高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件（選修2）.ppt

《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件（選修2）.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件（選修2）.ppt（56頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

選修2化學(xué)與技術(shù) 第一章化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 考綱要求1 了解我國(guó)無(wú)機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類 2 了解合成氨的主要原理 原料 重要設(shè)備 流程和意義 認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義 3 了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn) 精細(xì)化工在社會(huì)發(fā)展中的作用 4 了解化學(xué)肥料 農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用 一 工業(yè)生產(chǎn)硫酸 考點(diǎn)一化學(xué)與工業(yè)生產(chǎn) CO H2 CO2 H2 CO 3H2 CO2 4H2 2 凈化 原料氣中的主要雜質(zhì) H2S CO CO2 O2等 主要危害 某些雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致催化劑 凈化方法 a 用氨水吸收H2S c 用K2CO3溶液吸收CO2 d 用醋酸 銅和氨配制成的溶液精制處理 中毒 H2S NH3 H2O NH4HS H2O K2CO3 CO2 H2O 2KHCO3 3 合成與分離 設(shè)備 氨的分離 通過(guò)將氨液化 然后將液氨分離 分離出來(lái)的混合氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī) 再送到中繼續(xù)合成 流程 合成塔 冷凝器 合成塔 三 純堿工業(yè) 1 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中為增大反應(yīng)速率 采取了哪些措施 2 硫酸工業(yè)的適宜條件為400 500 常壓 催化劑 V2O5 通過(guò)量O2 請(qǐng)思考選擇溫度和壓強(qiáng)的理由有哪些 3 工業(yè)合成氨的原料氣是N2 H2 請(qǐng)思考回答下列問(wèn)題 1 簡(jiǎn)述原料氣 N2 H2 的獲取方法 2 簡(jiǎn)述原料氣必須凈化后才能送入合成塔的原因及凈化方法 提示1 升高溫度 使用催化劑 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 溫度 依據(jù)平衡移動(dòng)原理 降低溫度有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率 但是 溫度較低時(shí)催化劑活性不高 反應(yīng)速率低 在實(shí)際生產(chǎn)中 選定400 500 這時(shí)反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率都比較理想 壓強(qiáng) 依據(jù)平衡移動(dòng)原理 增大壓強(qiáng)有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率 但是 在常壓 400 500 時(shí) SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高 加壓對(duì)設(shè)備要求高 增大投資和能量消耗 故在實(shí)際生產(chǎn)中采用常壓操作 并不加壓 1 下列關(guān)于硫酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的敘述錯(cuò)誤的是 A 在接觸室中使用鐵粉作催化劑B 在接觸室中運(yùn)用熱交換技術(shù)可充分利用能源C 把硫鐵礦磨成細(xì)粉末 可以提高原材料的利用率D 該反應(yīng)采用400 500 主要是因?yàn)樵摐囟认麓呋瘎┗钚院?硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理和工藝流程 解析 本題通過(guò)硫酸工業(yè)生產(chǎn)考查考生化學(xué)與技術(shù) 意在考查考生對(duì)硫酸工業(yè)的理解 硫酸工業(yè)生產(chǎn)中 在接觸室中用鐵觸媒作催化劑 使SO2氧化為SO3 A項(xiàng)錯(cuò)誤 使用熱交換裝置可節(jié)約能源 B項(xiàng)正確 把硫鐵礦磨碎可增大其與氧氣的接觸面 使反應(yīng)進(jìn)行更充分 反應(yīng)速率更快 可提高原材料的利用率 C項(xiàng)正確 反應(yīng)溫度采用400 500 是因?yàn)樵摐囟认麓呋瘎┗钚宰罡?D項(xiàng)正確 答案 A 3 下列有關(guān)操作目的的說(shuō)明中 不正確的是 a 黃鐵礦燃燒前需粉碎 是為了使其燃燒快而充分b 從甲設(shè)備出來(lái)的爐氣需凈化 是為了防止混合氣體污染空氣c 乙設(shè)備中使用催化劑 是為了提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率d 吸收塔中裝有大量瓷環(huán) 是為了增大SO3與98 3 濃硫酸的接觸面積 4 簡(jiǎn)述在乙設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的 5 工業(yè)生產(chǎn)中常用氨 硫酸法進(jìn)行尾氣脫硫 以達(dá)到消除污染 廢物利用的目的 用兩個(gè)化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理 答案 1 沸騰爐接觸室 2 FeS2 3 bc 4 利用SO2氧化為SO3時(shí)放出的熱量來(lái)預(yù)熱即將參加反應(yīng)的SO2和O2 提高SO2的轉(zhuǎn)化率 使能量循環(huán)利用等 5 SO2 NH3 H2O NH4HSO32NH4HSO3 H2SO4 NH4 2SO4 2SO2 2H2O 或SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 SO2 H2O 合成氨工業(yè)生產(chǎn)的原理和流程 解析 化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān) 只與反應(yīng)體系的始 終態(tài)有關(guān) 故 錯(cuò) 新催化劑只是降低了反應(yīng)所需要的能量 仍需要斷開化學(xué)鍵 故 錯(cuò) 答案 B 4 以天然氣 焦炭 水 空氣為初始原料 可以制得若干化工產(chǎn)品 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 合成氨中原料氣體N2來(lái)源于空氣 可采用將空氣 和 兩種方法制取 H2可采用上圖中的反應(yīng) 制取 其化學(xué)方程式為 5 聯(lián)堿法 侯氏制堿法 和氨堿法的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)要表示如下圖 純堿工業(yè)生產(chǎn)的原理和流程 1 沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 X是 Y是 填化學(xué)式 3 Z中除了溶解的氨氣 食鹽外 其他溶質(zhì)還有 排出液W中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外 還有 4 從理論上分析 在氨堿法生產(chǎn)過(guò)程中 填 需要 不需要 補(bǔ)充氨氣 從原料到產(chǎn)品 氨堿法總反應(yīng)過(guò)程用化學(xué)方程式可表示為 5 根據(jù)聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過(guò)程推測(cè) 所得結(jié)論正確的是 a 常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小b 通入氨氣的目的是使氯化銨更多析出c 加入食鹽細(xì)粉的目的是提高Na 的濃度 促進(jìn)碳酸氫鈉結(jié)晶析出 6 聯(lián)堿法中 每當(dāng)通入44 8LNH3 已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 時(shí)可以得到純堿100 0g 則NH3的利用率為 相比于氨堿法 聯(lián)堿法的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是 答案 1 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 2 CO2NH3 3 Na2CO3 NH4ClCaCl2 NaCl 4 不需要CaCO3 2NaCl Na2CO3 CaCl2 5 b 6 94 3 不產(chǎn)生無(wú)用的CaCl2 或提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率等 6 目前 我國(guó)采用 接觸法 制硫酸 有關(guān)接觸法制硫酸過(guò)程中定量分析 回答下列問(wèn)題 1 由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3 CuO CuSO4 由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成 