2023届高中化学得分宝典系列：十化学与技术

得分宝典之中学化学专题十化学与技术

化学与技术专题包含三个方面，分别是资源开发、材料的制造与应用以及工农业生产。资源

开发包括化石原料、海水的综合利用、废旧物质的再循环运用等。材料包括硅酸盐工业、新

型材料、金属材料、高分子材料，以及与之相关的金属的电化学防护，有机高分子中的聚合

与缩聚等学问。工农业生产包括合成氨反应、侯氏制碱、化肥的正确运用等。复习该模块时，

要留意与化学反应原理的学问相结合分析工业生产。

学问梳理

第一章化学与工农业生产

考纲解读

考纲内容要求名师解读

了解合成氨的主要原理、I1.以硫酸、纯碱工业为背景资料，重点考查考查无

原料、重要设备、流程和意义，

相识催化剂的研制对促进化学机化工生产中涉及的化学原理与生产工艺与“三废”

工业发展的重大意义。的处理。。

了解精细化工产品的生产特II

2.围绕合成氨的反应原理以及实现工业现代化生

点、精细化工在社会发展中的

产的有关问题，从化学反应速率与化学平衡的角度

作用。

考查合成氨相宜条件的选择、原料气的生产与工艺

了解化学肥料、农药等在农业II

技巧等问题。

生产中的作用

3.化学肥料、精细化工中有关氮肥、镂盐的性质，

以及表面活性剂的有关学问。

基础巩固

一、工业制备硫酸

1、三个阶段

阶段第一阶段：_______其次阶段：_______第三阶段：一

相关方程

式

2、生产中原料的选择

工业生产某种化工产品，选择原料时要从多方面去考虑，如、、原料、

能源、工业用水的供应实力、存储、运输、等。

3、生产中反应条件的限制

对二氧化硫的催化氧化：

(1)温度条件：选择作为操作温度，因为在这个温度范围内，和—

都比较志向。

(2)压强条件：增大气体压强，SO?的平衡转化率提高得,所以，通常采纳—操作。

(3)催化剂：催化剂对化学平衡,但能变更到达平衡所需的时间。

4、生产中的三废处理

方法

尾气汲取硫酸生产的尾气中含有少量—，可用_____汲取，使其生成______,再用

____处理，生成—和______

方程式为；。

污水处理硫酸生产过程中的污水，含有—杂质，可用_中和法处理。方程式为—

废渣的利用废渣可用来制放或制造—O

炉渣和矿灰，可作为—的原料。

二、工业合成氨

1、合成氨的反应原理

方程式：。

该反应是一个正反应方向气体分子数的、的反应。

2、相宜化工生产条件的选择

温度：；压强；催化剂：。

3、合成氨的基本生产过程

(1)制备合成氨的原料气

氮气：一是;

另一是。

氢气：(1)水蒸气通过赤热的煤(或焦炭)层，化学方程式为：O

(2)甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，化学方程式为：

(2)原料气的净化

净化的缘由：__________________________________________________________________

汲取H£：o

除去CO：,

(3)氨的合成与分别

Z2,H2

原料气制最卜T7争化|_~~T［成一-**分'禽_―/反

(4)合成氨中的环境爱护须要留意事项

①废渣的处理：主要来自造气阶段，特殊是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的

炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料。

②废气的处理：主要是H2s和C02等有害气体。对112s的处理，先后采纳了干脆氧化法(选择

性催化氧化)、循环法(运用溶剂将其汲取浓缩)等回收技术。CO?虽然是无毒无害的物质，但

随着人们对其可能产生温室效应的关注，削减co?的排放渐渐受到重视，所以，在不断探讨

和改进将其作为尿素和碳镂生产原料的途径。

③废液的处理：主要是含氟化物和含氨的污水。目前，处理含氟化物污水主要有生化、加压

水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸储的方法回收氨达到综

合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。

三、工业生产纯碱

］、氨碱法也称，其原料是：、和o

(1)生成碳酸氢钠和氯化铉

将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化镂。

方程式为：:

__________________________________________________________________O

(2)制取碳酸钠

将析出的NaIICO3晶体帽烧，即得Na2CO3»

方程式：«

母液中的NHC1加消石灰可回收氨，以便循环运用.

