化学工业相关知识梳理19页.docx

1、化学工业相关知识梳理19页2019化学工业相关知识总复习课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉

2、。 【复习指导】观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原则，有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。随机观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进行观察，保证每个幼儿看得到，看得清。看得清才能说得正确。在观察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：乌云像大

3、海的波浪。有的孩子说“乌云跑得飞快。”我加以肯定说“这是乌云滚滚。”当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。”接着幼儿听到雷声惊叫起来，我抓住时机说：“这就是雷声隆隆。”一会儿下起了大雨，我问：“雨下得怎样?”幼儿说大极了，我就舀一盆水往下一倒，作比较观察，让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。雨后，我又带幼儿观察晴朗的天空，朗诵自编的一首儿歌：“蓝天高，白云飘，鸟儿飞，树儿摇，太阳公公咪咪笑。”这样抓住特征见景生情，幼儿不仅印象深刻，对雷雨前后气象变化的词语学得快，记得牢，而且会应用。我还在观察的基础上，引导幼儿联想，让他们与以往学的词语、生活经验联系起来，在发展想象力中发展语言。如啄木鸟的嘴是长

4、长的，尖尖的，硬硬的，像医生用的手术刀样，给大树开刀治病。通过联想，幼儿能够生动形象地描述观察对象。 新教材加大了化工生产内容的比重。旨在引导学生关心社会、关心生活、理论联系实际，在传授化工知识的同时，渗透了绿色化学的观点，环保意识、化工生产的基本观点。 主要考点：合成氨、三酸二碱和炼钢炼铁所用的原料、化学反应、适宜条件、生产流程、主要设备、尾气的吸收与处理，综合经济效益评价等。“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识

5、那般的含义。孟子中的“先生何为出此言也？”；论语中的“有酒食，先生馔”；国策中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实国策中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于礼记?曲礼，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。复习思路整理：化工生产=化学反应原理+化学实验+化工技术 1系统掌握典型物质的工业制法，举一反三，并能够从多角度分析讨论

6、化工生产的综合经济效益，将理论知识转化为实际应用。 2根据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律，综合考虑化工生产的适宜条件的选择。既要注意外界条件对二者影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性；既要注意温度、催化剂对化学反应速率影响的一致性，又要注意催化剂的活性对温度的限制；既要注意理论生产，又要注意实际可能性。（1）对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速率和转化率。故生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率，如氮气与氢气的配比为1.073。 （2）对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。但压强太大，动力消耗，设备要求、成本增高，故必须综合考

7、虑。（3）对放热反应，升温，提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的催化剂。对吸热反应，升温，加快反应速率，又能提高转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。（4）使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡，但使用时必须注意其活性温度范围，且防止催化剂“中毒”，延长使用寿命。合成氨适宜条件：500、铁触媒、21075107、循环操作。根据以上原则，结合合成氨反应的特点即正反应是体积缩小的放热反应分析可知，合成氨的适宜条件是：500、铁触媒、21075107 Pa（2050MPa），循环操作等。工业上将二氧化硫氧化成三氧化硫的适宜条件是400500、催化剂（V2O

8、5），使用过量的空气等。乙醇和乙酸发生酯化反应时，酯化极限为 2/3，而常温下达到这个极限（即达到平衡）需要16年，如果温度升到150，缩短到只要几天就达到平衡。如果加入适量浓硫酸作催化剂，12小时即可达到平衡，但反应进行的程度仍为 2/3。实际生产中，可采取两种措施提高这个极限，第一是适当加大廉价原料乙醇的用量，第二是生产过程中利用乙酸乙酯的易挥发性，不断地把生成的乙酸乙酯从反应混合物中分离出去。同时采取这两种措施能又快又多地生产出乙酸乙酯。【知识框架】【学案一】 三酸二碱工业生产1、硫酸工业制法（接触法制硫酸）：燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫，使二氧化硫在适当的温度和催化剂的作用下

9、氧化成三氧化硫，再使三氧化硫跟水化合生成硫酸。由于二氧化硫跟氧气是在催化剂的表面接触时才起反应的，所以称为接触法制硫酸。反应原理用_、_ 、_.关于硫酸工业综合经济效益的讨论（1）环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”处理方法是： 尾气吸收（氨吸收法） SO2+2NH3+H2O（NH4）2SO3 （NH4）2SO3+H2SO4（NH4）2SO4+SO2+H2O 废水处理（石灰乳中和法） Ca（OH）2+H2SO4CaSO4+2H2O 废渣利用，制砖或制造水泥 （2）能量的充分利用。化工生产中应充