其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化 見下表 無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)處理 已知CuSO4在低于660 時(shí)不會(huì)分解 請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因 答案 1 SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng) 隨溫度升高 平衡逆向移動(dòng) SO2的轉(zhuǎn)化率減小 SO3物質(zhì)的量減少 所以CuSO4的量減少 2 82 7 7 94 3 3 6 25 105 1 常見的工業(yè)生產(chǎn)流程的主線和核心規(guī)律 主線主產(chǎn)品 分支副產(chǎn)品 回頭為循環(huán) 核心考點(diǎn) 物質(zhì)的分離操作 除雜試劑的選擇 生產(chǎn)條件的控制 三廢處理及能量的綜合利用等 2 化工生產(chǎn)中常涉及的三種計(jì)算方法 1 元素守恒法 理論上 原料中的某種核心元素全部進(jìn)入產(chǎn)品中 因此依據(jù)守恒原理可以得出相應(yīng)的關(guān)系式 如 硫鐵礦制硫酸 FeS2 2SO2 2SO3 2H2SO4 硫黃制硫酸 S SO2 SO3 H2SO4 氨氧化法制硝酸 NH3 NO NO2 HNO3 磁鐵礦煉鐵 Fe3O4 3Fe 1 精細(xì)化工產(chǎn)品 1 精細(xì)化學(xué)品的種類 醫(yī)藥 農(nóng)藥 染料和顏料 涂料 黏合劑 表面活性劑 催化劑 食品和飼料添加劑 以及塑料 合成纖維和橡膠用的添加劑等 2 精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)特點(diǎn) 多品種 小批量 產(chǎn)值高 生產(chǎn)流程和設(shè)備復(fù)雜 綜合性和功能性強(qiáng) 技術(shù)密集 附加值高 考點(diǎn)二精細(xì)化工與農(nóng)藥 化肥 合成洗滌劑 2 化肥 3 農(nóng)藥 農(nóng)作物的保護(hù)神 1 分類 2 農(nóng)藥對(duì)土壤和環(huán)境造成的不良影響 對(duì)農(nóng)產(chǎn)品造成污染 危及食品安全 對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染 危及人類身體健康和生命安全 破壞生物鏈 影響生態(tài)平衡 4 肥皂與合成洗滌劑 請(qǐng)畫出工業(yè)生產(chǎn)肥皂的工藝流程 1 下列對(duì)使用化肥 農(nóng)藥的描述中正確的是 A 高溫多雨時(shí)比較適合施用鉀肥B 長(zhǎng)期施用硫銨會(huì)造成土壤板結(jié)C 石硫合劑必須與硫酸混合后才能施用D 過(guò)磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能施用 化肥 農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 解析 A中鉀肥易溶于水 多雨時(shí)易造成化肥的流失 B中硫銨溶于水呈酸性 易破壞土壤的膠體結(jié)構(gòu)使土壤板結(jié) C中石硫合劑主要成分是多硫化鈣 具有滲透和侵蝕病菌細(xì)胞及害蟲體壁的能力 能在植物體表面形成一層藥膜起保護(hù)作用 如果和硫酸混合后施用 會(huì)生成硫酸鈣使石硫合劑失去作用 D中有效成分為Ca H2PO4 2 屬水溶性速效磷肥 應(yīng)直接施用 答案 B 2 農(nóng)作物生長(zhǎng)不僅需要陽(yáng)光 空氣和水 還需要多種化學(xué)元素 當(dāng)植物缺乏N元素時(shí) 表現(xiàn)為植株生長(zhǎng)緩慢 葉色發(fā)黃 嚴(yán)重時(shí)葉片脫落直至死亡 而農(nóng)作物的生長(zhǎng)僅靠土壤中的N元素不能滿足生長(zhǎng)的需要 必須靠施肥加以補(bǔ)充 1 下列可作氮肥的化合物是 填字母 下同 其中含N量最高的是 A 碳酸氫銨B 磷酸二氫鈣C 硫酸鉀D 硝酸鉀E 尿素 2 尿素的合成有多種方法 請(qǐng)寫出一個(gè)合成尿素的化學(xué)方程式 3 尿素在土壤中需經(jīng)過(guò)水解后方可被農(nóng)作物吸收 請(qǐng)寫出尿素水解的化學(xué)方程式 簡(jiǎn)述尿素作氮肥的優(yōu)點(diǎn) 4 氮肥的制備 首先涉及氨的合成 請(qǐng)?zhí)顚懴铝泻铣砂惫に嚵鞒虉D中的設(shè)備名稱 A B 3 下列有關(guān)合成洗滌劑的敘述錯(cuò)誤的是 A 在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中 烷基含碳原子的個(gè)數(shù)以12 18為宜B 在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中 烷基應(yīng)以帶有支鏈的為宜C 