2022年高考化学-考前回归-知识点整理-第一单元-走进化学工业-新人教版选修2 .pdf

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1、1 化学选修 2化学与技术第一单元走进化学工业教学重点难点 ：1、化工生产过程中的基本问题。2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、别离和提纯。知识归纳：1 制硫酸反应原理造气： S+O2=SO2 ( 条件加热 ) 催化氧化： 2SO2+O2催化剂2SO3吸收： SO3+H2O=H2SO4 98.3% 的硫酸吸收。原料选择黄铁矿： FeS2 硫磺： S 反应条件2SO2+O2催化剂2SO3放热可逆反应低温、高压会提升转化率转化率、控制条件的成本、实际可能性。400

2、500，常压。钒触媒： V2O5三废处理废气： SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2 +H2O 废水：酸性，用碱中和废渣：黄铁矿废渣炼铁、有色金属；制水泥、制砖。局部循环：充分利用原料能量利用热交换：用反应放出的热预热反应物。2 制氨气反应原理N2+3H2催化剂高温高压2NH3放热、可逆反应低温、高压会提升转化率反应条件：铁触媒 400 500， 10MPa 30MPa 生产过程1、 造气：N2: 空气 两种方法， (1) 液化后蒸发别离出氮气和液氧，沸点 N2196，H2183； (2) 将氧气燃烧为CO2再除去。H2: 水合碳氢化合物生成H

3、2和 CO或 CO22、净化：防止催化剂中毒。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页2 除 H2S：NH3H2O+H2S=NH4HS+H2O 除 CO ：CO+H2O=CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO33、 氨的合成与别离： 混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。工业发展1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进磁铁矿3、环境保护三废处理废气： H2S直接氧化法选择性催化氧化、循环。 CO2生产尿素、碳铵。废液：含氰化物污水生化、加压水解、

4、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。含氨污水蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣用煤，炭黑 重油。3 制纯碱氨碱法索尔维1、CO2通入含 NH3的饱和 NaCl 溶液中 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl 2、2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O缺点： CO2来自 CaCO3，CaO Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O CaCl2的处理成为问题。 和 NaCl 中的 Cl没有充分利用， 只有 70。CaCO3的利用不够充分。联合法侯德榜与氨气生产联合起来：NH3、 CO2都来自于合成氨工

5、艺；这样 NH4Cl 就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl 利用率达96。资料：一、硫酸的用途肥料的生产。硫酸铵俗称硫铵或肥田粉：2NH3 + H2SO4(NH4)2SO4；和过磷酸钙俗称过磷酸石灰或普钙：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4；浓硫酸的氧化性。 1 2Fe + 6H2SO4 ( 浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 铝一样2C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2 + CO2+ 2H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共

6、11 页3 S + 2H2SO4 ( 浓) 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4( 浓) 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O 3 H2S + H2SO4 ( 浓) = S + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 ( 浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4( 浓) = 4I2 + H2S + 4H2O 4 2NaBr + 3H2SO4 ( 浓) = 2NaHSO4 + Br2 + SO2 + 2H2O 2FeS + 6H2SO4( 浓) = Fe2(SO4)3 + 2S + 3SO2 + 6H2O 5当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水

7、，产生白色沉淀。二、氨气1、氮肥工业原料与酸反应生成铵盐2、硝酸工业原料能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O Pt-Rh 高温3、用作制冷剂易液化，汽化时吸收大量的热三、纯碱烧碱学名氢氧化钠是可溶性的强碱。它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na离子。1、普通肥皂。高级脂肪酸的钠盐，一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页4 第二单元化学与资源开发利用教学重点

8、难点 ：1、 天然 水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义。硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。2、 海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。氯碱工业的基本反应原理。从海水中获取有用物质的不同方法和流程。3、 石油、煤和天然气综合利用的新进展。知识归纳：方法原理天然水的净化混凝法混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等Al3+3H2O3H+Al(OH)3絮状胶体吸附悬浮物；带正电使胶体杂质聚沉。生活用水净化过程：混凝沉淀过滤杀菌化学软化法硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。

