專題十四 選修2化學(xué)與技術(shù)

1、考點一、化學(xué)資源的開發(fā)利用考點一、化學(xué)資源的開發(fā)利用核心考核心考點突點突 破破 核心自查核心自查1獲取潔凈水的主要方法。獲取潔凈水的主要方法。主要方法主要方法簡單原理簡單原理水的凈化水的凈化混凝法混凝法加入混凝劑加入混凝劑(如明礬如明礬)沉淀雜質(zhì)沉淀雜質(zhì)硬水軟化硬水軟化加熱法、藥劑法、離子交換加熱法、藥劑法、離子交換法法降低水中鈣、鎂離子的含量降低水中鈣、鎂離子的含量污水處理污水處理中和法、沉淀法中和法、沉淀法中和廢水，將重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀中和廢水，將重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀海水淡化海水淡化蒸餾法、電滲析法蒸餾法、電滲析法蒸餾濃縮、離子交換膜的選擇性透過凈蒸餾濃縮、離子交換膜的選擇性透過凈化海水

2、化海水核 心 考核 心 考點點 突突 破破2.掌握海水的綜合利用方法。掌握海水的綜合利用方法。核 心 考核 心 考點點 突突 破破3石油的煉制。石油的煉制。核 心 考核 心 考點點 突突 破破4.煤的綜合利用。煤的綜合利用。核 心 考核 心 考點點 突突 破破 突破例練突破例練1(2014新課標新課標卷卷) 將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：他產(chǎn)

3、品?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列改進和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行下列改進和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是的是_(填序號填序號)。用混凝法獲取淡水用混凝法獲取淡水提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種改進鉀、溴、鎂等的提取工藝改進鉀、溴、鎂等的提取工藝核 心 考核 心 考點點 突突 破破 (2)采用采用“空氣吹出法空氣吹出法”從濃海水吹出從濃海水吹出Br2，并用純堿吸收。，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收，吸收1 mol Br2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

4、_mol。(3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：海水提鎂的一段工藝流程如下圖：核 心 考核 心 考點點 突突 破破濃海水的主要成分如下：濃海水的主要成分如下：離子離子NaMg2ClSO濃度濃度/(gL1)63.728.8144.646.4該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_，產(chǎn)品，產(chǎn)品2的化學(xué)式為的化學(xué)式為_，1 L濃海水最多可得到濃海水最多可得到產(chǎn)品產(chǎn)品2的質(zhì)量為的質(zhì)量為_g。(4)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；電解時，若有少量水存在會造；

5、電解時，若有少量水存在會造成 產(chǎn) 品 鎂 的 消 耗 ， 寫 出 有 關(guān) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：成 產(chǎn) 品 鎂 的 消 耗 ， 寫 出 有 關(guān) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：_核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破2煤是重要能源，也是生產(chǎn)化工產(chǎn)品的重要原料。試煤是重要能源，也是生產(chǎn)化工產(chǎn)品的重要原料。試用所學(xué)知識，解答下列問題：用所學(xué)知識，解答下列問題：(1)煤的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括煤的氣化技術(shù)和液化技術(shù)。煤的煤的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括煤的氣化技術(shù)和液化技術(shù)。煤的液化技術(shù)又分為液化技術(shù)又分為_和和_ 。(2)在煤燃燒前需對煤進

6、行脫硫處理。煤的某種脫硫技在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。煤的某種脫硫技術(shù)的原理如下圖所示：術(shù)的原理如下圖所示：核 心 考核 心 考點點 突突 破破這種脫硫技術(shù)稱為微生物脫硫技術(shù)。該技術(shù)的第一步反這種脫硫技術(shù)稱為微生物脫硫技術(shù)。該技術(shù)的第一步反應(yīng)的離子方程式為應(yīng)的離子方程式為_，第二步，第二步反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為_。(3)工業(yè)煤干餾得到的產(chǎn)品有焦炭、工業(yè)煤干餾得到的產(chǎn)品有焦炭、_。(4)工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，如下圖是氨氧化工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，如下圖是氨氧化率與氨率與氨空氣混合氣中氧氨比的關(guān)系。其中直線表示反應(yīng)的理空氣混合氣中氧氨比的關(guān)系。其中直線表示反應(yīng)的理

7、論值，曲線表示生產(chǎn)實際情況。當(dāng)氨氧化率達到論值，曲線表示生產(chǎn)實際情況。當(dāng)氨氧化率達到100%，理論，理論上上 _，實際生產(chǎn)要將，實際生產(chǎn)要將值維護在值維護在1.72.2之間，之間， 原因原因是是_核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破考點二、化學(xué)與工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)考點二、化學(xué)與工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)核心考核心考點突點突 破破 核心自查核心自查1硫酸工業(yè)。硫酸工業(yè)。(1)化學(xué)原理與硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程?；瘜W(xué)原理與硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程。核 心 考核 心 考點點 突突 破破 (2) 理解化學(xué)原理在工業(yè)制硫酸中的應(yīng)用。理解化學(xué)原理在工業(yè)制硫酸中的應(yīng)用。增

