高中化学十 化学与技术.pdf

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1、正修2 化学与咬术慨述 化学与技术属于选考模考，从近几年的高考试卷来看，试题紧贴课本内容，并与其他模块知识兼容考查，如涉及有机化学基础，化学反应原理，无机化合物知识等，所以这就要求我们对知识的学习不能孤立，而要是融会贯通.化学与技术专题包含三个方面，分别是资源开发、材料的制造与应用以及工农业生产。资源开发包括化石原料、海水的综合利用、废旧物质的再循环使用等。材料包括硅酸盐工业、新型材料、金属材料、高分子材料，以及与之相关的金属的电化学防护，有机高分子中的聚合与缩聚等知识。工农业生产包括合成氨反应、侯氏制碱、化肥的正确使用等。复习该模块时,要注意与化学反应原理的知识相结合分析工业生产.知识梳理

2、或袤I线索1原 料（资源）-生产技术产品或村司线索2,海：气态一液态一固态W i空气一看大一丁山,涕一化石便料一生匏资涕叱学平衡移动原理盛均化学反反速率的因素电制潦理专写的电化学府年原理修属防护谎 皎、硝 酸.纯 喊、氨气和关题、汉约茕番原理右油化工加点反应脩点反应第一章化学与工农业生产考纲解读考纲内容要求名师解读了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。I1.以硫酸、纯碱工业为背景资料，重点考查考查无机化工生产中涉及的化学原理与生产工艺与“三废”的处理。2.围绕合成氨的反应原理以及实现工业现代化生产的有关问题，从化学反应速率与化学平衡的角

3、度考查合成氨适宜条件的选择、原料气的生产与工艺技巧等问题。3.化学肥料、精细化工中有关氮肥、镀盐的性质，以及表面活性剂的有关知识。了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。II了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用II基础巩固一、工业制备硫酸1、三个阶段阶段第一阶段：_ _ _ _ _ _ _第二阶段：_ _ _ _ _ _ _第三阶段：_ _ _ _ _ _相关方程式2、生产中原料的选择工业生产某种化工产品，选择原料时要从多方面去考虑，如、原料、能源、工业用水的供应能力、存储、运输、等。3、生产中反应条件的控制对二氧化硫的催化氧化：(1)温度条件：选择 作为操作温度，因为在这个

4、温度范围内，和都比较理想。(2)压强条件：增大气体压强，SO 2 的 平 衡 转 化 率 提 高 得，所以，通常采用操作。(3)催化剂：催 化 剂 对 化 学 平 衡，但能改变到达平衡所需的时间。4、生产中的三废处理方法尾气吸收硫 酸 生 产 的 尾 气 中 含 有 少 量 可 用 _ _ _ _ _ _ 吸收，使其生成_ _ _ _ _,再用处理，生成 和_ _ _ _ _ _方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

5、。污水处理硫酸生产过程中的污水，含有 杂质，可用中和法处理。方程式为废渣的利用废渣可用来制放或制造_ _ _O炉渣和矿灰，m作为的原料。二、工业合成氨1、合成氨的反应原理方程式：o该反应是一个正反应方向气体分子数 的、的 反应。2、适宜化工生产条件的选择温度：;压强;催化剂：。3、合成氨的基本生产过程(1)制备合成氨的原料气氮气：一是;另一是。氢气：(1)水蒸气通过赤热的煤(或焦炭)层，化学方程式为：。(2)甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，化学方程式为：(2)原料气的净化净化的原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

6、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O吸收H2S：o除去c o：,(3)氨的合成与分离厉工小斗,又彳刖耳乂 冲，匕 JK纣讦一 分 次 夕上储7一 彳彼缶(4)合成氨中的环境保护需要注意事项废渣的处理：主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料”废气的处理：主要是H2S 和 C O 2 等有害气体。对 H 2 s 的处理，先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。C O?虽然是

7、无毒无害的物质，但随着人们对其可能产生温室效应的关注，减少C O 2 的排放逐渐受到重视，所以，在不断研究和改进将其作为尿素和碳镂生产原料的途径。废液的处理：主要是含氟化物和含氨的污水。目前，处理含氟化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸储的方法回收氨达到综合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。三、工业生产纯碱1 氨碱法也称,其原料是：、和。(1)生成碳酸氢钠和氯化镀将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化镂。方程式为：;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