10、分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热不仅用于预热反应物满足自身能量的需要，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量（供热发电）。（3）厂址选择和生产规模。化工厂厂址的选择，涉及原料、水源、能源、土地供应，市场需求、交通运输和环境保护等因素，应对这些因素综合考虑，作出合理的抉择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此硫酸厂应建在靠近硫酸消费中心的地区，应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。工厂规模大小，主要由硫酸用量的多少来决定。2、盐酸工业制法的反应原理：氢气在氯气中燃烧可以生成氯化氢，氯化氢被水吸收即成盐酸。用化学方程式表示_。3、硝酸的工业制法的反应原理工业

11、上用氨接触氧化法制硝酸。将氨净化后，与空气以一定比例混合，用铂、铑合金作催化剂，在800高温下，氨跟氧气反应生成一氧化氮和水蒸气，一氧化氮经过冷却，再被空气中的氧气氧化成二氧化氮，二氧化氮再被水吸收，得到硝酸。反应原理用化学方程式表示如下：2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO工业上用氨氧化法制硝酸（NH3NONO2HNO3），硝酸吸收氨气得硝酸铵，则在理论上两者消耗氨气的最佳比例是_。【答案】 114、氯碱工业制法：电解饱和食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气，电解过程中，阳极产生氯气，阴极有氢气放出，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。电解饱和食盐水的总的化学方程式表示如下：_。（1）

12、观察电解饱和食盐水的实验现象，解释产生这些现象的原理？ （2）离子交换膜法制烧碱:此法中，原料的精制大致流程为：_，相应的化学方程式分别为：_。5、纯碱工业制法：氨碱法（索尔维法）和联合制碱法（侯德榜制碱法）。纯碱是一种基本化工原料，用于玻璃、搪瓷、炼钢、炼铝及其他有色金属的冶炼，也用于制皂、造纸、纺织和漂染工业。共同点：1）反应原理有哪些？将饱和的食盐溶液在冷却后通入足量的氨，然后在加压条件下通入二氧化碳，即有下列反应发生：NH3+CO2+H2ONH4HCO3NH4HCO3+NaClNaHCO3+NH4Cl将析出的碳酸氢钠晶体锻烧，分解得到碳酸钠。2）用什么方法来制取碳酸氢钠呢？碳酸氢钠的溶

13、解度较小，当溶液中含有较大浓度的Na+和HCO3-的时候，就会有碳酸氢钠的晶体析出。（注：20时，下列物质的溶解度S/(g/100g水)）NaCl 35.9Na2CO3 21.5NaHCO3 9.6NH4HCO3 21.7不同点1）氨碱法原料：食盐和石灰石。2）反应产物的综合处理：氯化铵溶液加消石灰可回收氨，以便循环使用。2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O上述反应中所用的消石灰和二氧化碳可用煅烧石灰石制取。CaO+H2OCa(OH)2总结：氨碱法的优点是：原料(食盐和石灰石)便宜，成品的纯度高，副产品氨和部分二氧化碳都可以循环使用，制造步骤简单，适合大规模生产。氨碱法也

14、有缺点：生成了目前还没有多大用途的氯化钙(CaCl2)。其次，氨碱法中的另一缺点是食盐的利用率低，只有70，其余30都随着氯化钙溶液被抛弃了，这是一个很大的损失。【思考】如图所示，如何从含有氯化铵和氯化钠的母液中提取氯化铵？3）侯德榜制碱法：氨、二氧化碳都直接由合成氨厂供应的。合成氨所需要的原料氢气可以从水煤气制取。总结：侯德榜制碱法的优点：母液里存在氯化铵，冷却结晶出来，制成氮肥。由于母液的循环使用，大大地提高了食盐的利用率，应用同量的食盐，能比氨碱法生产出更多量的纯碱。此外，在操作上，在工厂设备上，也都比氨碱法简单。大规模联合生产的优越性，不仅在生产上便于管理，而且降低了产品纯碱和氮肥的成

