冰箱里,不行朝电器喷射等；3 使用杀虫剂时要防止误食,防止与皮肤直接接触,削减对呼吸道的刺激；4 留意杀虫剂的使用范畴和储存方法；2 洗涤剂组成：洗涤剂是以一种或数种表面活性剂为主要成分,荧光增白剂或有其他特别功能的添加剂制成的日用化学品；种类 洗涤剂有块状、粉状、液体状的,常用的洗涤剂有：加入少量杀菌剂、 织物柔顺剂、分类 名称厨房用洗涤剂 洗洁精、去污粉、油烟净等织物用洗涤剂 肥皂、

10、洗衣粉、丝毛洗涤剂、衣领净等身体清洁用洗涤剂 香皂、沐浴液、洗手液等其他 洁厕剂、地毯清洗剂等肥皂a原理高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下水解形成高级脂肪酸盐 即肥皂 ；b生产流程按肯定酒精、油脂、食盐细粒比例NaOH、水高级脂肪酸钠、甘油、水、酒精和 NaOHc对环境的影响：在自然界能被微生物分解,不会积存污染；6 , 名校名师举荐 ,合成洗涤剂 合成洗涤剂分固态 洗衣粉 和液态 洗洁精 两大类,其主要成分是烷基苯磺酸钠或烷基 磺酸钠等；A合成洗涤剂的优点a不受水质限制,在含Mg 2、Ca 2的水中使用也不丢失去污才能；b去污才能更强,并且适合洗衣机使用；c合成洗涤剂的主要原料是石油裂解产品,原料

11、廉价；B合成洗涤剂对环境的影响 a有的洗涤剂非常稳固,难以被细菌分解,污水积存,使水质变坏；b有的洗涤剂含有磷元素,造成水体富养分化,促使水生藻类大量繁衍,水中的溶解 氧含量降低,使水质变坏；C合成洗涤剂的制备1与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是 A原料利用率高B设备少 、C循环利用的物质多D原料易得答案A NH4Cl ,所以提高了原料的利用率；解析联合制碱法,生产了副产品2工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化催化剂为铂铑合金丝网一氧化氮的氧化和水吸取二氧化氮生成硝酸；请回答以下问题：1 氨催化氧化的化学方程式为 _；2 原料气中空气必需过量,其主要缘由是 3 将铂铑

12、合金做成薄丝网的主要缘由是_；_；4 水吸取二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为 _,为了提高水对二氧化氮的吸取率,可实行的措施为_ 答两项 ；7 , 名校名师举荐 ,Pt Rh答案14NH 35O2 =4NO6H2O 2 提高氨的转化率和一氧化氮的转化率3 增大催化剂与反应物的接触面积43NO2H2O=2HNO 3NO 加压、降温解析 2 依据平稳原理,增大反应物的浓度,平稳向正反应方向移动,以提高原料的转化率；3 增大铂铑合金的表面积,使接触面积增大,提升催化的成效；4 为了提高吸取率,可依据溶解过程放热采纳降温处理,且气体的吸取可用加压的方式； 考法综述 化学学问可以应用于工农业生

13、产,工农业生产也离不开化学学问；因此高考往往会涉及化学与工农业生产的题型,这类题型常考查水的综合处理、典型工业生产工艺 如工业合成氨、硫酸生产等 、化肥和农药的使用等方面；考查的主要方式：单一地考查某项生产工艺；整合多项生产工艺或化学反应原理进行综合考查；命题法 1 化学原理在硫酸工业生产中的应用典例 1 工业接触法制硫酸的流程如下列图：1 写出沸腾炉中发生反应的化学方程式：_；2 从沸腾炉出来的气体经净化干燥处理后进入接触室,其气体体积组成： SO2 7%,O2 11%,N2 82%；从接触室出来的气体中SO3的体积分数为7%,就 SO2的转化率为 _；3 接触室采纳常压而不采纳高压的缘由是