方程式为：。

2、联合制碱法(又称)

⑴将制碱中与合成氨过程中的废气加以回收、利用，制成—

化肥，使一和两大工业联合起来。

(2)原料是—、—和

联合制碱法生产原理示意图：

(晓科I.来自合成同)

NH>CO}

NaCl+NH,+CO,+H,ONaHCO,+NH.C1（刷产AA）

（原料U）|

2NaHCO,Na?CO,+CO,+HQ

四、化肥与农药

1、化肥为农作物补充必要的养分元素

(1)农业生产中，大量施用的化肥主要是—、—和—,磷肥包括(主要成分是

和),简称，还有(主要成分是);

钾肥主要包括—、—、—、—等；氮肥包括、、等。

(2)尿素的工业生产原理用化学方程式表示为,

;硝酸钱工业生产方法为，

2、农作物的爱护神一一农药

(1)目前最常用的化学防治害虫的方法为,依据化学组成和结构，常用的杀虫

剂主要包括、、、等，其中和是人类

开发和利用的第三代农药，它们具有—、一和—的特点，因此，第三代农药也被称

为O

(2)在病害和草害的防治历史上，人类先后运用的杀菌剂有—、—、和；

植物代谢的产物—是一种结构最简洁的—，近年研制出了能在植物体内产生乙烯的

植物生长调整剂，如，它能释放出乙烯的原理为

3、化肥、农药的合理运用与环境爱护

农药主要用于对有害生物的防治，但它们对四周生物群落的影响是广泛而困难的，如能毒害

水生物和污染水源等；不合理运用化学肥料往往会造成，产生____等污染现象。

自我校对：

占A催化剂

一、1、造气催化氧化吸收S+O：^=SO：2S01+0：^==^2S0：

SO：+H;O=H;SOx

2、化疑应后理厂址选择预处理成本及环境保护

3、(1)400~5001C反应速率二氧化硫的转化率(2)并不多常压(3)没有影响

4、SO：Ca(OH);CaSO；H?SO：SO：CaSO,SO：+Ca(OH)：=CaSO；+H;O

CaSO；+H;SO4=CaSO4+SO;t+H;O酸性石灰乳Ca(0Hh+H?S0：=CaS0,+2H9

水泥炼铁

催化剂

二、1、N:+3H:^^>2NH；减少可逆放热

2、40—500C10MPa〜30\IPa以铁为主的催化剂

3、将空气液化后蒸发分离出氧气获得氮气将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除

A侵化剂

去二氧化碳得到氮气C+H;O^=CO+H;CHx+HiO^—>CO+SH：CIL+

2H9、二；、CCh+4H：合成氨需要纯净的氮气和氢气,在制取原料气的过程中，常混有

一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨的催化剂中毒而失去催化作用，所以必须除去

催化h

•H：O+H;S=NHiHS+H：OCO+H;O^==^CO：+H;K;CO;+CO：+H;O=

2KHCO；

三、1、索尔维制碱法食盐氨二氧化碳NH；+CO;+H;O=NH4HC0：NaCl

H-NILHCO；=NaHCO；!+NILC12NaHCO；=^=Na;CO;+CO;t+H;Ot2NILC1+

Ca(OH);=^=CaCb+2NH；t+2H;O

2、侯氏制碱法含氯的废液二氧化碳纯碱和氯化钱制碱制镀食盐氨二氧

化碳

四、1、氮肥、磷肥钾肥。过磷酸钙Ca(HzPO。2・40和CaSO,普钙，钙镁磷肥Ca;)

(P01)2和Mg3(P04)2草木灰、KC1、K2s0外KNO3尿素(CO(NH2)2)、NHNO3、NH4HCO3

2NH；-C0;力口压、力口热HrNCOONIL,H^NCOONIL加热H;NCONH;-H;O4NH：-

)