8、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _0(2)制取碳酸钠将析出的N a H C C h 晶体燃烧，即得N a 2 c。3。方程式：。母液中的N H a C 1 加消石灰可回收氨，以便循环使用。方程式为：.2、联合制碱法(又称)(1)将制碱中 与合成氨过程中的 废气加以回收、利用，制成化肥，使 和 两大工业联合起来。(2)原料是一、和。联合制碱法生产原理示意图：liftH.一门一成械)Nlli-CO,+II4四、化肥与农药1、化肥为农作物补充必要的营养元素(1)农业生产中，大量施用的化肥主要是、

9、和一。磷肥包括 主要成分是和),简称,还有(主 要 成 分 是 );钾肥主要包括、等；氮肥包括、等。(2)尿素的工业生产原理用化学方程式表示为,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;硝酸钱工业生产方法为2、农作物的保护神农药(1)目 前 最 常 用 的 化 学 防 治 害 虫 的 方 法 为,按照化学组成和结构，常用的杀虫剂主要包括、等，其中 和 是人类开发和利用的第三代农药，它 们 具 有、和 的特点，因此，第三代农药也被称为。(2)在病害和草害的防治历史上，人类先后使用的杀菌剂有、和；

10、植物代谢的产物是 一 种 结 构 最 简 单 的，近年研制出了能在植物体内产生乙烯的植物生长调节剂，如，它能释放出乙烯的原理为3、化肥、农药的合理使用与环境保护农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害水生物和污染水源等；不 合 理 使 用 化 学 肥 料 往 往 会 造 成，产生 等污染现象。自我校对：Jz S,手一、1、造气 催化，氧 化 吸 收 S+O：=S O 1 2S0:+0：二；、为0：S0：+H;0=H:S0.二、化学反应原理 厂址选择预处理成本及环境保护3、(1)4：j：i?00 TC 反应速率 二氧化硫的转化率(2)并不多 常 压(3)没

11、有影响、SO：Ca(OH)：CaSO：H;SO.SO：CaSO.SO：+Ca(OH)：=CaSO：+H;0CaSO：+H:SO.=CaSO.+SO;t+H;0 酸性 石灰乳 CaiOH);+H;SO.=CaSO.+2H:O水泥 炼铁二、1、N;+3H;=2 N H：减 少 可 逆 放 热2、40。丸。C 10NIPa30MPa 以铁为主的催化剂3、将空气液化后蒸发分离出氧气获得氮气 将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气 C+H;O=C O+H:CIL+H:O =C O+3 H;CIL+2H:O4 CO：+4H：合成氨需要纯净的氮气和氢 气.在制取原料气的过程中，常混有一些

12、杂质，其中的某些杂质会使合成氨的催化剂中毒而失去催化作用，所以必须除去NH H 9+H：S=N ILH S+H 9 CO+H;O-F5=C O;+H:K;CO：+CO：+H;O=2KHCO；三、1、索尔维制碱法 食 盐 氨 二氧化碳 NH：+CO：+H;O=NILHCO：NaC：+N1LHCO：=NaHCO：I+NTLC：ZNaHCO：=N a;CO：+CO：t+H;O t 2NTLC：+Ca(OH);=CaC：;+2?i：t+2H;02、侯 氏 制 碱 法 含 氯 的 废 液 二氧 化 碳 纯 碱 和 氯 化 镂 制 碱 制 镀 食 盐 氨 二氧化碳四、1、氮肥、磷肥 钾肥。过磷酸钙 Ca

13、(H2P O4)2 H2O I I Ca S O4普钙，钙镁磷肥 Ca3(P O4)2 和 M g3 (P O4)2 草木灰、KC1、K2 s o 4、KN O 3 尿 素(CO (N H2)2 、N H 4 N O 3、N H 4 H CO 32NH：-C 0；力口压、力 口 热 H;NCOONIL，H;NCOOXIL 加热 H：NCONH;-H：O 4XH：-50：Pt-Rh：高温 4NO-6H。2NO-O:=2NO;,3XO:-H;O=2HNO：-NO,XH：-HN0：=NILNO：2 s使用杀虫剂有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类,拟除虫菊酹类化合物拟除虫菊酹 特异性农药高效、低 毒 低