15、本。7.合成氨工业：氨气与氢气在铁触媒作催化剂作用化合生成氨。根据合成氨反应的特点，结合化学反应速率和化学平衡的原理填写下列表格并选择工业合成氨的适宜的条件。6. 炼铁和炼钢：炉渣、尾气的回收处理：炉渣：制水泥、渣砖等的原料；含磷较多的炼钢炉渣加工成磷肥尾气：Fe2O3尘粒回收炼钢；CO作气体燃料7、石油分馏：【基础训练】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NH3%只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低B由于氨易液化，N2、H2是循环使用的，总体来说氨的产率很高C合成氨反应温度控制在500左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D合成氨采用的压强是2107 Pa5107

16、 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大【答案】 B2（2019年上海，15）在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是A使用吸收塔设备B使用尾气吸收装置C使用H2作原料D使用催化剂【解析】 N2+3H2 2NH3 4NH3+5O24NO+6H2O 2SO2+O22SO3 故D正确。A：NH3生产中不使用吸收塔。B：NH3生产不用尾气吸收装置。C：H2SO4的工业生产中不使用H2作原料。【答案】 D3工业上用接触法制硫酸时，从沸腾炉中导出的炉气，要经过净化的理由是A为了减少对大气的污染B防止催化剂中毒C炉气中含有一些其他有用成分，以便综合利用D为了制得更纯的硫酸【答案】 B4在硫酸

17、工业生产过程中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室，按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体主要为ASO2 BSO3、O2CSO2、O2 DSO2、SO3【解析】 此题考查了工业生产H2SO4的重要设备之一接触室中气体的流向。SO2、O2进入热交换器的管外时，虽具备合成温度，但无V2O5催化，不会生成SO3，只有SO2、O2。【答案】 C5绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是【解析】 上述四项，只有C项反应物中的所有原子全部转变成了目标产物，原子的利用率达到了

18、100%，故C项符合题意。【答案】 C6已知反应：FeS2（s）+O2（g）Fe2O3（s）+2SO2（g）；H853 kJ/mol请回答下列问题：（1）接触法制硫酸时，实现上述反应的典型设备的名称叫做_。（2）该设备有矿渣出口、空气进口、黄铁矿入口、炉气出口，按从下至上的顺序回答各进口和出口的位置_。（用代码填空）（3）该设备在生产中应用了_原理，其目的是_。【答案】 （1）沸腾炉（2） （3）逆流操作 提高换热效果7下列每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：C D I起始组成/mol6 4 0某时刻组成/mol3 3 2物质A跟B反应生成物质E、F和G；物质C跟D反应生成物质I，某温度下

19、该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表格所示。请填写下列空白：（1）物质H的分子式是_。（2）反应的化学方程式是_。（3）反应的化学方程式（须注明反应条件）是_。【解析】 本题综合考查了Cl2的性质、电解饱和食盐水、氨气的合成等三个方面的内容。解题的突破口是知道电解饱和食盐水生成三种产物，氯气与NaOH反应有三种产物，解此题的另一关键点是题目所给的一组数据，由此推出C、D、I的化学计量数之比，从而推出该反应为合成氨反应。【答案】 （1）HCl（2）Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(3)N2+3H2 2NH38某化工厂按如下步骤进行生产：以煤为燃料煅烧石灰石；用饱和碳酸钠溶液充分

20、吸收步骤中产生的二氧化碳；使步骤中产生的氧化钙跟水反应；消石灰跟碳酸钠反应。（1）该厂生产过程中涉及的物质有：石灰石，纯碱，小苏打，烧碱，二氧化碳，硝石灰。下列叙述正确的是A起始原料是B起始原料是C最终产品是D最终产品是（2）该厂生产过程的优点可能有：排放的气体对大气无污染；生产过程中的部分产品可作为起始原料使用，无高温作业。其中正确的是A只有 B只有C 和 D和（3）生产过程中没有涉及的化学反应类型是A分解反应 B化合反应C置换反应 D复分解反应【解析】 生产流程为：根据上述分析，我们不难回答问题（1）的答案为A和D。其中，在这流程中就体现了绿色化学的观点，在绿色化学中非常强调重复使用和回收