50:11-帅：高温4\0-6氐0,2NO-O;=2NO;,3NO;-H;O=2HNO；-NO.NH：-HNO：=

NHxNO；

2、使用杀虫剂有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类化合物拟除虫菊酹特

异性农药高效、低毒低残留环境友好农药石灰、硫黄、石硫合剂波尔多液乙烯植物

OH

I

CICHzCHz—P=O—>CH=CHz+HCI+HP6

IZ

激素_乙烯利OH

3、水体富营养化，水华

试验探究

拓展试验：黄铁矿元素含量的试验探究

黄铁矿（主要成分为FeS?）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组

对某黄铁矿石进行如下试验探究。

［试验一］测定硫元素的含量。以加

I、将皿g该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省丁匕声^

略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管心心尹

中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：圜露

¥L

高温

4FeS2+111.=2Fe2（）3+8sO2

II、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

过贵BCI溶液「旗液।

［试验二］测定铁元素的含量。

III、测定铁元素含量的试验步骤如图所示。

问题探讨：

（i）i中，甲瓶内所盛试剂是溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有。

（2）II中，所加压。2溶液（氧化剂）需足量的理由是。

（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为。

（4）III的步骤②中，若选用铁粉作还原剂，你认为合理吗？,理由是：

（5）IH的步骤③中，须要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有。

：

【答案】（1）氢氧化钠（或氢氧化钾）S0「20H=S0广-H9；2$05--0;=2$0?-

（2）使SO3完全氧化为SO；（3）3

吟

（4）不合理；会使所测得的铁元素的质量分数偏大（，）250m：容量瓶

【解析】本小题是化学实峻探究题，综合性较强，能充分考查学生的实嗡基本技能和问题分

析的综合能力.实验一:测定硫元素的含量.按照I和口的实嗡流程可知:FeS：-SO：-SO；：-

一S03-BaSO「问题（1）在空气与FeS?反应之前，首先对空气进行净化，除去空气中

可能存在的SO〉防止引起实验误差，故甲中所盛试剂是NaOH或KOH.在乙装置中，SO：

与NaOH反应生成SO；->其中有部分SO户可能就已经与空气中的部分0、进行了氧化，故

有SO、-2OH-=SO--H、O；2SO；:-O^=2SO?-.问题（2）,所加H、0、溶液（氧化剂）需足量

的目前是能使S0「完全氧化为SO?-,最终完全生成BaSO1.（3）根据元素守恒，可得

??（S）=?j（BaSOx）=m：g233gmo?1=m：233mol.实验二：测定铁元素的含氧按照实验流程可

知：Fe9；—FeA-Fe>-FeM.若用Fe粉做还原剂，引进了Fe元素，使得铁元素的质量

分数偏大，故不合理.（5）要配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液，肯定要用到容量瓶.

迷你实验：模拟合成氨

【原理】合成氨原理：N;（g）-3H;（g）、芸三妄三、2NH?（g）（放热反应）

【准备】提前制取一定的NH：和H?、干燥硬质管、铁丝绒、注射器、pH试纸，

【步骤】

（1）在干燥的硬质管中放人适量的铁丝缄；

（2）按下图连接好装置

tiU.lt7

（3）加热试管中的铁丝绒至红热

（4）用注射器抽取20ml干燥氨气和60ml干燥氢气

（5）将混合气体通入试管，并用潮湿的pH试纸置于导管出口处，视察试纸的变更。

练一练：

（1）铁丝绒在试验中起什么作用？

（2）潮湿的pll试纸出现什么样的现象就说明有NFh生成了？

（3）理论上讲，从试管出口出来的气体成分是？

（4）假如使装置的温度上升，那出口处氨气的体积分数会发生怎样的变更？

答案：（1）催化剂

（2）假如潮湿的pH试纸变蓝，说明有N%生成

（3）由于合成氨是可逆反应，所以从出口出来的气体是H?、N?、NH3

（4）合成氨是放热反应，上升温度，平衡逆向移动，出口处氨气的体积分数会降低

重点突破

一.直击考点：

考点一工业制备硫酸

工业制备硫酸是化学与技术的热门考点，一般以硫酸的制备流程为载体，考查硫酸制备

的三个阶段和各个阶段的方程式及原理。

工业制备硫酸时须要留意：（1）依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，

送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。（2）

依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较珍贵的原料得以充分利用的原理，采纳过量的空气

使黄铁矿充分燃烧。（3）通入接触室的混合气体必需预先净化，其缘由是：炉气中含有二氧

化硫、氧气、氮气、水蒸气以及碎、硒化合物、矿尘等。碑、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。因此，炉气必需通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。