14、 残 留 环境友好 农 药 石灰、硫黄、石硫合剂波尔多液乙烯植物OHICICHzCHzP=0=CH?+HC1+HPO5I激素_ 乙燎利 OH3、水体富营养化，水华实验探究拓展实验：黄铁矿元素含量的实验探究黄铁矿（主要成分为FeS2）四国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。实验一 测定硫元素的含量。M Mi,将m】g该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管 A中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：孽 犀局温4FeS2+1102-2Fe2O3+8SO2I I、反应结束后，将乙瓶

15、中的溶液进行如下处理：Z话中|H C J 过-BCL落液旗娄!的.液I L 淘缜固悯 实验二）测定铁元素的含量。川、测定铁元素含量的实验步骤如图所示。取 稀 释 液25.00mL,用已知浓度 的 酸 性KMnO4溶液滴定问题讨论：（1）1中，甲瓶内所盛试剂是 溶液。乙 瓶 内 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 有。（2）II中，所加出。2溶 液（氧化剂）需足量的理由是。（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为 o（4）III的步骤中，若选用铁粉作还原剂，你认为合理吗？,理由是：o（5）川的步骤中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有。【答案】氢 氧 化 钠（或氢氧化钾）SO-ZO H

16、SO r-HiO；2SO;：-O;=2SOJ-（二）使 SO完全氧化为SO；（3）.：,.（4）不合理；会使所测得的铁元素的质量分数偏大代）25cm:容量瓶【解析】本小题是化学实验探究题，综合性较强，能充分考查学生的实晚基本技能和问题分析的综合能力.实验一:测定硫元素的含量.按照i 和 D 的实验流程可知:FeS：-S O：-S0：-一 SO占 一 BaSCL 问 题（1）在空气与FeS二反应之前，首先对空气进行净化，除去空气中可能存在的SO：,防止引起实嗡误差，故甲中所盛试剂是NaOE或 K O E.在乙装置中，S与 NaOE反应生成SO,其中有部分SO：；可能就已经与空气中的部分0：进行了

17、氧化，故有 S O、-2O I?=$O r-H、O；2S O：:-O-2S O?.问 题(2),所加 E、0溶液(氧化剂)需足量的目前是能使S O产完全氧化为S 0；，最终完全生成B a S O (3)根据元素守恒，可得S)=?:(B a S O 4)=t n：2 23 3 g :n o?;=:n：23 3 :n c l.实峻二：测定铁元素的含量。按照实嗑流程可知：F e;O：-F e -F e -F -.若用F e粉做还原剂，弓I进了 F e元素，使得铁元素的质量分数偏大，故不合理.6)要配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液，肯定要用到容量瓶.迷你实验：模拟合成氨【原理】合成氨原理：(s)-

18、3 H：(g)(g)(放热反应)【准备】提前制取一定的 耳和氐、干燥硬质管、铁丝缄、注射器、p E试纸，【步骤】(1)在干燥的硬质管中放入适量的铁丝缄；(2)按下图连接好装置加热试管中的铁丝绒至红热(4)用注射器抽取20 m l 干燥氨气和6 0 m l 干燥氢气(5)将混合气体通入试管，并用湿润的p H 试纸置于导管出口处，观察试纸的变化。练一练：(1)铁丝绒在实验中起什么作用？(2)湿润的p H 试纸出现什么样的现象就说明有NH：,生成了？(3)理论上讲，从试管出口出来的气体成分是？(4)如果使装置的温度升高，那出口处氨气的体积分数会发生怎样的变化？答案：(1)催化剂(2)如果湿润的p H

19、 试纸变蓝，说明有Ni b 生成(3)由于合成氨是可逆反应，所以从出口出来的气体是比、N?、NH3(4)合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，出口处氨气的体积分数会降低重点突破一.直击考点：考 点 一 工 业 制 备 硫 酸工业制备硫酸是化学与技术的热门考点，一般以硫酸的制备流程为载体，考查硫酸制备的三个阶段和各个阶段的方程式及原理。工业制备硫酸时需要注意：依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。(2)依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用的原理，采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧。(3)通