9、暂时硬度： Ca(HCO3)2或 Mg(HCO3)2引起的硬度。 1、加热法永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na再生： CaR2+2Na=2NaR+Ca2+污水处理物理法一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。微生物法二级处理：除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。化学法三级处理：中和法酸性废水熟石灰，碱性废水硫酸、CO2沉淀法含重金属离子的工业废水沉淀剂，如S2-氧化复原法。 实验：电浮选凝聚法方法原理盐的海水制盐蒸发法盐田法太阳照射，海水中

10、的水分蒸发，盐析出。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页5 利用盐田条件：地点海滩、远离江河入海口、 气候。盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池。苦卤：别离出食盐的母液。食盐利用电解氯碱工业2NaCl 2H2O电解2NaOH+H2 +Cl2阳极： 2Cl-2eCl2阴极： 2H+2eH2海水提溴吹出法1、氯化： Cl22Br2ClBr22、吹出：空气或水蒸气吹出Br23、吸收： Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4再用氯气氧化氢溴酸。海水提镁具体过程海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg 碱贝壳 / 过滤盐酸干

11、燥 / 电解海水提取重水蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法了解化学交换法化工目的石油分馏常压、减压 物理把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油C511 、 煤油 C1116 、 柴油 C1518等轻质油，但产量较低。裂化化学获得更多轻质油，特别是汽油。断链。列解化学获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。煤关注问题提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，别离提取化学原料。干馏隔绝空气加热。得焦炉气H2、CH4、乙烯、 CO等，燃料、煤焦油苯等芳香族化合物，进一步提取、焦炭金属冶炼等。气化利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。C水液化把煤转化为液体燃料的过程。直接液化：与溶剂混合，高温、

12、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、芳香烃等。煤制油内蒙古。间接液化：先转变为CO和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。一碳化学以分子中只含一个碳原子的化合物甲烷、甲醇等为原料合成一系列化工原精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页6 料和燃料的化学。CO ：煤 CH4：天然气。电解饱和食盐水中。正阳失，负阴得。阳极：活性电极，放电顺序：S2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-F-阴极： Ag+Fe3+Cu2+H+( 酸性溶液 )Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+

13、1在电解饱和食盐水中，阳极有气泡产生，有刺激性味道的气体，湿润的KI- 淀粉试纸变蓝。阴极有气泡，可燃气体。2如果交换电极：如果用的都是惰性电极石墨或铂，那么可以互换反应不变；但如果原来阴极用的是铁棒，那么不能互换，假设互换，铁作阳极：Fe-2e-=Fe2+ ，阴极： 2H+2e-=H2；阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在溶液中反应，生成氢氧化亚铁白色沉淀，不稳定马上变成灰绿色，最终变成红褐色。 3阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许 Na+通过，而Cl- 、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2 和阳极产生的Cl2

14、相混合而引起爆炸，又能防止Cl2 和 NaOH溶液作用生成NaClO 而影响烧碱的质量。4阳极接在电源正极上，电源正极会不断地吸电子，所以只能挂惰性电极，如炭棒和Pt 等，假设挂其他，如铁棒，那么电子被电源正极吸收，Fe 会变成铁离子，从而进入电解液中，你会很快看到铁棒不见了。那至于为什么用炭棒而不用Pt，则是价格关系。炭棒廉价。而阴极接在电源负极上，电源负极在不断产生电子，所以挂什么并没有什么大的关系，挂铁的话，反而保护了铁不变为铁离子。其实负极挂炭棒什么的，也可。在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网，增大反应接触面。而炭不易做成网状，所以选用炭棒。精选学习资料 - - - - - - -

15、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页7 第三单元化学与材料的发展教学重点难点：1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。2、金属冶炼的原理，金属腐蚀的原理和防腐方法。电解、电镀的原理。3、常见高分子材料的生产原理。知识归纳：一、无机非金属材料原料成分生产原理性能、用途传统硅酸盐材料陶瓷黏土高温烧制抗氧化、 抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品玻璃石英砂、石灰石、纯碱Na2SiO3CaSiO3Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2 CaCO3类似光学玻璃、 耐腐蚀玻璃， 不同