在合成洗滌劑中添加酶制劑可提高洗滌效果D 在合成洗滌劑中應(yīng)以無(wú)磷助劑代替含磷助劑解析 根據(jù)合成洗滌劑的洗滌原理可知烷基應(yīng)以直鏈為宜 且其碳原子數(shù)不能太多 也不能太少 以12 18為宜 為提高洗滌效果可添加酶制劑 為防止污染 用無(wú)磷助劑代替含磷助劑 答案 B 肥皂和合成洗滌劑的生產(chǎn)與使用 4 洗衣粉的主要成分之一是烷基苯磺酸鈉 常用的是十二烷基苯磺酸鈉 其合成路線如下 3 用油脂可以制肥皂 試寫出由硬脂酸甘油酯生成硬脂酸鈉和甘油的化學(xué)方程式 反應(yīng)類型為 4 在洗滌劑中添加酶制劑能促進(jìn)污垢中的蛋白質(zhì) 如奶漬 肉湯 等水解為可溶性的物質(zhì)而被除去 在使用加酶洗衣粉的水溶液中浸泡10 30min 水溫在40 50 最佳 加酶洗衣粉不宜在高溫下 潮濕環(huán)境中貯存 也不宜久存 為什么 5 過(guò)去使用的合成洗滌劑中常加入三聚磷酸鈉 Na5P3O10 作助劑 它可使硬度大的洗滌水軟化 對(duì)微細(xì)的無(wú)機(jī)粒子或油脂具有分散 乳化 膠溶作用 防止污漬再次沉積到衣物上 它還能維持水溶液的弱堿性 提高洗滌劑的去污能力和洗滌效果 但是 自20世紀(jì)90年代以來(lái) 世界各國(guó)先后提出必須生產(chǎn)和使用無(wú)磷洗滌劑 請(qǐng)解釋原因 4 酶發(fā)揮催化作用需要適宜的條件 溫度 酸堿度等 酶自身是蛋白質(zhì) 在不適宜的條件下 如高溫 容易變質(zhì)而失去活性 答案合理即可 5 三聚磷酸鈉造成水體富營(yíng)養(yǎng)化 破壞了水體原有的生態(tài)平衡 對(duì)人類的生存環(huán)境造成了很大的危害 答案合理即可 化工生產(chǎn)流程的評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法化工生產(chǎn)方案應(yīng)用從環(huán)境保護(hù)和綜合利用原料 合理利用能量以及化工生產(chǎn)的規(guī)模和廠址選擇等方面進(jìn)行考慮 1 綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué) 環(huán)境無(wú)害化學(xué) 清潔化學(xué) 是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用 理想的化工方式是 反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物 實(shí)現(xiàn) 零排放 2 循環(huán)操作 是化工生產(chǎn)的重要工藝之一 利用循環(huán)操作能有效地提高原料的利用率 降低生產(chǎn)成本 3 循環(huán)利用 可以充分利用原料 節(jié)約資源 同時(shí)也是減少排放 實(shí)現(xiàn)變廢為寶的重要手段 4 化工生產(chǎn)中的逆流原理 熱交換器中的冷 熱氣體 或液體 沸騰爐中的燃料與空氣 制硫酸工業(yè)吸收塔中的氣體和吸收液濃硫酸等 逆流的作用是使反應(yīng)物充分接觸 此外 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的冷凝管也采用了逆流原理 典例工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料 經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 路布蘭法是以食鹽 石灰石 濃硫酸 焦炭為原料 在高溫下進(jìn)行煅燒 再浸取 結(jié)晶而制得純堿 食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 硫酸鈉和焦炭 石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為 已知產(chǎn)物之一為CaS 2 氨堿法的工藝如下圖所示 得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿 圖中的中間產(chǎn)物C是 D是 寫化學(xué)式 裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 聯(lián)合制堿法是對(duì)氨堿法的改進(jìn) 其優(yōu)點(diǎn)是 4 有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似 故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀 請(qǐng)結(jié)合下圖的溶解度 S 隨溫度變化曲線 分析說(shuō)明是否可行 解析 1 由得失電子守恒確定Na2SO4和C的關(guān)系 2 CaCO3高溫分解生成CaO CaO與H2O反應(yīng)生成Ca OH 2 Ca OH 2與NH4Cl反應(yīng)生成NH3 NaHCO3析出用沉淀符號(hào) 4 由于溶解度不同 NaHCO3析出而KHCO3仍留在溶液中