14、_；4 在 吸 收 塔 中 用98.3% 的 浓 硫 酸 吸 收SO3 , 而 不 是 用 水 吸 收SO3 的 原 因 是_ ；每 100 g SO3 与H2O 完 全 反 应 放 出 热 量162.9 kJ , 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为_ ；5 某硫酸厂每天用含 FeS2 60%的黄铁矿 500 t 生产硫酸, 假如在沸腾炉内缺失 5%的硫,SO2 的转化率为 90%；每天能生产 98%的硫酸 _t ；高温 解析 1 沸腾炉中利用黄铁矿和氧气反应制取SO2,反应方程式为4FeS211O2=2Fe2O38SO2；8 , 名校名师举荐 ,2 假设进入接触室中混合气的体积为10

15、0 L ,就 VSO2 7 L ,VO2 11 L ,VN2 催化剂82 L ；依据反应方程式：2SO2O22SO3；设反应的氧气为X L ,就平稳时： VO 2 11 X L , VSO2 7 2X L ,VSO3 2X L ,VN2 82 L ；依据平稳时SO3 的体积分数 100%96.6%；为 7%,列式得：2X 100X 100% 7%,解之得： X3.38 , SO2 3.38 2 L7 L3 在常压下 SO2 的转化率已很高,没必要采纳高压,增加设备成本；4 用 98.3%的浓硫酸吸取SO3,可以削减酸雾的形成,提高吸取效率；依据 100 g SO 3与 H2O完全反应放出热量

16、162.9 kJ ,就 1 mol SO 3 与 H2O完全反应放热 Q 162.9 kJ 80 g100 g130.32 kJ ,故该热化学方程式为 SO3g H2Ol=H2SO4l H130.32 kJ mol1；5 利用关系式：FeS22SO22SO32H2SO4427.5 t；120 2 98500 t 60% 90% 1 5% mH2SO4 98%就 mH2SO42 98 500 t 60% 90%15%120 98%高温 答案 14FeS2 11O2= 2Fe2O38SO2 296.6% 3 常压下 SO2 的转化率已很高,如再采纳高压反而会增加设备成本4 防 止 形 成 酸 雾

17、, 提 高 吸 收 效 率SO3g H2Ol=H2SO4l H 130.32 kJ mol15427.5 【解题法】硫酸工业生产中化学原理的应用及有关运算 1硫酸工业生产流程中的化学原理应用 1 化学反应速率和化学平稳原理 增大化学反应速率的措施 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；反应条件的挑选 a温度： 400500 ,依据平稳移动原理,反应应在低温下进行,但低温时催化剂的活性不高,反应速率低,实际生产中采纳400500 的温度；b压强：依据平稳移动原理,应在高压下进行,但增大压强对 SO2 的转化率提高不大,且加压会增大成本和能量消耗,而常压下 作；SO2 的转化率已

18、很高,所以实际生产中采纳常压操c适当过量的空气：提高 SO2 的转化率；2 逆流原理：沸腾炉中原料从炉顶落下,热空气从炉底吹入,使原料与助燃气体充分接触, 反应进行充分完全；吸取塔中使用大量耐酸瓷环 片 ,浓硫酸从塔顶喷下,三氧化硫9 , 名校名师举荐 ,气体从塔底吹入,提高吸取程度；3 热交换原理：由于2SO2O22SO3 是放热反应,在接触室内使用热交换器,用反应后热的气体预热接触室的原料气,达到节约能源,降低生产成本的目的；4 循环操作：由于2SO2O22SO3 是可逆反应,尾气中仍有肯定的SO2 和 O2,再通过肯定措施将这部分气体送回接触室,提高原料利用率,同时削减废气排放；2有关运

19、算 1 元素守恒法：依据某种关键元素的质量守恒,找出关系式,可简化运算过程,便利 快捷；如已知 欲求 FeS2 的含量,可用 FeS22H2SO4的关系式；如已知 欲求 S 的含量,可 用 SH2SO4 的关系式,且二氧化硫转化率、三氧化硫吸取率均可折算成起始物 FeS2 或 S 进 行运算；2 常见量的运算公式 纯矿物的质量 矿物的纯度矿物的总质量 100%；消耗原料的质量 100%；原料利用率原料的总质量原料转化率原料利用率1原料缺失率；实际产量 产率理论产量 100%；多步反应的总转化率各步反应转化率的乘积；命题法 2 氨在工农业生产中的应用 典例 2 氨是一种重要的化工原料,在工农业生