（4）在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反

应的二氧化硫和空气，充分利用热能，节约燃料。（5）不能用水汲取三氧化硫而用98.3%的

浓硫酸，若用水或稀硫酸汲取，简洁形成酸雾，且汲取速度慢。

【例1】硫酸的消费量常作为工业水平的一种标记，也是生产中最为重要的产品之一，在化

学工业的很多领域都要用到浓硫酸。

（1）在硫酸工业生产中，我国采纳黄铁矿为原料生产SO?,反应的化学方程式为：

该反应在.中进行（填仪器名称）。

（2）SO2转化为S03）是在采纳了多层催化剂且有热交换器的一

（填仪器名称）中进行反应。在如右图所示的装置中，处流出的气体

C催化剂

有.；S03进入（填仪器名称）用

汲取，得到浓硫酸或发烟硫酸。B

（3）SOz反应生成SQ,的转化率与温度、压强有关，请依据下表信息,

结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是，催化剂

0.IMpIMp5Mp10Mp

400℃99.299.699.799.8

500℃93.596.897.798.5

600℃73.785.290.092.8

（4）由汲取塔排出的尾气中有SO2,为了防I上污染化境，就要加以处理后才能排出，处理方

法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤汲取塔解除的尾气的化学方程式_

【解析】本题考查的是硫酸工业条件的选择及设计实验探究硫酸工业原理.工业制硫酸用的

是接触法，设备有沸腾炉、接触室、吸收塔.

(1)沸腾炉里发生的是反应是4Fe1-110;=2Fe;0；-SS0;

•崔化产

(2)接触室发生的反应是2S0：-5、品支三、2S0”该反应是可逆反应，所以C处流出

的气体有SO”S0>0;,SO：进入吸收塔，用浓硫酸进行吸收，然后根据需要再稀释成不

同浓度的硫酸进行使用.

(3)工业制硫酸要考虑化学反应速率、原料转化率、成本等，选择合适条件：反应较快、

产率较高以及成本较低.根据表格数据，工业上催化氧化二氧化硫，选择400C-500C比较

合适，1个大气压时，转化率就很高了，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，意义

不大，所以选择400C,1个标准大气压.

(4)氨水吸收S0)方程式为2NH3H9+S6=(NH«)2SO5-H20

t=a

向ftm

4FeS2+1102___2Fe203+8SO2♦

【答案】(1)一二一沸腾炉

(2)接触室SO”SO：、0?吸收塔98.3。。的H=SO,

(3)400C,1个标准大气压

(4)2NH5H;O-SO;=(NIL)2s6-H;0

【点评】本题考查工业生产硫酸的原理和流程，应用所学理论分析、选择合适的反应条件.

解答该题要注重工业生产条件的选择与反应的速率和平衡时的转化率有关，还与反应条件的

实现难易、生产的成本有关.

考点二工业合成氨

依据N2(g)+3H2(g)12NHKg)AH=-92.4kJ5。r'的特点，从化学速率分析，温

度越高越好；从反应平衡分析：温度越低越好；催化剂的活性在500℃时最大。所以，在

合成氨工业中反应温度选择的是500℃左右，选择这一温度并不是为了提高合成氨的产量，

因为生成氨的反应是一个放热反应，升温不利于反应向生成氨的方向进行。在这一温度下，

合成氨反应的催化剂的活性最大，催化效果最好，因此选择500℃的条件，主要是从提高

化学反应速率的角度考虑的，因为这样可以大大提高合成氨的生产效率。

【例2】合成氨生产技术的创立开拓了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。

合成氨反应的化学方程式为：N2(g)+31b(g)―2NIb(g)A//=-92.2kJ/mol«合成氨工

业中原料气N?可从空气中分别得到，地可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。

回答下列问题：

⑴合成氨工业中原料气压缩到30〜50MPa的缘由是。从平衡移动原理分析，低

温有利于原料气的转化，实际生产中采纳400〜500C的高温，缘由之一是考虑到催化剂的

催化活性，缘由之二是。

⑵500℃、50MPa时，在容积为九的容器中加入〃mol岫、3/7molH2,反应达平衡

后测得平衡常数为K,此时N?的转化率为X.则人和x的关系满意K=。

⑶有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以岫、出为电极反应物，以HC1-NH£1为电

解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式0

⑷已知Hz(g)、C0(g)、CHKg)三种物质的燃烧热分别是一285.8kJ«molT、-283.0kJmol

t、-890.3kJ•mol-1,ImolH?O(g)转变为Imol上0⑴时放出44.0kJ热量。甲烷在高

温下与水蒸气反应的化学方程式为：CHi(g)+II20(g)=C0(g)+3H2(g)»那么该反

应的反应热△〃0(填>、=或<)。

【解析】(1)工业合成氨是化学平衡和化学反应速率的一个具体应用.既要考虑理论知识，

又要兼顾实际生产.

