高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題32 化學(xué)與技術(shù)課件.ppt

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專題32化學(xué)與技術(shù) 考點81化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)考點82化學(xué)與資源的開發(fā)利用考點83化學(xué)與材料的制造和利用 考點81化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 600分知識700分考法考法1 化學(xué)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(chǎn) 1 氨堿法 索爾維制堿法 原料 食鹽 氨和二氧化碳 生產(chǎn)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 生產(chǎn)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(chǎn) 2 聯(lián)合制堿法 侯氏制堿法 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(zhuǎn)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(diào)節(jié)pH后再經(jīng)離子交換法進一步除去Ca2 Mg2 2 核心技術(shù) 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(wǎng)陰極 4 硫酸工業(yè) 1 硫酸工業(yè)生產(chǎn)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(xué)原理在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 增大反應(yīng)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 提高SO2轉(zhuǎn)化率 提高生產(chǎn)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 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(yīng)速率加快 燃燒更充分 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 通入接觸室的混合氣體必須預(yù)先凈化 其原因是 爐氣中含有SO2 O2 N2 H2O以及一些其他雜質(zhì) 砷 硒等的化合物和礦塵等會使催化劑中毒 水蒸氣對生產(chǎn)和設(shè)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 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(yīng)的SO2和空氣 這樣可以充分利用熱能 節(jié)約燃料 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 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(xué)工藝流程分析型實驗題的解題策略1 明確原始物質(zhì)及目標產(chǎn)物2 明確化工生產(chǎn)流程主線的特點一個完整的物質(zhì)制備化工生產(chǎn)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(yù)處理的常用方法及其作用 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(yīng)速率 水浸 與水接觸反應(yīng)或溶解 酸浸 與酸接觸反應(yīng)或溶解 使可溶性金屬離子進入溶液 不溶物通過過濾除去 灼燒 除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化 煅燒 改變結(jié)構(gòu) 使一些物質(zhì)能溶解 并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化 分解 考法1化學(xué)工藝流程分析型實驗題的解題策略 2 常用的控制反應(yīng)條件的方法 調(diào)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(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點 a 能與H 反應(yīng) 使溶液pH增大 b 不引入新雜質(zhì) 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(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH 不可加入NaOH溶液 氨水等 控制溫度 根據(jù)需要采用升溫或降溫的方法改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動 控制壓強 改變速率 影響平衡 使用正催化劑 加快反應(yīng)速率 縮短反應(yīng)達到平衡需要的時間 趁熱過濾 防止某物質(zhì)降溫時會析出 冰水洗滌 洗去晶體表面的雜質(zhì)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(xué)與資源的開發(fā)利用 600分知識700分考法考法2 化學(xué)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 一般過程 混凝沉淀 過濾 殺菌 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 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 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(yīng)據(jù)其化學(xué)性質(zhì)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(zhì) 方法 吹出法 步驟和流程 氯化 吹出 吸收 涉及的主要反應(yīng) 2 海水的資源利用 3 從海水中提取鎂單質(zhì) 3 煤 石油的綜合利用 1 石油煉制的方法及產(chǎn)品 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(xué)變化 石油分餾產(chǎn)品都是多種成分組成的混合物 石油分餾得到的汽油的主要成分為短鏈烴 是飽和烴 而經(jīng)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(zhì)區(qū)別 石油分餾屬于物理過程 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(xué)變化 返回 考法2化學(xué)與資源的開發(fā)利用 考法2化學(xué)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(zhì)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(zhì) 發(fā)生反應(yīng) 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(zhì) 考法2化學(xué)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(chǎn)步驟 加熟石灰 過濾 加鹽酸 濃縮 結(jié)晶 脫水 干燥 熔融電解 2 海水提鎂生產(chǎn)中應(yīng)用的平衡原理 沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用 向海水中加入沉淀劑Ca OH 2 將Mg2 轉(zhuǎn)化為Mg OH 2沉淀 水解平衡原理的應(yīng)用 在MgCl2 6H2O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(xué)與資源的開發(fā)利用 考法2化學(xué)與資源的開發(fā)利用 返回 考點83化學(xué)與材料的制造和應(yīng)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(fù)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 主要性能 復(fù)合材料一般具有強度高 質(zhì)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 應(yīng)用領(lǐng)域 主要應(yīng)用于航天航空工業(yè) 2 金屬材料 1 金屬單質(zhì)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(yīng)用 考法3材料的制造與應(yīng)用3 鋁的冶煉 誤區(qū)警示 電解冶煉鋁時 在高溫下 陽極產(chǎn)生的氧氣會跟碳電極發(fā)生反應(yīng) 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(yīng)用3 鋁的冶煉 誤區(qū)警示 電解冶煉鋁時 在高溫下 陽極產(chǎn)生的氧氣會跟碳電極發(fā)生反應(yīng) 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(yīng)用 考法3材料的制造與應(yīng)用