20、产中有许多重要应用；. 工业合成氨的流程示意图如下：回答以下问题：1 设备 A 中含有电加热器、触媒和热交换器,设备A 的名称是 _,其中发生反应的化学方程式为 _；原料氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采纳煤和自然气为原料制取氢气的化学反应方程式：_、_；2 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缘由是_ ；3 设备 C的作用是 _ ；. 制碱工业主要有“ 氨碱法” 和“ 联合制碱法” 两种工艺,10 氨碱法的工艺如下图所示：, 名校名师举荐 ,4 图中的中间产物 C是_,D是_ 写化学式 ；5 碳酸化塔中发生反应的

21、化学方程式为_；6 联合制碱法对氨碱法进行了改进,更加符合绿色化学的重要原就,提高了反应的原 子利用率；依据“ 联合制碱法” 总反应,列出运算原子利用率的表达式：原子利用率 % _； 解析 1 合成氨气在合成塔中进行,煤和自然气在高温下都能与水蒸气反应生成氢 气；2 设备 B 是冷却塔,冷却一般是下进上出 或低进高出 ,逆流冷却成效较好；3 设备 C是氨分别器,准时将氨分别出去,有利于向合成氨方向进行 正向进行 ；4 依据图示,石灰窑生成的A 为氧化钙,与水反应生成氢氧化钙,所以图中的中间产物 C是 CaOH2,碳酸化塔中产物为碳酸氢钠和氯化铵,反应物为氨气、 氯化钠和二氧化碳,所以 D为氨气

22、；5 碳酸化塔中发生的反应为NaCl NH3CO2H2O=NaHCO 3 NH4Cl；降温6 联合制碱法的总的关系可表示为NH3CO2H2ONaCl= NaHCO 3 NH4Cl ,故原子的 利 用 率 表 达 式 为目标产物总产量 反应物总质量 100%mmm3m4Clm2O3m2 100%；催化剂 答案 1 合成 氨 塔N23H22NH3高温、高压高温催化剂CO3H2CH2O= CO H2CH4H2O =高温2 冷却塔 或冷凝器 n 高温气体由冷却塔上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却成效好3 将液氨与未反应的原料气分别11 ,名校名师举荐 , 100% 4CaOH2NH35NH 3CO2

23、 H2ONaCl=NaHCO 3 NH4Cl 6目标产物总产量 100%反应物总质量m3m4Clmm3m2m2O【解题法】化工流程的关注点1 生产中原料的挑选 挑选原料时考虑因素：化学反应原理、厂址挑选、原料、能源、工业用水的供应才能、存贮、运输、预处理成本及环境爱护等；2 生产中反应条件的掌握 化工生产挑选相宜条件的目的是尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度,依据外界 条件对化学反应速率和化学平稳影响的规律确定；3 生产中三废的处理 化工生产必需爱护环境,严格治理“ 三废” ,并尽可能把“ 三废” 变为有用的副产品,实现原料的综合利用；4 能量的充分利用 化工生产中应充分利用反应热,这对于

24、降低成本具有重要意义；硫酸生产中的反应热不 仅用于预热反应物满意自身能量的需要,而且仍可以由硫酸厂向外界输出大量能量 供热发 电 ；5 绿色化学 中学化学中涉及的化工生产学问渗透绿色化学的观点,详细表达在如下几个方面：节约资源,提高原料转化率和利用率；例如,在合成氨工业、联合制碱法等工艺流程 中实行了循环操作,表达了绿色化学中节约能源的基本原理；化工生产中均涉及尾气回收方法和处理装置以防止或削减环境污染；1工业上利用氨氧化获得的高浓度 如下：NOx气体 含 NO、NO 2 制备 NaNO 2、NaNO 3,工艺流程已知： Na2CO3NONO2=2NaNO 2CO21 中和液所含溶质除 NaN

25、O 2及少量 Na2CO 3外,仍有 _ 填化学式 ；2 中和液进行蒸发操作时,应掌握水的蒸发量,防止浓度过大,目的是 _；蒸发产生的蒸汽中含有少量NaNO 2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的12 , 名校名师举荐 ,_ 填操作名称 最合理；3 母液进行转化时加入稀 法合理的是 _；HNO 3的目的是 _；母液需回收利用,以下处理方a转入中和液 b 转入结晶操作 c转入转化液 d 转入结晶操作4 如将 NaNO 2、NaNO 3 两种产品的物质的量之比设为21,就生产 1.38 吨 NaNO 2时,Na2CO的理论用量为 _ 吨 假定 Na2CO3 恰好完全反应 ；答案 1Na