(2)N2-3H212NH3

起始n3n0

平衡n(l-x)3n(l-x)2nx

转化nx3nx2nx

由化学平衡常数表达式得K=C(NH3)2C(N2)-C(H2)3将平衡时的数据代入，可得出K和x

4,片

的关系：27〃2(1-X),«)正极为得电子反应，化合价降低，可分析为N2从0价转变

为-3价的NH4-；(4)本题运用盖斯定律来解，由题给数据可写出其热化学方程式：

CH4(g)-2O2(g)=CO2(g)-2H2O(l)AH=-890.3kJmol①

CO(g)-12O2(g)=CO2(g)AH=-283kJmo：②

H2(g)-12O2(g)=H2O(1)AH=-285.SkJmo：③

H2O(g)=H2O(l)AH=-44.0kJmo：@

将①-②-③X3-④可得△!<>().

【答案】(1)加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率.噌加反应速率，缩短达到

平衡的时间.

4一片

⑵27"(1-X)，⑶N2-6e--SH-=2NH4-(4)>

【点评】本题以合成氨工业的原料为背景考查了化学平衡的移动、化学平衡常数的计算、以

用电及反应和盖斯笄'律的应用，综合件较招.

考点三工业生成纯碱

工业制碱也是化学与技术考查的的另一重点和热点内容。常以“氨碱法”和“联合制碱

法”为考查目标。

“氨碱法”的反应过程如下：将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和，后在加压下通入二

氧化碳(由碳酸钙分解而来)，由于NaHCQ,溶解度较小而析出，将析出的NaHC。,晶体燃烧，

即可制得碳酸钠。母液中的氯化钱加消石灰回收氨，以便循环利用。

反应方程：NH3+CO2+HQ=NH4HCO3

NIlJICOs+NaCl=NaHC033+NHQ1

2NaHCOs=Na2cO3+CO21+H20t

2NH4Cl+Ca(OII)2=2NH3t+CaCl2+2H20

优缺点：此法的优点是原料经济，能连续生产，副产物NH：,和CO2可回收运用，但缺点是大

量的CaCk用途不大，NaCl利用率只有70%左右，约有30%NaCl在母液中。

“联合制碱法”的反应过程如下：将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和，后在加压下通

入二氧化碳(来源于合成氨工业的废气)，由于NaIIC03溶解度较小而析出，将析出的NaHCQ,

晶体煨烧，即可制得碳酸钠。依据氯化镂在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比氯

化钠溶解度小的原理，向母液中加入磨细的食盐粉末，产生同离子效应而使氯化钱单独结晶

出来。

反应方程：NH3+C02+H20=NH4HCO3

NH,HCO-NaCl=NaHCO；,I+NH£1

2NaHC03=Na2C03+C02t+H20t

优缺点：此法保持了氨碱法的优点，消退了它的缺点。一方面使食盐的利用率提高到96机

另一方面生产出的NHC1可做氮肥。此法是一种制碱和制氨相结合的联合生产方法。

【例3]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。请按要求回答问题：

(1)“氨碱法”产生大量CaCk废弃物，请写出该工艺中产生CaCk的化学方程式：

⑵写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：

(3)0)2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？

(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。依据“联合制碱法”总反应，列出

计算原子利用率的表达式：原子利用率(%)=。

【解析】⑴氨碱法中产生CaC12的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaC12+2NH3t+

2H20；(1联合制减法的有关方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCi=

NaHC03!+NH4C1；(4)联合制减法的反应式为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHC03!+

NH4C1,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2t，2NH3+2NaCi+CO2+

H20=Na2CO3+2NH4C1,所以：原子利用率(％)=反应物总质量X100%=

m(Na2003Am(NH4CQ

m(CO,)+w<H2O)x1Q0。0

【答案】(l)2NH4Cl+Ca(OH)2=^=2NH3t+CaC12+2H2O.

(2)NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHC03I+NH4C1；2NaHCO3=^=Na2c03+

C02t+H20；

(3)“氨碱法”的C02来源于石灰石煨烧，“联合制碱法”的C02来源于合成氨工业的废气。

m(Na2CO3)+m^QH4C^

(4)+W<NH3]+W<CO2)+W<H2O)X100%O

【点评】本题考查的是工业制碱的方法与原理，以及“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺

的方法对比，解答本题要了解这两种方法的异同与比较，会解答简洁的计算。

考点四化肥、农药的生产和运用

化肥的不合理运用会带来很多环境问题。一方面是化肥中常含有一些重金属元素、有毒

有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些

成分的积累、流失或变更，造成土壤退化和水、大气的污染。

农药的成分一般为有机物，所以此类题会与有机反应的合成与推断结合起来去考查。

【例4】二氯烯丹是一种播前除草剂，其合成路途如下：

o

(CH,),CH\II

'>N—JSCHzCCl=CHCI(二氯烯丹)

(CH,)2CH/

D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种可能。

(1)写出下列反应的类型：反应①是,反应③是。

(2)写出下列物质的结构简式：A：,C.,D.,

E.«

【解析】A与C1：反应生成B,B又与Ch发生加成反应生成CH;C1-CHC1-CH;C1,则B为

CH;=CH-CH;C1,A的结构蔺式为：CH;=CHCH：,即A与发生的是取代反应.

