化学选修2知识点1.docx

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1、化学选修 2化学与技术第一单元 走进化学工业1制硫酸造气：S+O2=SO2反响原理催化氧化：2SO +O催化剂222SO3吸取：SO3+H2O=H2SO498.3%的硫酸吸取。原料选择黄铁矿：FeS2硫磺：S2SO2+O2催化剂2SO3放热 可逆反响低温、高压会提升转化率反响条件转化率、掌握条件的本钱、实际可能性。400500，常压。钒触媒：V2O5废气：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O废水：酸性，用碱中和CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O三废处理废渣：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：用反响放出的热预热反响物。学问归纳：2

2、制氨气反响原理N2+3H2催化剂高温高压2NH3放热、可逆反响低温、高压会提升转化率反响条件：铁触媒 400500，10MPa30MPa1、造气：N2:空气两种方法，(1)液化后蒸发分别出氮气和液氧，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H2 和 CO 或 CO22、净化：避开催化剂中毒。生产过程除 H2S：NH3H2O+H2S=NH4HS+H2O除 CO：CO+H2O=CO2+H2K2CO3+CO2+H2O=2KHCO33、氨的合成与分别：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

3、业进展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。1CO2生产尿素、碳铵。废液：含氰化物污水生化、加压水解、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1、CO2 通入含NH3 的饱和NaCl 溶液中NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl氨碱法2、2NaHCO3Na CO +CO +H O2322索尔维缺点：CO 来自CaCO ，CaOCa(OH) 2NH +CaCl +2H O232

4、322CaCl2 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。与氨气生产联合起来：联合法NH 、CO 都来自于合成氨工艺；这样 NH Cl 就成为另一产品化肥。综合利用侯德榜324原料、降低本钱、削减环境污染，NaCl 利用率达 96。其次单元 化学与资源开发利用学问归纳：方法原理混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等天混凝法Al3+3H2O3H+Al(OH)3然絮状胶体吸附悬浮物；带正电使胶体杂质聚沉。水生活用水净化过程：混凝沉淀过滤杀菌的硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。净不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性

5、，局部过热、爆炸。化化学软化法临时硬度：Ca(HCO3)2 或Mg(HCO3)2 引起的硬度。永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。1、加热法一、猎取干净的水污物理法一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。水微生物法二级处理：除去水中的可降解有机物和局部胶体污染物。处理化学法三级处理：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。试验：电浮选分散法方法原理太阳照耀，海水中的水分蒸发，盐析出。盐田条件：地点海滩、远离江河入海口、气候。海水制盐蒸发法盐田法盐的盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池。利用苦卤：分别出食盐的母液。2Na

6、Cl2H2O电解2NaOH+H2+Cl2食盐利用电解氯碱工业阳极：2Cl-2eCl2阴极：2H+2eH21、氯化：Cl22Br2ClBr2海水提溴吹出法2、吹出：空气或水蒸气吹出Br23、吸取：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4再用氯气氧化氢溴酸。海水Mg(OH) MgCl Mg海水提镁具体过程22碱贝壳/过滤盐酸枯燥/电解蒸馏法、电解法、了解化学交换法海水提取重水化学交换法、吸附法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+二、海水的综合利用三、石油、煤和自

7、然气的综合利用化工目的分馏常压、 把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油C511、煤油减压物理 C1116、柴油C1518等轻质油，但产量较低。石油裂化化学 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。关注问题干馏提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分别提取化学原料。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水把煤转化为液体燃料的过程。煤直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到液化汽油、柴油、芳香烃等。煤制油内蒙古。

8、间接液化：先转变为 CO 和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。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碳化学一系列化工原料和燃料的化学。4CO：煤CH ：自然气。四、关于电解饱和食盐水的学问点正阳失，负阴得。（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，潮湿的KI-淀粉试纸变蓝。阴极有气泡，可燃气体。（2） 假设交换电极：假设用的都是惰性电极石墨或铂，那么可以互换反响不变； 但假设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响，生成氢氧化亚铁白色沉

9、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别的性质，即它只允许阳离子通过，而阻挡阴离子和气 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 相混合而引起爆炸，又能避开 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取，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

10、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，增大反响接触面。而炭不易做成网状，所以选用炭棒。第三单元 化学与材料的进展学问归纳：一、无机非金属材料原料成分生产原理性能、用途抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高陶瓷传统硅黏土石英砂、NaSiO高温烧制高温温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不玻璃石灰石、23Na2CO3+SiO2Na2SiO3+C酸盐材料纯碱CaSiO3O2硅酸二三CaCO3 类似同颜色玻璃。石灰石、水泥黏土钙铝酸三钙、铁铝酸钙磨成粉煅烧加石膏

11、等 粉磨水硬性，用作建筑材料。 混凝土：水泥、砂子、碎石碳化硅SiO2,CSiCSiO+C高温SiC+CO构造与金刚石相像，硬度大，优质磨料，性质稳定， 航天器涂层材料。高纯 Si、氮化硅234N2Si3N43Si2N高温 Si N熔点高、硬度大、化学性质稳定，制造轴承、气轮机叶23SiCl +2N +6H = Si N +12HCl片、发动机受热面。4223 4SiO 2C高温 Si+2CO材料单质硅高 纯 焦炭、石英2Si=SiHCl3+H2半导体工业砂32SiHCl +H高温 Si+3HCl金刚石其余 材料CH4CCH4=C金刚石2H2研磨材料C60型贮氢材料、超导材料等二、金属材料1、