26、NO32 防止 NaNO 3 的析出 溶碱3 将 NaNO 2转化为 NaNO 3 cd 41.59 解析 1 结合流程图分别得到 NaNO 3,可知中和液中含有 NaNO 3；2 蒸发产生的蒸汽中含有 NaNO 2,可用该蒸汽进行溶碱以回收 NaNO 2；3 母液中加入稀硝酸和空气可以将 NaNO 2 氧化为 NaNO 3；母液中所含溶质主要为NaNO 3,故需要转入转化液或结晶操作；4 依据钠元素守恒运算,nNaNO2 1.38 1069 g mol 6 g12 10 4 mol, nNaNO3 1 10 4 mol,故 nNa2CO3 1.5 10 4 mol ,mNa 2CO3 1.5

27、 10 4 mol 106 g mol 11.59 10 6 g ,即1.59 吨；2苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下：13 , 名校名师举荐 ,相关化合物的物理常数物质相对分子质量密度/g cm3 沸点/ 异丙苯120 0.8640 153 丙酮58 0.7898 56.5 苯酚94 1.0722 182 回答以下问题：1 在反应器 A中通入的 X 是_；2 反应和分别在装置_和 _中进行 填装置符号 ；3 在分解釜 C中加入的 Y 为少量浓硫酸,其作用是 _ ,优点是用量少,缺点是 _；4 反应为 _ 填“ 放热” 或“ 吸热”

28、 反应；反应温度应掌握在 5060 ,温度过高的安全隐患是 _；5 中和釜 D中加入的 Z 最相宜的是 _ 填标号；已知苯酚是一种弱酸 ；aNaOH bCaCOcNaHCO dCaO 6 蒸馏塔 F 中的馏出物 T 和 P 分别为 _和_,判定的依据是 _；7 用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 _；答案 1O2 或空气 2A C 3 催化剂 提高反应速率 腐蚀设备4 放热 可能会导致 过氧化物 爆炸5c 6 丙酮苯酚丙酮的沸点低于苯酚7 原子利用率高解析1 依据反应原理可知X 为 O2或空气；C中进行；2 从流程看出,反应在A 中进行,反应在3 浓硫酸作催化剂,缺点是酸液腐蚀设备；4 反应的 H

29、0,为放热反应；温度过高可能会导致过氧化物爆炸；5NaHCO3 与苯酚不发生反应,仅与催化剂硫酸反应,选 c；6 沸点低的第一变成气体,依据表格数据可知,14 T 为丙酮, P为苯酚；, 名校名师举荐 ,7 从反应方程式看,反应没有副产物,只有苯酚和丙酮生成,原子利用率高；3工业上用重铬酸钠Na 2Cr2O7 结晶后的母液 含少量杂质Fe 3 生产重铬酸钾 K 2Cr2O7 ,工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：1 由 Na2Cr2O7 生产 K2Cr2O7 的化学方程式为 K2Cr2O7 的缘由是 _ ；_；通过冷却结晶析出大量2 向 Na2Cr2O7 母液中加碱液调 pH的目的是 _；3 固

30、体 A 主要为 _ 填化学式 ；固体 B 主要为 _ 填化学式 ；4 用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液_ 填“ ” “ ” 或“ ” 中,既能提高产率又可使能耗最低；答案1Na 2Cr2O72KCl=K2Cr 2O72NaCl K2Cr2O7 溶解度明显减小合理即低温下 K2Cr2O7 溶解度远小于其他组分,随温度的降低,得分 32 除去 Fe3NaCl K 2Cr2O74 解 析 依 据 质 量 守 恒 定 律 , 分 析 工 艺 流 程 图 不 难 写 出 反 应 方 程 式 ： Na2Cr2O7 15 , 名校名师举荐 ,2KCl=K2Cr2O72NaCl；依据题中所示三种物质溶解度曲线图,可看