CH:C1-CHC1-CH;C：在NaOH醇溶液中发生消去反应生血C,但仅由此条件尚无法确定

C的结构.依据官能团的性质及所给的转化条件可知，C与C1发生加成反应生成D,D经

消去反应生成E.从生成物的结构看，即由二氯烯丹的结构逆向推导可知E的结构为

CHC1=CC1-CH:C1,D发生消去反应生成的E只有一种结构，则D的结构简式为

CI

CH,C»—C—CH,aci

Cl,C的结构蔺式为：

【答案】(1)取代反应消去反应

(2)A：CH;=CH—CH：,

丫'D：CH.CF—c—CHtCI

C：CH2Cl—O=CH!CiE：CHC1=CC1—CH2C1

t点评】本题考查了除草剂一二氯烯丹的合成与推断，考查的知识点有有机反应的类型、

结构简式，解答有机推断题时：首先要判断有机物的类别、带有何种官能团，然后结合所学

知识或题给信息，分析得出该有机物的结构式.

二.走出误区：

误区一、对合成氨的条件驾驭不牢

我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂：铁触媒，温度：400〜50(rc,压强：30〜

50MPa»

【例1］有关合成氨工业说法中正确的是()

A.从合成塔出来的混合气体，其中NM只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低

B.由于氨易液化，弗、H?是循环运用的，总体来说是氨的产率较高

C.合成氨反应温度限制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动

D.合成氮采纳的压强是2X10'Pa〜5X10'Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大

错解：A

缘由：N%只占15%,所以效率比较低，选A。

正解：B

缘由：由于采纳循环操作，故氨的产率较高；限制温度在500℃是综合考虑反应速率。

平衡移动和催化剂的活性温度；采纳压强2X10'Pa〜5X10'Pa目的是获得较快的速率，较高

的产率和考虑动力，设备等因素。

误区二、工业制硫酸三阶段的详细操作和反应不熟识

工业制硫酸的第一阶段是造气；其次阶段：是催化氧化；第三阶段：是汲取，是用98%

的浓硫酸进行汲取的。反应的过程中还要留意生产效率，提高生产的速率和产率。

【例2】有关接触法制硫酸的叙述不正确的是()

A.硫磺和硫铁矿均可作为生产原料

B.将矿石粉碎，是为了提高矿石的利用率

C.反应中通入过量的空气是为了提高Fe8和SO?的转化率

D.从汲取塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸

错解：A

缘由：制硫酸的原料只能是硫铁矿，选A。

正解：D

原因：A项，理论上，可转化成SO；的任何含硫物质均可作为硫酸的生产原料（如S、FeS、

FeS；、H：S等），但在生产实践中，应选取那些储量大、矿质品位高、资源丰富、便于开采和

加工的矿物作为化工原料.综合分析，A正确.B项，生产中对矿石进行粉碎，既可增大原

料之间的相对接触面积（噌大反应速率），又可提高原料的利用率（转化率），故B正确.C项,

从硫酸生产的三个反应看（FeS：*S0r、S0：——-ftSOj,有两个反应要耗用氧气，故生

产中可采用通过量空气的方法来提高FeS：和S0；的转化率（炭炉炉气中Q（S0:）=7%,。（0：）

=11%，0：明显过量），故C正确。D项，在吸收塔中，是用98.3%的浓硫酸吸收S0：的，所得

到的是“发烟硫酸”，可用水或稀硫酸稀释，制得各种浓度的硫酸，故D错误..