20、入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及碑、硒化合物、矿尘等。础、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响。因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气，充分利用热能，节约燃料。(5)不能用水吸收三氧化硫而用9 8.3%的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸雾，且吸收速度慢。【例 1】硫酸的消费量常作为工业水平的一种标志，也是生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。（1）在硫酸工业生产中，我 国 采 用 黄 铁

21、矿 为 原 料 生 产so2）反应的化学方程式为:该反应在 中进行（填仪器名称）。XS02转 化 为S03,是在采用了多层催化剂且有热交换器的（填仪器名称）中进行反应。在如右图所示的装置中，c处 流 出 的 气 体 催 化 沟有:so3进入（填仪器名称）用 露吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。，:（3）S02反应生成S03的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，A-甲 朋 结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 o 福 期ixsx（4）由吸收塔排出的尾气中有S 02,为了防止污染化境，就要加以处理后才能排出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式_O.

22、IMpIMp5Mp10Mp400 99.299.699.799.850093.596.897.798.5600 73.785.290.092.8【解析】本题考查的是硫酸工业条件的选择及设计实猿探究硫酸工业原理。工业制硫酸用的是接触法，设备有沸腾炉、接触室、吸收塔.（1）沸腾炉里发生的是反应是4FeS;-110：=2Fe:0：-SSO：（2）接触室发生的反应是2S0：-6 =2 S 0=,该反应是可逆反应，所 以C处流出的气体有SO：、SO：、0;,SO：进入吸收塔，用浓硫酸进行吸收，然后根据需要再稀释成不同浓度的硫酸进行使用.（3）工业制硫酸要考虑化学反应速率、原料转化率、成本等，选择合适条件

23、：反应较快、产率较高以及成本较低.根据表格数据，工业上催化氧化二氧化硫，选 择M IC-礼n c比较合适，1个大气压时，转化率就很高了，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，意义不大，所以选择MOC,1个标准大气压.（4）氨水吸收 SO：,方程式为 2NH3 H Q-SO：=（NIL）;S0：-H;0B|B申tun4FeS2+1102=2Fe2O3+8SO2【答案】（D 一二一 沸腾炉（二）接触室 S0：S0 0：吸收塔 塔3%的 匕S0：（3）MQC,1个标准大气压（4）2NH：H;O-SO;=（XHJ：S0：-H;0【点评】本题考查工业生产硫酸的原理和流程，应用所学理论分析、选择合适的反

24、应条件.解答该题要注重工业生产条件的选择与反应的速率和平衡时的转化率有关，还与反应条件的实现难易、生产的成本有关.考点二工业合成氨根据2值）+3 值）2NH3（g）AH=-92.4 kJ m o P的特点，从化学速率分析，温度越高越好；从反应平衡分析：温度越低越好；催化剂的活性在500 时最大。所以，在合成氨工业中反应温度选择的是500 左右，选择这一温度并不是为了提高合成氨的产量，因为生成氨的反应是一个放热反应，升温不利于反应向生成氨的方向进行。在这一温度下，合成氨反应的催化剂的活性最大，催化效果最好，因此选择500 的条件，主要是从提高化学反应速率的角度考虑的，因为这样可以大大提高合成氨的

25、生产效率。【例2】合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2 N H3(g)H=-92.2kJ/m ol合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。回答下列问题：合成氨工业中原料气压缩到3050MPa的原因是。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400500的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是 o500,50MPa时，在容积为1/L的容器中加入n mol N?、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K，此时M的转化率为X。则K和x

26、的关系满足K=。有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以“、”为电极反应物，以HCI-NH4cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 o已知H2(g)CO(g)、CH，g)三种物质的燃烧热分别是一285.8 kJ mol 283.0 kJ molt、-890.3 kJ moF1,lmol”0但)转变为Imol”0(1)时放出44.0 kJ热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。那么该反应的反应热 0(填、=或【解析】(1)工业合成氨是化学平衡和化学反应速率的一个具体应用.既要考虑理论知识，又要兼顾实际生产.(2)3 H