8、大反應(yīng)速率的措施：增大反應(yīng)速率的措施：a.升高溫度；升高溫度；b.使用催化劑；使用催化劑；c. 增大反應(yīng)物接觸面積，在沸騰爐中燃燒原料時，將原料粉增大反應(yīng)物接觸面積，在沸騰爐中燃燒原料時，將原料粉碎，增大礦石與空氣的接觸面積。碎，增大礦石與空氣的接觸面積。逆流原理的應(yīng)用：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空逆流原理的應(yīng)用：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹入，使原料與助燃氣體充分接觸，反應(yīng)進行徹底；氣從爐底吹入，使原料與助燃氣體充分接觸，反應(yīng)進行徹底；吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片片)，濃硫酸從塔頂噴下，三氧，濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提高吸收程度?；驓怏w從

9、塔底吹入，提高吸收程度。核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破2明確純堿的生產(chǎn)原理。明確純堿的生產(chǎn)原理。核 心 考核 心 考點點 突突 破破（續(xù)上表）（續(xù)上表）核 心 考核 心 考點點 突突 破破 突破例練突破例練3以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡示如下：以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡示如下：請回答下列問題：請回答下列問題：( 1 ) 在 爐 氣 制 造 中 ， 生 成在 爐 氣 制 造 中 ， 生 成 S O2的 化 學(xué) 方 程 式 為 ：的 化 學(xué) 方 程 式 為 ：_核 心 考核 心 考點點 突突 破破 ( 2 ) 爐 氣 精

10、制 的 作 用 是 將 含爐 氣 精 制 的 作 用 是 將 含 S O2的 爐 氣的 爐 氣_及干燥，如果爐氣不經(jīng)過精制，對及干燥，如果爐氣不經(jīng)過精制，對SO2催化氧化的影響是催化氧化的影響是_；(3)精制爐氣精制爐氣(含含SO2體積分數(shù)為體積分數(shù)為7%、O2為為11%、N2為為82%)中中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關(guān)系如下圖所示。在實平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關(guān)系如下圖所示。在實際生產(chǎn)中，際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450 左右左右(對對應(yīng)圖中應(yīng)圖中A點點)，而沒有選擇，而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的轉(zhuǎn)化率更高的B或或C點對應(yīng)的反點對應(yīng)的反應(yīng)條件，其

11、原因分別是應(yīng)條件，其原因分別是_；核 心 考核 心 考點點 突突 破破(4)在在SO2催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的是的是_，從而充分利用能源。，從而充分利用能源。核 心 考核 心 考點點 突突 破破解析：解析：SO2在催化氧化過程中在催化氧化過程中，爐氣中含有的砷、硒化爐氣中含有的砷、硒化合物等雜質(zhì)和礦塵合物等雜質(zhì)和礦塵，都會使催化劑中毒都會使催化劑中毒，失去催化能力失去催化能力，因因而需要除塵、水洗；水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響而需要除塵、水洗；水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響，故需故需干燥。干燥。B點的轉(zhuǎn)化率雖高點的轉(zhuǎn)化率雖高，但壓強高于常壓但壓強高于常壓，加

12、壓必須增加加壓必須增加設(shè)備設(shè)備，增大投資和能量消耗增大投資和能量消耗，另外另外，常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達到常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達到97%左右左右，轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓加壓，對平衡轉(zhuǎn)化率的影響不對平衡轉(zhuǎn)化率的影響不大大，故不選擇故不選擇B點時的壓強。點時的壓強。C點的轉(zhuǎn)化率雖高點的轉(zhuǎn)化率雖高，但但C點的點的溫度低溫度低，此時催化劑的活性不是最大此時催化劑的活性不是最大，反應(yīng)速率低反應(yīng)速率低，故選擇故選擇催化劑的活性最大的催化劑的活性最大的A點時溫度。點時溫度。核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破不選擇不選擇C點，因為溫度低，點，因為溫度低，SO2轉(zhuǎn)化率雖然

13、更高，但催化轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，劑的催化作用受影響，450 時，催化劑的催化效率最高。故時，催化劑的催化效率最高。故選擇選擇A點，不選點，不選C點點(4)利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣；上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣；上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交換器溫度降到換器溫度降到400500 進入下層使反應(yīng)更加完全進入下層使反應(yīng)更加完全核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破 (3)“鹽泥鹽泥”是電解食鹽水過程中形成的工業(yè)是電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料廢料”。某工廠的鹽泥組成如下：某工廠的鹽泥組成如下：成分成分NaClMg(OH)2CaCO3Ba