巩固复习

1.有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是（）

A.用硫和硫铁矿均可做为原料

B.SO2转化为S03,需在催化剂和加热条件下进行

C.S03可用水干脆汲取

D.热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热

1.C解析：S03可用水干脆汲取，会产生酸雾，一般用98%的硫酸汲取，D错。

2.（龙岩一中2023—2023学年高三第一学段模块试卷）在合成氨反应中，经过5秒钟，

N%的浓度增加了在这5秒钟内，下列平均反应速率正确的是（）

①v（NHB）=0.15mol«L-1«s-1②v（HD=0.45mol*L-1«s-,

-l,1

③v（Nz）=0.15mol,L',s'（4）v（H2）=0.3mol,Ls

A,①②B、②③C、③④D、①©

2.B解析：v（N&）=1.5/5=0.3mol依据速率比等于系数比，v（HD=0.45mol

,L-I,s-1,v（Na）=0.15mol*L-1*s-1,故选B。

3.（2023•河南洛阳模拟）在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的缘由二

者都正确的是（）

A.硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料

B.炉气进入接触室之前须要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO?反应

C.SO,氧化为SO,时需运用催化剂，这样可提高SO2的转化率

D.接触室的反应温度限制在400〜500℃,因为在这个温度范围内，反应速率和SO?的

转化率都比较志向，且催化剂的活性也较高

3.D解析：题中所提到的对硫酸工业采取的措施叙述都是正确的.但硫铁矿进入沸腾炉之

前粉碎的原因是为了增大矿粒与空气的接触面积，使其燃烧得更快、更充分，从而提高硫铁

矿的利用率;从沸腾炉出来的炉气必须净化干燥的目的是因为炉气中的一些杂质气体会使接

触室中的催化剂中毒，使催化剂丧失活性，同时防止炉气中的水蒸气和SO：生成酸而腐迎管

道；SO：转化为SO］时使用催化剂是为了缩短到达平衡的时间，但它并不能影响化学平衡的

移动，并不影响SO：的转化率大小；接触室控制反应的温度在4Q0〜500C,这是综合考虑

了催化剂活性、反应速率及SO：的转化率等因素而确定的，故D项正确。

4.下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含（）

._=冷的气匕

至:、过上

A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.氧化还原反应

4.C解析：装置中涉及到的化学方程式依次为CaCO3=^=CaO+CO2t,S02+Ca0=CaS03,

2CaS03+02=2CaS0„无置换反应。

5.下列运用化肥、农药的描述中正确的是（）

A.高温多雨时比较适合施用钾肥

B.长期施用硫钱会造成土壤板结

C.石硫合剂必需与硫酸混合后才能施用

D.过磷酸钙必需经硫酸处理后才能施用

5.B解析：A中钾肥易溶于水，多雨时易造成化肥的流失.B中硫核溶于水呈酸性，易破

坏土壤的胶体结构使土壤板结.C中石硫合剂主要成分是多硫化钙，具有渗透和侵饨病菌细

胞及害虫体壁的能力，能在植物体表面形成一层药膜起保护作用，如果和硫酸混合后施用，

会生成硫酸钙使石硫合剂失去作用.D中有效成份为Ca（H：PO,）：,属水溶性速效磷肥，应直

接使用.

6.在制小苏打（NaCl+C02+NH3+Hz0=NaHCCU+NH.Q1）的操作中，应在饱和食盐水中

（）

A.先通入C02,达到饱和后再通入NH3

B.先通入Nlh,达到饱和后再通入C02

C.CO?和NFL同时通入

D.以上三种方法都行

6.B解析：CO?在NaCl溶液中溶解度小，先通NH,后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2,生成

大量的IICOZ,从而析出大量的NaIIC03晶体。

7.我国化学家侯德榜依据NaHCOs溶解度比NaCl、NazCO：,、NH.,HCO3>NHO都小的性质，运用⑩

+NH3+H20+NaCl=NaIIC03I+NHC1的反应原理制备纯碱。下面是在试验室进行模拟试验的

生产流程示意图：

气体A的饱和溶液加入息琢A和食盐的饱和溶液通入足，气体BA悬浊液

过日.1

m晶体『纯碱

则下列叙述错误的是（）

A.A气体是N4,B气体是CO?

B.第HI步得到的晶体是发酵粉的主要成分

C.第HI步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒

D.第IV步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶

7.D解析：“侯氏制碱法”是中学阶段常研究的四大工业生产知识之一，主要应注重对其

反应原理的理解.它是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入C0＜即是往饱和食盐水中

依次通入足量的不能依次通入：、因为\珏在水的中溶解度远远大于

NH”CO;,CO

CO：,先将溶液氨化后，吸收CO：的效果更好），第II步即得到NaHCO：.悬浊液，第IV步应

将NaHCO：加热分解，以得到Na：CO：.