21、利用，其中重复使用是降低成本和减少污染的需要。问题（2）的答案为B。我们只要能对上述流程中所涉及的反应有清晰的认识，问题（3）也就不成为问题了，答案为C。【答案】 （1）AD （2）B （3）C9硫酸是许多化学工业的原料，其消费量可作为一个国家工业发展水平的一种标志。硫酸工厂厂址的选择是一个复杂的问题，下图是影响化工厂选址的部分因素。又已知硫酸是一种腐蚀性液体，不便较多贮存，需随产随销。另外，硫酸的运输价格也比较贵，据估算1t H2SO4的运价约为同质量黄铁矿石的三倍。据以上信息，分析下列条件：条件（）A城市郊区有丰富的黄铁矿资源，水源、能源充足，交通方便。A城市需使用硫酸的工业不多，而离它远

22、的B城市却是一个消耗硫酸甚多的工业城市。A城市是一个风光秀丽的旅游城市，对环境保护的要求甚高，而且土地价格较贵，土地供应紧张。条件（）C地是重要的农业区，需消耗大量的肥料。C地有丰富的磷灰石矿藏，水源、能源充足，土地价格较低，土地供应充足，交通方便。磷肥是由磷灰石有效成分是Ca3（O4）2与H2SO4作用制得的，制造磷肥需消耗大量的硫酸。C地无磷肥厂和硫酸厂，在相邻的D地有丰富的黄铁矿资源。在A、B、C、D四城市中，你认为应该建设硫酸工厂的城市是_，应该建造磷肥厂的城市是_。【解析】 该题文字较长，阅读量大，要抓住关键词语，如硫酸需随产随销。另外运输方面尽量运矿石而不运输硫酸，这是选择建设硫酸

23、工厂的关键。综合分析得出建设硫酸工厂的城市应为B和C，建造磷肥厂的城市是C。【答案】 BC C10我国东部季风区某新建城市分布图如图所示，城市的四周都有广阔地带。现要在城市附近建一座比较大型的火力发电厂。（1）请在图中A、B、C、D、E、F处选一最佳建厂处，说明理由？（2）请你预测此工厂将在哪些方面对环境造成污染？（3）请你用物理、化学、生物等方面的知识设计一个保护环境、控制污染的方案。【答案】 （1）应选在D处建厂。原因：在季风区，工厂应建在位于垂直盛行风向的郊外，可尽量减少粉尘、有毒气体对居民区的污染。在河的下游，水源充足。紧靠铁路和公路，交通便利。（2）有废气、废渣和废水。（3）利用该厂

24、的废渣可在附近建一个矿渣水泥厂或砖厂，变废为宝；根据产生废水的情况，在建厂的同时，建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备；根据该厂将产生粉尘和有毒气体较严重的情况，在厂区里多栽一些如美人焦、月季、丁香、菊花等能吸收有毒气体的植物，搞好厂区绿化保护。11氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。（1）离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是_ 。 阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是_ 。（2）为使电解氯化钠的速度加快，下列措施中，可行的是_。 A增大阴极碳钢网

25、面积 B提高饱和氯化钠溶液的温度 C加大阴极和阳极间的距离 D提高电解时的电源电压（3）如果将某离子交换膜电解槽有关条件进行如下改变，则能使电解速率一定会达到原来的2倍的是_。 电解时的电压增大到原来的2倍 电解时的电流增大到原来的2倍 电解时的温度从30提高到60答案：（1）阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。（2）ABD（3）（1）12. 工业上地海水资源合开发利用的部分工艺流程如下图所示。（1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是_

26、 。电解槽中的阳极材料为_ 。（2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？原因是_。（3）溴单质在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多，四氧化碳与水不互溶，固可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氧化碳，原因是_答案：（1）阳离子（或Na） 钛（或石墨）（2）否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。（3）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。【综合练习1】（05上海26）我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1) 上述生产纯碱的方法称 ，副产品的一种用

27、途为 。(2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。(3) 写出上述流程中X物质的分子式 。 (4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。(a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度2、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：

28、将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度（g / 100 g水）表0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3会有分解请回答：（1）反应温度控制在3035，是因为若高于35，则 ，若低于30，则 ；为控制此温度范围，采取的加热方法为 。（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）。（3）过滤所得的母液中含有 （以