16、颜色玻璃。水泥石灰石、黏土硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙磨成粉煅烧加石膏等粉磨水硬性，用作建筑材料。混凝土：水泥、砂子、碎石新材料碳化硅SiO2,C SiC SiO2+C高温SiC+CO结构与金刚石相似，硬度大，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。氮化硅高纯 Si 、N2Si3N43Si 2N2高温Si3N43SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl 熔点高、 硬度大、 化学性质稳定， 制造轴承、 气轮机叶片、发动机受热面。单质硅高 纯 焦炭、石英砂Si SiO22C高温Si+2CO=SiHCl3+H2SiHCl3+H2高温Si+3HCl 半导体工业金刚石CH4C CH4=C 金刚石

17、 2H2研磨材料其 余 新材料C60新型贮氢材料 、超导材料等二、金属材料金属活动顺序表：标出金属冶炼的方法及范围：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页8 原料装置原理炼铁铁矿石、焦炭、石灰石、空气高炉复原剂 CO的生成： C+O2=CO2 CO2+C=2CO 生铁形成： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO炼钢生铁氧 气 顶吹转炉降低 C:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe 除杂质 :FeS+CaO=CaS+FeO 脱硫添加合金元素：Cr、Mn 、Ni 炼铝铝土矿、纯碱、石灰、 煤、燃

18、料油电解槽铝土矿溶解： Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 氢氧化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 电解氧化铝： 2Al2O3电解4Al+3O2冰晶石 (Na3AlF6) 氧化铝熔融液, 少量 CaF2阳极： 6O212e-=3O2阴极： 4Al3+12e-=4Al 金属腐蚀及防护：分类实例金属腐蚀原理化学腐蚀氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮电化学腐蚀原电池反应，例如钢材吸氧腐蚀大多 ：阴极 1/2O2+H2O+2e-=2OH-阳极 Fe-2e-=Fe2+ 析氢腐蚀 酸性：

19、阴极 2H+2e-=H2阳极 Fe-2e-=Fe2+金属防腐方法氧化膜用化学方法在钢铁、铝的外表形成致密氧化膜电镀镀铬、锌、镍在空气中不容易发生化学变化的金属，原理其余改善环境、牺牲阳极原电池的负极、外加电流等三、高分子材料分类：天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质合成高分子：聚合成方法举例基本概念加成聚合反应聚氯乙稀：聚苯乙烯：单体：链节：聚合度：缩合聚合反应涤纶：塑料分类结构性质举例热塑性线型溶解于一些有机溶剂，一定温度范围会软化、熔融，加工成形聚乙烯热固性体型不易溶于有机溶剂，加热不会熔融酚醛树脂高分子材料降解分类：生物降解、光降解、化学降解废旧高分子材料的再利用途径：1再生、改性重新做成有

20、用材料和制品；2热裂解或化学处理的方法制备多种化工原料； 3作为燃料回收利用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页9 农药实例作用、影响杀虫剂有机氯 DDT 、六六六、DDE 有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。防治有害生物，提高农作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。杀菌剂波尔多液硫酸铜、石灰、石灰硫磺合剂等、除草剂等植物生长调节剂乙烯利、矮壮素等肥皂通式肥皂成分高级脂肪酸钠钾RCOONa 或 RCOOK 生产原理油脂水解 /碱性条件去污原理水中电离RCOONa=RCOO-+Na+亲油基憎水基RCOO-亲水基

21、Na+精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页10 第四单元化学与技术的发展教学重点 难点：1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性质是决定其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。知识归纳 : 主要作用使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡简单图示合成洗涤剂故态：洗衣粉液态：洗洁净主要成分烷基苯磺酸钠生产原

22、理结构优化1、确定合适的碳链长度1218。过长水溶性降低，过短水溶性过强2、不含支链的烃基。容易生物降解3、合理配方。提高综合性能，环境污染、增白、香味等化学肥料实例生产原理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页11 工业味精： 外表活性剂。 用量少， 能显著降低水与空气或其他物质的界面张力外表张力，提高工业生产效率， 提高产品质量和性能。氮肥尿素2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O 硝酸铵4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3其余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等磷肥过磷酸钙 / 普钙硫酸处理。成分：Ca(H2PO4)2H2O和 CaSO4其余：重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2，钙镁磷肥、 KH2PO4等钾肥草木灰 K2CO3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等复合肥料铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、 KH2PO4等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页