8.工业上常用氨氧化法生产硝酸，下图是工业生产硝酸的流程。其过程包括合成氨、氨的

催化氧化、一氧化氮的氧化和水汲取二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：

空气水

N2、H2T合成塔山氧化炉I汲取塔匕?，

------------------------------------I—,~~»硝酸

已知合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt—Rh合金网。请回答下列问题：

⑴合成塔中发生的反应的化学方程式为——，在肯定温度和压强下，

将Hz和M按3:1（体积比）混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH,的体积

分数为15%,此时上的转化率为.

催化剂

（2）氨的催化氧化方程式为4NH3+502、加执、4N0+6H20,那在氧化炉中进行反应时，

空气必需过量，其主要缘由是：。

（3）将钳钱合金做成薄丝网的主要缘由是：o

（4）水汲取二氧化氮生成硝酸为氧化还原反应，其中氧化剂和还原剂的物质的量的比值为:

。为了提高水对二氧化氮的汲取率可实行的措施有：、

。汲取塔中通入空气的目的是,用方程式表示缘由为：

（5）用氨的催化氧化法制备硝酸时，为了消退尾气中氮的氧化物对大气的污染，通常可将

尾气通入溶液中。

S.答案：（1）N;+3H;-F==^2NH；26%

（2）提高NH］的转化率

（3）噌大单位质量的催化剂与反应物的接触面积

（4）1：2降温（1分）加压使NO循环利用，全部转化成HNO；

4NO-30：-2H9==4HN0：

（5）NaOH

解析：本题考查氨氧化法生产硝酸的工业制法.

（1）合成塔中发生的反应就是合成氨：

设N、H：的物质的量分为a,3amoi,N的转化率为x.

N2(g)+3H=(g)一=2NH?(g)

起始a3a0

平衡a-xja-jx2x

转化X3x2x

2x

NH3®O=^+^=15°O,H二的转化率为：ao

（2）根据平衡原理，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，以提高蝮料气N珏的转

化率.

（3）将柏镂合金做成薄丝阴，可以增大柏错合金的表面积，使接触面积增大，提高催化效

果.

（4）水吸收二氧化氮的方程式为：3N0;-H;0==2HN0；-NO,其中氧化剂和还原剂都是

N0;,根据得失电子守恒，得出氧化剂和还原剂的NO：的比值为1：2.为了提高吸收率，

可根据溶解过程放热采用降温处理，且气体的吸收可用加压的方式.工业生产HNO：为循环

反应，为不使N元素损失，故可再通入0：将NO反应，反应方程式为：4N0-3Q：-2H;0

=4HNO3

（5）NaOH溶液可用来吸收NO和NO〉方程式为NO「NO-2NaOH==2NaNO：-H。

1.（青海省2023届高三测试）合成氨时睡要使合成氨的，率增大，又要使反应虚率加快，

可实行的方法是（）

①减压②加压③升温④降温⑤刚好从平衡混合气中分别出NL⑥补充Nz或比⑦

加催化剂⑧减小Nz或比的量

A.③④⑤⑦B.②⑤⑥

C.②⑥D.②③⑥⑦

1.C解析：合成氨反应Nz（g）+3%（g）=t2NI%（g）AIKO的特点为：正反应放热且气

体体积减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选C。

2.（浙江省杭州市学军中学2023届高三其次次月考化学试题）工业上以硫铁矿为原料制硫

酸所产生的尾气中含有SOz,为便于监控，实施环境爱护，下列适合测定硫酸尾气S02含

量的试剂是（）

A.品红溶液B.浓硝酸C.碘水、淀粉溶液D.以上都能

2.C解析：B项不反应，解除掉；A项只适合定性推断S（h的存在，不能用来定量计算SO?

的含量；C项可以用碘水来定量滴定，可以充当指示剂的作用，C项正确。

3.（南京市第六中学2023届高三上学期期中考试）氯碱工业是一种高耗能产业，一种将

燃料电池与电解池组合的新工艺可节能30%以上，下图是该工艺图示（电极未标出）。下列

说法正确的是

A.X为也，Y为CkB.A池为电解池，且m<n

C.B池为燃料电池，且aVb

D.该工艺优点是燃料电池供应电能且能提高烧碱产品的浓度

3.CD解析:燃料电池中通空气（氧化剂）的一极应为正极，氧气是氧化剂，在正极放电，生

成0H一,所以正极需要阳离子补充电荷,所以阳离