27、 二 1二 N H 3起 始 n 3 n 0平衡 1 -x)3 n(l -x)2 n x转化 n x 3 n x 2 n x由化学平衡常数表达式得K=C i N H 3)2 C(N 2)-将平衡时的数据代入，可得出K和 x4工2片的关系：2 72(1耳；Q)正极为得电子反应，化合价降低，可 分 析 为 从口价转变为-3 价的(4)本题运用盖斯定律来解，由题给数据可写出其热化学方程式：C H 4 i g)-2 0 2(g)=C O 2(g)-2 H 2 O G)A H=-S 9 0.3 k J m o：C O；g)-1 2 O 2(g：.=C O 2(g)A H=-2 S 3 k J m。：H

28、2(g)-1 2 O 2(g)=A H=-2 S 5,S k J m o：H 2 0 i.g)=A H=-4 4.0 k Jm c：将-X 可得H，0.【答案】(D加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率.增加反应速率，缩短达到平衡的时间.4xV2(2)27n(1-x)4(3)x 2-6e.-S H-=2 X H 4-(4)【点评】本题以合成氨工业的原料为背景考查了化学平衡的移动、化学平衡常数的计售、以及电及反应和盖斯定律的应用，综合性较强.考点三工业生成纯碱工业制碱也是化学与技术考查的的另一重点和热点内容。常 以“氨碱法”和“联合制碱法”为考查目标。“氨碱法”的反应过程如下：将饱和的食盐溶

29、液在冷却时用氨饱和，后在加压下递入二氧化碳(由碳酸钙分解而来)，由于NaHC03溶解度较小而析出，将析出的NaHC03晶体煨烧，即可制得碳酸钠。母液中的氯化镇加消石灰回收氨，以便循环利用。反应方程：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCI=NaHCO3 I+N H4CI2 NaHCO3=Na2cO3+8 2 t+H20 t2 NH4CI+Ca(OH)2=2NH3 f+CaCI2+2 H2O优缺点：此法的优点是原料经济，能连续生产，副产物N F和CO2可回收使用，但缺点是大量的CaCk用途不大，NaCI利用率只有70%左右，约有30%NaCI在母液中。“联合制碱法”的反应过

30、程如下：将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和，后在加压下通入二氧化碳(来源于合成氨工业的废气)，由 于NaHCC3溶解度较小而析出，将 析 出 的NaHCO3晶体燃烧，即可制得碳酸钠。根据氯化铁在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理，向母液中加入磨细的食盐粉末，产生同离子效应而使氯化镂单独结晶出来。反应方程：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCI=NaHCO3 I+NH4cl2 NaHCO3=Na2CO3+CO2 t+H2O t优缺点：此法保持了氨碱法的优点，消除了它的缺点。一方面使食盐的利用率提高到96%；另一方面生产出的NH4cl可做氮肥。此法是

31、一种制碱和制氨相结合的联合生产方法。【例 3】纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：“氨 碱 法”产 生 大 量CaCI2废 弃 物，请 写 出 该 工 艺 中 产 生CaCI2的 化 学 方 程 式：(2)写 出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：(3)CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根 据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率依)=。【解析】，氨碱法中产生Ca C：2的化学方程式为：2N H4Cl+Ca i O H)2

32、=Ca C：2+2N H3 t +2H20；联合制喊法的有关方程式为：N H3+CO 2+H2O =N H4HCO 3,N H4HCO 3+Xa C：=N a HCO?!+N H4C：；联合制械法的反应式为：N E 3+CO 2+H2O+Xa Cl =N a HCO S !+XH4C：,2N a HCO 3、a 2CO 3+H2O+CO 2 t,总反应可看作是：2N H3+2N a C：+C O 2+H20 =N a 2CO 3+2XH4C：.所 以：原 子 利 用 率(%)=度应物总质量X 10 0%=m(Na,COj)*m(NH4CI)m(NaCI)-n(NH J +m(CO2)+m(H

