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专题32 化学与技术,考点81 化学与工农业生产 考点82 化学与资源的开发利用 考点83 化学与材料的制造和利用,考点81 化学与工农业生产,600分知识 700分考法 考法1：化学工艺流程分析型实验题的解题策略,1工业合成氨,2纯碱的生产 (1)氨碱法(索尔维制碱法) 原料：食盐、氨和二氧化碳。 生产流程 a盐水的精制：在饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱，除去水中的Ca2和Mg2。 b盐水氨化：将氨气通入精制盐水中，制成氨盐水。 生产流程 c氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵：NaClNH3CO2+H2O=NaHCO3NH4Cl。 d过滤出碳酸氢钠后焙烧得纯碱，同时回收二氧化碳再利,2.纯碱的生产 (2)联合制碱法(侯氏制碱法) 优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可作氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，去除了CaCO3制CO2这一工序。,3氯碱工业 (1)精制食盐水：加NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液除去食盐水中的Mg2、Fe3、Ca2、SO42-，用盐酸调节pH后再经离子交换法进一步除去Ca2、Mg2。 (2)核心技术电解 (3)核心装置电解槽 电极选择：石墨阳极、金属钛阳极，涂镍碳钢网阴极。,4硫酸工业 (1)硫酸工业生产流程 (2)尾气处理：H2SO4工业的尾气主要是SO2：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O、CaSO3H2SO4= CaSO4SO2H2O。 (3)化学原理在硫酸工业生产中的应用 增大反应速率的措施：a.升高温度；b.使用催化剂；c.在沸腾炉中燃料燃烧前，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。 提高SO2转化率，提高生产效率的措施：a.采用逆流原理；b.采用热交换原理；c.采用循环利用原理。,4.硫酸工业 (4)接触法制硫酸注意事项 送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的颗粒，增大矿石跟空气的接触面积，使反应速率加快、燃烧更充分。 采用适当过量的空气使黄铁矿充分燃烧，使成本较高的原料得以充分利用。 通入接触室的混合气体必须预先净化。其原因是：炉气中含有SO2、O2、N2、H2O以及一些其他杂质；砷、硒等的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，它的作用是在SO2接触氧化时，用放出的热来加热未起反应的SO2和空气，这样可以充分利用热能，节约燃料。 吸收SO3不能用水或稀H2SO4，而用98.3%的浓硫酸，是因为用水或稀H2SO4溶液作吸收剂容易形成酸雾，吸收速度慢。 硫酸厂的尾气必须进行处理，因为尾气里含有大量的SO2，如果不加以利用而排入空气会严重污染大气环境，并浪费原料。,返回,考法1 化学工艺流程分析型实验题的解题策略 1明确原始物质及目标产物 2明确化工生产流程主线的特点 一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点： 3熟悉常用的操作方法及其作用 (1)对原料进行预处理的常用方法及其作用 研磨：减小固体颗粒的大小，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 水浸：与水接触反应或溶解。 酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。 灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。,考法1 化学工艺流程分析型实验题的解题策略 (2)常用的控制反应条件的方法 调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点： a能与H反应，使溶液pH增大； b不引入新杂质。 例如：若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。 控制温度。根据需要采用升温或降温的方法改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。 控制压强。改变速率，影响平衡。 使用正催化剂。加快反应速率，缩短反应达到平衡需要的时间。 趁热过滤。防止某物质降温时会析出。 冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。,返回,考点82 化学与资源的开发利用,600分知识 700分考法 考法2：化学与资源的开发利用,1海水资源的开发利用 (1)海水淡化方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法。 (2)天然水的净化 一般过程：混凝沉淀、过滤、杀菌。 常用混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸铁等。 (3)硬水的软化 硬水和软水 ：按水中含Ca2、Mg2的多少，把天然水分为硬水和软水。含有较多Ca2、Mg2的水叫硬水；含少量不含Ca2、Mg2的水叫作软水。 硬水的类型 暂时硬度由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度； 永久硬度由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。 (4)污水处理：污水中的悬浮物可用混凝法除去；对其他溶解在水中的污染物，则应据其化学性质有针对性地处理。常见方法有酸碱中和法、重金属离子沉淀法等。,2海水资源的综合利用 (1)海水制盐 以蒸发为主，得到淡水和食盐。 (2)从海水中提取溴单质 方法：吹出法。 步骤和流程：氯化、吹出、吸收。 涉及的主要反应,2.海水的资源利用 (3)从海水中提取镁单质,3煤、石油的综合利用 (1)石油炼制的方法及产品 石油的常压分馏和减压分馏是物理变化，而石油的裂化和裂解是化学变化。 石油分馏产品都是多种成分组成的混合物。 石油分馏得到的汽油的主要成分为短链烃，是饱和烃，而经重油裂化得到的汽油是饱和的、不饱和的短链烃的混合物，所以可以用溴水或酸性KMnO4溶液鉴别裂化汽油和直馏汽油，若酸性KMnO4溶液褪色则为裂化汽油，若不褪色则为直馏汽油。 (2)煤的干馏与石油的分馏本质区别 石油分馏属于物理过程。 煤的干馏是指把煤隔绝空气加强热，使煤分解的过程，是化学变化。,返回,考法2 化学与资源的开发利用,考法2 化学与资源的开发利用 2水处理中“三化”的区别 (1)淡化：除去海水中的盐获得淡水。 (2)净化：有效降低或去除水中某些或全部污染物。 (3)软化：降低硬水中Ca2、Mg2浓度。 3溴的吸收富集 (1)纯碱吸收法：海水中的溴离子被氧化为溴单质后，用热空气或水蒸气吹出，通过Na2CO3溶液使溴富集后，再将得到的溶液用稀硫酸酸化，然用有机溶剂萃取溴单质。发生反应： (2)SO2吸收法：用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起，不易分离，用还原剂SO2吸收后，再用氯气氧化HBr即得到溴单质。,考法2 化学与资源的开发利用 4海水提镁 (1)利用海水资源提取金属镁的生产步骤：加熟石灰；过滤；加盐酸；浓缩、结晶、脱水、干燥；熔融电解。 (2)海水提镁生产中应用的平衡原理 沉淀溶解平衡原理的应用：向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，将Mg2转化为Mg(OH)2沉淀。 水解平衡原理的应用：在MgCl26H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl22H2O =Mg(OH)22HCl水解平衡的存在，需在HCl气体氛围中脱水。,考法2 化学与资源的开发利用,考法2 化学与资源的开发利用,返回,考点83 化学与材料的制造和应用,600分知识 700分考法 考法3：材料的制造和利用,1无机非金属材料 (1)传统硅酸盐材料,1无机非金属材料 (2)新型无机非金属材料 (3)复合材料 两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。 主要性能：复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异功能。在综合性能上超过了单一材料。 应用领域：主要应用于航天航空工业。,2金属材料 (1)金属单质和合金都是金属材料，而金属的氧化物不是金属材料。 (2)常见的金属材料有生铁、钢、硬铝、黄铜等。,返回,考法3 材料的制造与应用,考法3 材料的制造与应用 3铝的冶炼 【误区警示】电解冶炼铝时，在高温下，阳极产生的氧气会跟碳电极发生反应，生成二氧化碳，所以在电解过程中要定时补充碳块。电解生成的铝呈液态，从电解装置的底部流出。,考法3 材料的制造与应用 3铝的冶炼 【误区警示】电解冶炼铝时，在高温下，阳极产生的氧气会跟碳电极发生反应，生成二氧化碳，所以在电解过程中要定时补充碳块。电解生成的铝呈液态，从电解装置的底部流出。,考法3 材料的制造与应用,考法3 材料的制造与应用,
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