高考化學二輪復習 專題32 化學與技術課件.ppt

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專題32 化學與技術,考點81 化學與工農業(yè)生產 考點82 化學與資源的開發(fā)利用 考點83 化學與材料的制造和利用,考點81 化學與工農業(yè)生產,600分知識 700分考法 考法1：化學工藝流程分析型實驗題的解題策略,1．工業(yè)合成氨,2．純堿的生產 (1)氨堿法(索爾維制堿法) ①原料：食鹽、氨和二氧化碳。 ②生產流程 a．鹽水的精制：在飽和食鹽水中加入熟石灰和純堿，除去水中的Ca2＋和Mg2＋。 b．鹽水氨化：將氨氣通入精制鹽水中，制成氨鹽水。 ②生產流程 c．氨鹽水碳酸化：使氨鹽水吸收二氧化碳，生成碳酸氫鈉和氯化銨：NaCl＋NH3＋CO2+H2O==NaHCO3↓＋NH4Cl。 d．過濾出碳酸氫鈉后焙燒得純堿，同時回收二氧化碳再利,2.純堿的生產 (2)聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法) ②優(yōu)點：保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96%；NH4Cl可作氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉化成CO2，去除了CaCO3制CO2這一工序。,3．氯堿工業(yè) (1)精制食鹽水：加NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液除去食鹽水中的Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋、SO42-，用鹽酸調節(jié)pH后再經離子交換法進一步除去Ca2＋、Mg2＋。 (2)核心技術——電解 (3)核心裝置——電解槽 電極選擇：石墨陽極、金屬鈦陽極，涂鎳碳鋼網陰極。,4．硫酸工業(yè) (1)硫酸工業(yè)生產流程 (2)尾氣處理：H2SO4工業(yè)的尾氣主要是SO2：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O、CaSO3＋H2SO4=== CaSO4＋SO2↑＋H2O。 (3)化學原理在硫酸工業(yè)生產中的應用 ①增大反應速率的措施：a.升高溫度；b.使用催化劑；c.在沸騰爐中燃料燃燒前，將原料粉碎，增大與空氣的接觸面積。 ②提高SO2轉化率，提高生產效率的措施：a.采用逆流原理；b.采用熱交換原理；c.采用循環(huán)利用原理。,4.硫酸工業(yè) (4)接觸法制硫酸注意事項 ①送進沸騰爐的礦石要粉碎成細小的顆粒，增大礦石跟空氣的接觸面積，使反應速率加快、燃燒更充分。 ②采用適當過量的空氣使黃鐵礦充分燃燒，使成本較高的原料得以充分利用。 ③通入接觸室的混合氣體必須預先凈化。其原因是：爐氣中含有SO2、O2、N2、H2O以及一些其他雜質；砷、硒等的化合物和礦塵等會使催化劑中毒；水蒸氣對生產和設備有不良影響。因此，爐氣必須通過除塵、洗滌、干燥等凈化處理。 ④在接觸室里裝有熱交換器，它的作用是在SO2接觸氧化時，用放出的熱來加熱未起反應的SO2和空氣，這樣可以充分利用熱能，節(jié)約燃料。 ⑤吸收SO3不能用水或稀H2SO4，而用98.3%的濃硫酸，是因為用水或稀H2SO4溶液作吸收劑容易形成酸霧，吸收速度慢。 ⑥硫酸廠的尾氣必須進行處理，因為尾氣里含有大量的SO2，如果不加以利用而排入空氣會嚴重污染大氣環(huán)境，并浪費原料。,返回,考法1 化學工藝流程分析型實驗題的解題策略 1．明確原始物質及目標產物 2．明確化工生產流程主線的特點 一個完整的物質制備化工生產流程一般具有下列特點： 3．熟悉常用的操作方法及其作用 (1)對原料進行預處理的常用方法及其作用 ①研磨：減小固體顆粒的大小，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率。 ②水浸：與水接觸反應或溶解。 ③酸浸：與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。 ④灼燒：除去可燃性雜質或使原料初步轉化。 ⑤煅燒：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、分解。,考法1 化學工藝流程分析型實驗題的解題策略 (2)常用的控制反應條件的方法 ①調節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點： a．能與H＋反應，使溶液pH增大； b．不引入新雜質。 例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。 ②控制溫度。根據(jù)需要采用升溫或降溫的方法改變反應速率或使平衡向需要的方向移動。 ③控制壓強。改變速率，影響平衡。 ④使用正催化劑。加快反應速率，縮短反應達到平衡需要的時間。 ⑤趁熱過濾。防止某物質降溫時會析出。 ⑥冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。,返回,考點82 化學與資源的開發(fā)利用,600分知識 700分考法 考法2：化學與資源的開發(fā)利用,1．海水資源的開發(fā)利用 (1)海水淡化方法：蒸餾法、電滲析法、反滲透法。 (2)天然水的凈化 ①一般過程：混凝沉淀、過濾、殺菌。 ②常用混凝劑：明礬、綠礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸鐵等。 (3)硬水的軟化 ①硬水和軟水 ：按水中含Ca2＋、Mg2＋的多少，把天然水分為硬水和軟水。含有較多Ca2＋、Mg2＋的水叫硬水；含少量不含Ca2＋、Mg2＋的水叫作軟水。 ②硬水的類型 暫時硬度——由鈣、鎂的碳酸氫鹽引起的硬度； 永久硬度——由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度。 (4)污水處理：污水中的懸浮物可用混凝法除去；對其他溶解在水中的污染物，則應據(jù)其化學性質有針對性地處理。常見方法有酸堿中和法、重金屬離子沉淀法等。,2．海水資源的綜合利用 (1)海水制鹽 以蒸發(fā)為主，得到淡水和食鹽。 (2)從海水中提取溴單質 ①方法：吹出法。 ②步驟和流程：氯化、吹出、吸收。 ③涉及的主要反應,2.海水的資源利用 (3)從海水中提取鎂單質,3．煤、石油的綜合利用 (1)石油煉制的方法及產品 ①石油的常壓分餾和減壓分餾是物理變化，而石油的裂化和裂解是化學變化。 ②石油分餾產品都是多種成分組成的混合物。 ③石油分餾得到的汽油的主要成分為短鏈烴，是飽和烴，而經重油裂化得到的汽油是飽和的、不飽和的短鏈烴的混合物，所以可以用溴水或酸性KMnO4溶液鑒別裂化汽油和直餾汽油，若酸性KMnO4溶液褪色則為裂化汽油，若不褪色則為直餾汽油。 (2)煤的干餾與石油的分餾本質區(qū)別 ①石油分餾屬于物理過程。 ②煤的干餾是指把煤隔絕空氣加強熱，使煤分解的過程，是化學變化。,返回,,考法2 化學與資源的開發(fā)利用,,考法2 化學與資源的開發(fā)利用 2．水處理中“三化”的區(qū)別 (1)淡化：除去海水中的鹽獲得淡水。 (2)凈化：有效降低或去除水中某些或全部污染物。 (3)軟化：降低硬水中Ca2＋、Mg2＋濃度。 3．溴的吸收富集 (1)純堿吸收法：海水中的溴離子被氧化為溴單質后，用熱空氣或水蒸氣吹出，通過Na2CO3溶液使溴富集后，再將得到的溶液用稀硫酸酸化，然用有機溶劑萃取溴單質。發(fā)生反應： (2)SO2吸收法：用空氣吹出的溴和大量的空氣混合在一起，不易分離，用還原劑SO2吸收后，再用氯氣氧化HBr即得到溴單質。,,考法2 化學與資源的開發(fā)利用 4．海水提鎂 (1)利用海水資源提取金屬鎂的生產步驟：①加熟石灰；②過濾；③加鹽酸；④濃縮、結晶、脫水、干燥；⑤熔融電解。 (2)海水提鎂生產中應用的平衡原理 ①沉淀溶解平衡原理的應用：向海水中加入沉淀劑Ca(OH)2，將Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀。 ②水解平衡原理的應用：在MgCl26H2O脫水變?yōu)镸gCl2時，由于MgCl2＋2H2O ====Mg(OH)2＋2HCl水解平衡的存在，需在HCl氣體氛圍中脫水。,考法2 化學與資源的開發(fā)利用,考法2 化學與資源的開發(fā)利用,返回,考點83 化學與材料的制造和應用,600分知識 700分考法 考法3：材料的制造和利用,1．無機非金屬材料 (1)傳統(tǒng)硅酸鹽材料,1．無機非金屬材料 (2)新型無機非金屬材料 (3)復合材料 兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，另一種材料作為增強劑。 ①主要性能：復合材料一般具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異功能。在綜合性能上超過了單一材料。 ②應用領域：主要應用于航天航空工業(yè)。,2．金屬材料 (1)金屬單質和合金都是金屬材料，而金屬的氧化物不是金屬材料。 (2)常見的金屬材料有生鐵、鋼、硬鋁、黃銅等。,返回,考法3 材料的制造與應用,考法3 材料的制造與應用 3．鋁的冶煉 【誤區(qū)警示】電解冶煉鋁時，在高溫下，陽極產生的氧氣會跟碳電極發(fā)生反應，生成二氧化碳，所以在電解過程中要定時補充碳塊。電解生成的鋁呈液態(tài)，從電解裝置的底部流出。,考法3 材料的制造與應用 3．鋁的冶煉 【誤區(qū)警示】電解冶煉鋁時，在高溫下，陽極產生的氧氣會跟碳電極發(fā)生反應，生成二氧化碳，所以在電解過程中要定時補充碳塊。電解生成的鋁呈液態(tài)，從電解裝置的底部流出。,考法3 材料的制造與應用,考法3 材料的制造與應用,