33、2O)x jc【答案】i l)2N H4C：+Ca i O H)2-2N H3 t +Ca C12+2H2O.N H3+CO 2+H2O+a C：t饱和：=Xa HCO S I +XH4C：；2Xa HCO 3=Xa 2CO 3+c02 t+H 2 0；“氨碱法”的C 02来源于石灰石煨烧，“联合制碱法”的C 02来源于合成氨工业的废气。2 c o 3)-m(N H4Q)(4)+m(C X)2)+m(H2O)乂 100%。【点评】本题考查的是工业制碱的方法与原理，以 及“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺的方法对比，解答本题要了解这两种方法的异同与比较，会解答简单的计算。考点四化肥、农药的生产和

34、使用化肥的不合理使用会带来很多环境问题。一方面是化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化，造成土壤退化和水、大气的污染。农药的成分一般为有机物，所以此类题会与有机反应的合成与推断结合起来去考查。【例4】二氯烯丹是一种播前除草剂，其合成路线如下：CH,CF-CHCI-CH，C1o(CH.),CH|-CSNaC L.室 温 I I NaOH.醉 I I(CHJ.CIKC-D-E I_:_ _ _ I _ I_I I-1 ，取 代o(CH 3 c H、II N GSCH,CC1=CHCl(二出烯丹)(CH,

35、):CH/D在反应中所生成的E,其结构只有一种可能。写出下列反应的类型：反应是,反应是。(2)写出下列物质的结构简式：A：,C_,D.,E.。【解析】A 与 C1：反应生成B,B 又 与 C工发生加成反应生成CH;C1-CEC；-CH：C：,则 B 为CE；=CE-CH：C：,A 的结构简式为：CH-CHCH：,即 A 与 C：发生的是取代反应.CH;C：-C H C：-C H：C1在 NaOE醇溶液中发生消去反应生血3但仅由此条件尚无法确定C 的结构.依据官能团的性质及所给的转化条件可知，C 与 C：发生加成反应生成D,D 经消 去 反 应 生 成 H.从生成物的结构看，即由二氯烯丹的结构逆

36、向推导可知E 的结构为CHOCC：-CH;C：,D 发生消去反应生成的E 只有一种结构，则 D 的结构简式为CH.CIC-CHjCl ct,c 的结构蔺式为：m 0：明显过量），故C正确。D项，在吸收塔中，是 用98.3%的浓硫酸吸收S0：的，所得到 的 是“发烟硫酸”，可用水或稀硫酸稀释，制得各种浓度的硫酸，故D错误.巩固复习1.有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是（）A.用硫和硫铁矿均可做为原料B.SO2转化为S 0 3,需在催化剂和加热条件下进行C.SO3可用水直接吸收D.热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热1.C解析：SO?可用水直接吸收，会产生酸雾，一般用98%的硫酸吸收，D错

37、。2.（龙岩一中20112012学年高三第一学段模块试卷）在合成氨反应中，经过5秒钟，NH3的浓度增加了 1.5molLT,在这5秒钟内，下列平均反应速率正确的是（）v（NH3）=0.15 mok1 v（出）=0.45 moPLs-1 v（N2）=0.15 mol,L 1 v（H2）=0.3mol,L 1A、B、C、D、2.B解析：v（NH3）=1.5万=0.3 m o k L 根据速率比等于系数比，v（）=0.45 mol*l/s T,v（N2）=0.15 moHL-1 故选 B。3.（2011河南洛阳模拟）在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是（）A.硫铁矿燃烧

38、前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料B.炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO?反应C.S02氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO2的转化率D.接触室的反应温度控制在400500,因为在这个温度范围内，反应速率和SO2的转化率都比较理想，且催化剂的活性也较高3.D解析：题中所提到的对硫酸工业采取的措施叙述都是正确的.但硫铁矿进入沸腾炉之前粉碎的原因是为了噌大矿粒与空气的接触面积，使其燃烧得更快、更充分，从而提高硫铁矿的利用率;从沸腾炉出来的炉气必须净化干燥的目的是因为炉气中的一些杂质气体会使接触室中的催化剂中毒，使催化剂丧失活性，同时防止炉气中的水蒸气和SO：生成酸

39、而腐迎管道；SO：转化为SO,时使用催化剂是为了缩短到达平衡的时间，但它并不能随响化学平衡的移动，并不影响SO：的转化率大小；接 触 室 控 制 反 应 的 温 度 在二 口 C,这是综合考虑了催化剂活性、反应速率及SO：的转化率等因素而确定的，故D项正确.4.下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含（）IIM房c/厂 嬴。；4”三$0；A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.氧化还原反应4.C解析：装置中涉及到的化学方程式依次为C aC O sH caO+C g个，SO2+CaO=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4.无置换反应。5.下列使用化肥、农药