12、金属冶炼的方法及范围：金属的冶炼石是依据金属的活泼性，实行不同的方法，一般来说包括热分解法，热复原法，和电解法等三种方法，这三种金属冶炼的方法具体如下：名称热分解法复原法适用范围 不活泼金属AgAu较活泼的金属方程式2Ag2O= 4Ag+O2反响条件是加热2HgO=2Hg + O2反响条件是加热2Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO 反响条件是加热Zn-CuCr2O3+2Al = 2Cr +Al2O3 反响条件是加热活泼的金属电解法KAl2Al2O3 =4Al + 3O2反响条件:电解2NaCl=2Na +Cl2反响条件:电解比较： 2NaCl+2H2O=2NaOH +H2+Cl2反响

13、条件:电解 2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2反响条件:电解说明：常用的复原剂：C 、CO、 H2 和活泼金属如铝等.铝热反响也属于热复原法.适用范围：活泼的金属 K-Al电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.炼铁原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气装置高炉原理复原剂CO 的生成：C+O2=CO2CO2+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=2CO2Fe+O2=2FeOFeO+C=CO+Fe除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO脱硫添加合金元素：Cr、Mn、Ni铝土矿溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O氢氧

14、化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O+NaHCO3炼铝铝土矿、纯碱、石灰、煤、燃料油电解槽电解氧化铝：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电解法的缺点是要消耗大量的电能,本钱较高. 二、金属的冶炼三、金属腐蚀及防护分类实例金属腐蚀原理化学腐蚀电化学腐蚀氧化膜氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温简洁氧化一层氧化皮原电池反响，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

15、蚀酸性：阴极 2H+2e-=H2阳极Fe-2e-=Fe2+ 用化学方法在钢铁、铝的外表形成致密氧化膜金属防腐方法电镀其余镀铬、锌、镍在空气中不简洁发生化学变化的金属，原理 改善环境、牺牲阳极原电池的负极、外加电流等第四单元 化学与技术的进展学问归纳:一、化肥和农药化学肥料实例生产原理尿素2NH +CO32H NCOONH24H NCOONH24H NCONH +H O222氮肥硝酸铵催化剂4NH +5O4NO+6H O3222NO+O =2NO223NO2+H2O=2HNO3+NONH3+HNO3=NH4NO3磷肥其余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等过磷酸钙/普钙硫酸处理。成

16、分：Ca(H2PO4)2H2O 和CaSO4其余：重过磷酸钙 Ca(H2PO4) ，钙镁磷肥、KH2PO4 等2钾肥复合肥料草木灰K2CO3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、 KH2PO4 等农药 杀虫剂杀菌剂植物生长调整剂实例有机氯DDT、六六六、DDE 有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。波尔多液硫酸铜、石灰、石灰硫磺合剂等、除草剂等乙烯利、矮壮素等作用、影响防治有害生物，提高农作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。二、外表活性剂 精细化学品肥皂肥皂成分通式高级脂肪酸钠钾油脂水解/碱性条件RCOONa 或 RCOOK生产原理去污原理水中电离亲油基憎水基 亲水基

17、主要作用RCOONa=RCOO-+Na+ RCOO-Na+使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡简洁图示附录 1：几种工艺流程图附录 2：化学物质俗名1、高锰酸钾：俗名灰锰氧，化学式KMnO4，2、氯化钠：俗名食盐，化学式NaCl，3、碳酸钠：俗名纯碱、苏打，化学式Na2CO3，4、碳酸氢钠：俗名小苏打，化学式NaHCO3，5、氢氧化钠：俗名烧碱、火碱和苛性钠，化学式NaOH，6、碳酸钙：大理石、石灰石的主要成分，化学式CaCO3，7、氢氧化钙：俗名熟石灰、消石灰，化学式CaOH28、氧化钙：俗名生石灰，化学式CaO，作为食品枯燥剂。9、过氧化氢：俗名双氧水，化学式H2O2，医学上用作消毒剂。10、五水合硫酸铜：俗名胆矾、蓝矾，化学式CuSO45H2O 农业上用作杀菌剂，与石灰配制农药波尔多液，体育上用于游泳池消毒。11、甲烷：自然气和沼气的主要成分，化学式为CH4，是重要的气态燃料。12、乙醇：俗名酒精，化学式C2H5OH，酒类饮料的主要成分，车用乙醇汽油中添加10%乙醇，属于可再生绿色能源。13、乙酸：俗名醋酸，化学式CH3COOH，通常的食醋中约含 3%-5%的乙酸。14、固态二氧化碳：俗名干冰，化学式CO2，用于人工降雨、影视特景拍摄等。15、碳-60：俗名足球烯、富勒烯，化学式C60,应用于材料科学、超导体等方面。8