14、SO4其他其他不溶物不溶物質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)/%1520152051030401015利用鹽泥生產(chǎn)利用鹽泥生產(chǎn)MgSO47H2O晶體的工藝流程如下圖所示。晶體的工藝流程如下圖所示。核 心 考核 心 考點點 突突 破破回答下列問題：回答下列問題：酸洗過程中加入的酸為酸洗過程中加入的酸為_，加入的酸應(yīng)適當(dāng)過，加入的酸應(yīng)適當(dāng)過量，控制量，控制pH為為5左右，反應(yīng)溫度在左右，反應(yīng)溫度在50 左右，持續(xù)攪拌使之左右，持續(xù)攪拌使之充分反應(yīng)，以使充分反應(yīng)，以使Mg(OH)2充分溶解并轉(zhuǎn)化為充分溶解并轉(zhuǎn)化為MgSO4，在此過，在此過程中同時生成程中同時生成CaSO4。其中碳酸鈣可以轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的原因。其中碳酸鈣

15、可以轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的原因是是_。過濾所得濾渣的主要成分為過濾所得濾渣的主要成分為_。核 心 考核 心 考點點 突突 破破根據(jù)如圖分析，蒸發(fā)結(jié)晶過濾所得晶體根據(jù)如圖分析，蒸發(fā)結(jié)晶過濾所得晶體A主要成分為主要成分為_。 真 空 干 燥真 空 干 燥 M g S O4 7 H2O 晶 體 的 原 因 是晶 體 的 原 因 是_。核 心 考核 心 考點點 突突 破破核 心 考核 心 考點點 突突 破破考點三、化學(xué)材料的生產(chǎn)和應(yīng)用考點三、化學(xué)材料的生產(chǎn)和應(yīng)用核心考核心考點突點突 破破 核心自查核心自查1無機非金屬材料的生產(chǎn)。無機非金屬材料的生產(chǎn)。核 心 考核 心 考點點 突突 破破（續(xù)上表）（續(xù)上表）核

16、心 考核 心 考點點 突突 破破2.煉鐵與煉鋁的比較。煉鐵與煉鋁的比較。煉鐵煉鐵煉鋁煉鋁原理原理在高溫下用還原劑將鐵從其氧在高溫下用還原劑將鐵從其氧化物中還原出來化物中還原出來電解熔融的氧化鋁陽極：電解熔融的氧化鋁陽極：6O212e=3O2陰極：陰極：4Al312e=4Al原料原料鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣冰晶石冰晶石(Na3AlF6)、氧化鋁、氧化鋁設(shè)備設(shè)備煉鐵高爐煉鐵高爐電解槽電解槽主要化主要化學(xué)反應(yīng)學(xué)反應(yīng)Fe2O33CO2Fe3CO22Al2O34Al3O核 心 考核 心 考點點 突突 破破3.有機高分子材料。有機高分子材料。材料材料名稱名稱功能高分子材料功能高

17、分子材料復(fù)合材料復(fù)合材料概念概念既具有傳統(tǒng)高分子材料的機械既具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又具有某些特殊功能的性能，又具有某些特殊功能的高分子材料高分子材料兩種或兩種以上材料組成的新兩種或兩種以上材料組成的新型材料，由基體和增強體構(gòu)成型材料，由基體和增強體構(gòu)成性能性能不同的功能高分子材料，具有不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì)不同的特征性質(zhì)一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)良性能腐蝕等優(yōu)良性能實例實例離子交換樹脂、高分子藥物、離子交換樹脂、高分子藥物、液晶材料、高吸水性樹脂等液晶材料、高吸水性樹脂等玻璃鋼、陶瓷塑料、復(fù)合地板、玻璃鋼、陶瓷塑料、復(fù)合地板、汽車輪胎

18、等汽車輪胎等核 心 考核 心 考點點 突突 破破4.綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展。(1)含義：原料中所有的原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品中的原子，實現(xiàn)零含義：原料中所有的原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品中的原子，實現(xiàn)零排放。排放。(2)原則：原則：原料：無毒、無害、可再生；原料：無毒、無害、可再生；過程：實現(xiàn)零排放。過程：實現(xiàn)零排放。(3)工藝工藝“四化四化”：原料綠色化、催化劑綠色化、溶劑綠色化、：原料綠色化、催化劑綠色化、溶劑綠色化、產(chǎn)品綠色化。產(chǎn)品綠色化。(4)綠色化學(xué)產(chǎn)品特征：綠色化學(xué)產(chǎn)品特征：使用時：不影響健康，不污染環(huán)境和使用時：不影響健康，不污染環(huán)境和不破壞生態(tài)平衡；不破壞生態(tài)平衡；用完后：可循環(huán)利用或可降解成無害物質(zhì)。用完后：可循環(huán)