40、的描述中正确的是（）A.高温多雨时比较适合施用钾肥B.长期施用硫钱会造成土壤板结C.石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用D.过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用5.B解析：A中钾肥易溶于水，多雨时易造成化肥的流失.B中硫钱溶于水呈酸性，易破坏土壤的胶体结构使土壤板结.C中石硫合剂主要成分是多硫化钙，具有渗透和侵蚀病菌细胞及害虫体壁的能力，能在植物体表面形成一层药膜起保护作用，如果和硫酸混合后施用，会生成硫酸钙使石硫合剂失去作用.D中有效成份为CaE：P O,属水溶性速效磷肥，应直接使用.6.在制小苏打.（NaCl+C0：；+NH3+H20=NaHC0：+NHC1）的操作中，应在饱和食盐水中（）A.先通

41、入CO2,达到饱和后再通入NH3B.先通入N%,达到饱和后再通入CO?C C 02和NH3同时通入D.以上三种方法都行6.B解析：CO?在NaCI溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的C。2，生成大量的HCO 3，从而析出大量的NaHCOs晶体。7.我国化学家侯德榜根据NaHCC）3溶解度比NaCI、Na2co3、NH4HCO3 NH4CI都小的性质，运用CO2+NH3+H2O+NaCI=NaHC03 I+N H 4a的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：气体A的饱和溶液加 券 飘A和食盐的饱和溶液通 入 足,气 体 悬浊液过 滤.H广BB体R*纯碱则下

42、列叙述错误的是（）A.A气体是NH3,B气体是CO2B.第HI步得到的晶体是发酵粉的主要成分c.第n i步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D.第W步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶7.D解析：“侯氏制碱法”是中学阶段常研究的四大工业生产知识之一，主要应注重对其反应原理的理解.它是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入C 0 即是往饱和食盐水中依次通入足量的NH”CO：,不能依次通入CO：、因为 E：.在水的中溶解度远远大于CO：,先将溶液氨化后，吸 收CO：的效果更好，第I I步即得到a H C O：悬浊液，第IV步应将、正C Q加热分解，以得到 a：C Q.8.工业上常用氨氧化法生产

43、硝酸，下图是工业生产硝酸的流程.其过程包括合成氨、氨的催化氧化、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：空气 水I _i _ _M、d 一 合成塔 X 氧 化 炉 一吸收塔 尾气-一二_!硝酸T空气已知合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置P t-R h合金网。请回答下列问题：合 成 塔 中 发 生 的 反 应 的 化 学 方 程 式 为,在一定温度和压强下，将%和 此 按3：1（体积比）混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH3的体积分数为1 5%,此时H2的转化率为。催化剂_（2）氨的催化氧化方程式为41|出+5。2、加|j4NO+6H2。,那在氧化炉中进行反应时，空气

44、必须过量，其主要原因是：。（3）将伯钱合金做成薄丝网的主要原因是：。（4）水吸收二氧化氮生成硝酸为氧化还原反应，其中氧化剂和还原剂的物质的量的比值为：。为了提高水对二氧化氮的吸收率可采取的措施有：、o吸收塔中通入空气的目的是，用方程式表示原因为：（5）用氨的催化氧化法制备硝酸时，为了消除尾气中氮的氧化物对大气的污染，通常可将尾气通入 溶液中。S.答案：+3 H;千2 6%（2）提 高 E：的转化率（3）噌大单位质量的催化剂与反应物的接触面积（4）1：2 降 温（1分）加压 使N O循环利用，全 部 转 化 成HX O：4 NO-3 0：-2 H;0=4 HN0：（5）Na OH解析：本题考查氨

45、氧化法生产硝酸的工业制法.（1）合成塔中发生的反应就是合成氨：N：+3 H：=2N H;设E：的物质的量分为a,3 a:no：,N：的转化率为x.2 N H；(g)起始a3 a0平衡a-x2 x转化X3 x2 x2JCN H：o=：W+2 x =15。,H：的转化率为（2）根据平衡原理，噌大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，以提高原料气 匕的转化率.（3）将铝钱合金做成薄丝网，可以噌大铝钺合金的表面积，使接触面积噌大，提高催化效果.（4）水吸收二氧化氮的方程式为：3 NO：-H;O=2 HX O：-X 0,其中氧化剂和还原剂都是 0：，根据得失电子守恒，得 出 氧 化 剂 和 还 原 剂 的

46、 的 比 值 为1：2.为了提高吸收率，可根据溶解过程放热采用降温处理，且气体的吸收可用加压的方式.工业生产HX O：为循环反应，为不使、元素损失，故可再通入0：将0反应，反应方程式为：4 N O-3 6-2汪0=4 HN0：（5）Na OE溶液可用来吸收 N O和 N O：,方程式为 N O：-X O-2 Na OH=2 Na NO;-Hi O.1.（青海省2012届高三测试）合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是（）减 压 加 压 升 温 降 温 及 时 从 平 衡 混 合 气 中 分 离 出 N H 3 补充M 或 M加催化剂 减小M 或%的量A.B.C.D.

47、1.C 解析：合成氨反应2 但）+3 但）=二211七但）AH 0 的特点为：正反应放热且气体体积减小，要使平衡向正反应方向移动旦反应速率加快，应 选 C。2.（浙江省杭州市学军中学2012届高三第二次月考化学试题）工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO”为便于监控，实施环境保护，下列适合测定硫酸尾气SO,含量的试 剂 是（）A.品红溶液 B.浓硝酸 C.碘水、淀粉溶液 D.以上都能2.C 解析：B 项不反应，排除掉；A项只适合定性判断SO?的存在，不能用来定量计算SO2的含量；C项可以用碘水来定量滴定，可以充当指示剂的作用，C项正确。3.（南京市第六中学2012届高三上学期期中考试

48、）氯碱工业是一种高耗能产业，一种将燃料电池与电解池组合的新工艺可节能3 0%以上，下图是该工艺图示（电极未标出）。下列说法正确的是箔液A.X 为 出，Y为 a2 B.A池为电解池，且 m n,B 错；阴极产生的a%的 N aO H 加入燃料电池的正负极，正极生成N aO H 庾浓度噌大，负 极 H：失电子生成的H+消 耗 0 H-,所以负极出来的N aO H 浓度减小，所 以 a%b%,C、D 正确.4.已知某藻类的化学式为G。6 H 2 4 针，该藻类过度生长，是导致“水华”（“水华”主要是指水中某些植物营养元素含量过高，以致藻类疯狂生长、水质恶化而造成的水体污染现象）的原因之一。下列与此信

49、息相关的叙述中，你不赞成的是（）A.该藻类由碳、氢、氮、磷 4种元素组成B.若使用无磷洗衣粉，可有效防止该藻类的过度生长C.向河水中过量排放含有氮肥的农田水，也可能造成该藻类的过度生长D.禁止使用化肥是防止“水华”的最好方法4.D 解析：根据藻类的化学式，很容易判断藻类含有的元素包含有碳、氢、氮、磷；使用无磷洗衣粉，可减少水体中的磷的含量，可有效防止藻类的过度生长；向河水过量排放含有氮肥的农田水，水体中的含氮量增加，水藻过度生长的可能性增大；禁止使用化肥确能有效防止 水华，但对于提高农业生产的效率却是得不偿失的。5.（南昌一中2 0 1 2 届高三第三次月考，3分）下列变化中不属于氮的固定的是

50、（）A.豆科植物的根瘤菌把氮气变为NH 3B.闪电时，空气中的。2和 N 2 化合成N。C.工业上将N H 3 与 C O2 在高温高压下制成 C O（NH 2）2 D.工业上用N 2 和 H 2 合成NH 35 .C 解析：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，包括：自然固氮和人工固氮。氮的固定是将游离态的N 转化为游离态的N,故选C。6 .（四川省江安中学高2 0 1 2 级第一次月考理科综合化学试题）在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说明生产操作的主要原因二者都正确的是A .从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中S O3 会与杂质反应B.硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能燃