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第 3 讲　化学与技术 ( 选修 2)

第 3 讲　化学与技术 ( 选修 2). 考纲解读 1 ．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 2 ．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 3 ．了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 4 ．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。 5 ．了解化学在水处理中的应用。. 6 ．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。 7 ．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。 8 ．了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。. 考情探究

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第 3 讲　化学与技术 ( 选修 2)

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  1. 第3讲　化学与技术(选修2)

  2. 考纲解读 • 1．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 • 2．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 • 3．了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 • 4．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。 • 5．了解化学在水处理中的应用。

  3. 6．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。6．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。 • 7．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。 • 8．了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。

  4. 考情探究 • 实行新课标以来，对化学原理在工业生产中的应用进行综合考查17次。例如：2011天津10题，2011山东31题。 • 对本讲的考查主要以填空题的形式出现，一般为8或15分。 • 高考试题对本讲的考查为理解层级。试题难度中等。 • 本讲内容与化工生产和化学实验紧密结合，以新材料的制造为背景，考查与之有关的化学基础知识。

  5. 预测2012年高考对本讲内容的考查将相对稳定，仍将延续以填空题的形式为主，考查考生的综合分析能力，分值一般为8或15分，2012年高考命题将以化学知识和新材料、新能源及农业生产，钢铁炼制联系起来，进行考查的可能性较大。预测2012年高考对本讲内容的考查将相对稳定，仍将延续以填空题的形式为主，考查考生的综合分析能力，分值一般为8或15分，2012年高考命题将以化学知识和新材料、新能源及农业生产，钢铁炼制联系起来，进行考查的可能性较大。

  6. C．普通水泥的主要成分是硅酸钙 • D．黏土的主要成分是三氧化二铝 • 答案：A • 点拨：A项，“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段是二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，A项正确；B项，海水提镁的过程中，海水中应加入石灰乳而不是碳酸钙，获得单质镁时应电解熔融的MgCl2，故B项错误；C项，普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，C项错误；D项，黏土的主要成分是Al2O3· 2SiO2·2H2O，D项错误。

  7. 2．(2011·海南化学)[选修—化学与技术]工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：2．(2011·海南化学)[选修—化学与技术]工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题： • (1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。 • ①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为________； • ②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为： • ________________________________________________________________________ • (已知产物之一为CaS)；

  8. (2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。(2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。

  9. ①图中的中间产物C是________，D是________。(写化学式)；①图中的中间产物C是________，D是________。(写化学式)； • ②装置乙中发生反应的化学方程式为： • ________________________________________________________________________； • (3)联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是________ • ________________________________________________________________________。

  10. (4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？________。(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？________。

  11. (2)①甲装置为煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳的装置，生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙，所以C应为Ca(OH)2，Ca(OH)2加入到丁装置，与NH4Cl反应生成NH3，则D应为NH3。②装置乙中发生反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)①甲装置为煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳的装置，生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙，所以C应为Ca(OH)2，Ca(OH)2加入到丁装置，与NH4Cl反应生成NH3，则D应为NH3。②装置乙中发生反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl。 • (3)联合制碱法简化了生产设备，避免了副产物的生成。 • (4)由溶解度曲线可知，碳酸氢钾的溶解度较大，降温过程中不会析出碳酸氢钾晶体，故不能采用此法制碳酸钾。

  12. 思维激活　名校模拟可借鉴，抽空一定看一看 • 3．(2011·河北石家庄高三一检)化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是() • A．燃烧中加入适量石灰，可减少废气中SO2的量 • B．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 • C．为防止电池中的重金属污染土壤和水体，应积极开发废旧电池的综合利用技术 • D．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 • 答案：B

  13. 4．(2011·江苏南通高三二调)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，我国常以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸。4．(2011·江苏南通高三二调)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，我国常以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸。 • (1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现有标准状态下5.6 L SO2气体，在500℃、V2O5催化下转化成SO3，若SO2转化率为a%，放出热量为QkJ。该反应的热化学方程式为____________________。

  14. (2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如上表，则SO2的转化率为________。(2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如上表，则SO2的转化率为________。 • (3)如下图所示，用98%的浓硫酸1.0 t吸收SO3制得发烟硫酸(化学组成可表示为H2SO4·xSO3)，可生产SO3质量分数为20%的发烟硫酸________t。

  15. (4)某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.100 0 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完成反应后，再用0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。 • 已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO42－＋2Fe2＋＋4H＋ • Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O • 则样品中FeS2的质量分数是多少？(假设杂质不参加反应)

  16. 网控全局　知识网络　优化记忆

  17. 考点整合　高效提升　触类旁通 • 1．海水的综合利用 • (1)海水中盐的开发和利用 • ①海水制盐 • 由海水制盐的方法以蒸发法为主，它的原理很简单，即在太阳照射后，海水受热使水分蒸发，当各种盐分别达到其饱和浓度时，依次以固态形式析出。

  18. (2)海水提溴 • 从海水中提取的溴约占世界溴年产量的1/3。常用的一种海水提溴技术叫做吹出法，即用氯气氧化海水中Br－，使其变成Br2(Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－)，然后用空气或水蒸气吹出。

  19. 2．石油和煤的综合利用 • (1)石油的综合利用 • 石油是烃的混合物，因此没有固定的沸点。工业上通过减压分馏和常压分馏的方法，把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物而分离出来。分馏出来的各种成分叫做馏分，每一种馏分仍然是多种烃的混合物。 • 为了获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，采用催化裂化的方法，在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃。

  20. (2)合成氨的基本生产过程 • 合成氨的生产主要包括三个步骤： • ①造气：制备合成氨的原料气，包括N2、H2。 • ②净化：原料气净化处理，以防止催化剂“中毒”。 • ③合成：将原料气进行化学合成制氨。

  21. ②用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的氧化物还原为氮气和水②用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的氧化物还原为氮气和水 • H2＋NO2===NO＋H2O • 2H2＋2NO===N2＋2H2O • CH4＋4NO2===4NO＋CO2＋2H2O • CH4＋4NO===2N2＋CO2＋2H2O

  22. 6．纯碱的生产 • (1)氨碱法生产纯碱 • 氨碱法生产纯碱是以碳酸钙和氯化钠为原料，其过程为： • ①生成碳酸氢钠和氯化铵 • 将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到NaHCO3和NH4Cl，方程式为： • NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

  23. 7．化学与技术的发展 • (1)化肥 • 农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥[NH4HCO3、NH4NO3、CO(NH2)2等]、磷肥和钾肥(KNO3等)。 • (2)农药 • 天然产物和无机物等属于人类最早使用的第一代农药，有机氯、有机磷、氨基甲酸酯等有机合成农药为第二代农药，拟除虫菊酯和特异性农药等则是人类开发和利用的第三代农药。第三代农药也被称为环境友好农药。

  24. 8．洗涤剂 • (1)组成：洗涤剂是以一种或数种表面活性剂为主要成分，加入少量杀菌剂、织物柔顺剂、荧光增白剂或有其他特殊功能的添加剂制成的日用化学品。 • (2)种类 • 洗涤剂有块状、粉状、液体状的，常用的洗涤剂有：

  25. (3)合成洗涤剂 • 合成洗涤剂分固态(洗衣粉)或液态(洗洁精)两大类，其主要成分是烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠等。 • ①合成洗涤剂的优点 • a．不受水质限制，在含Mg2＋、Ca2＋的水中使用也不丧失去污能力。 • b．去污能力更强，并且适合洗衣机使用。 • c．合成洗涤剂的主要原料是石油，原料便宜。

  26. ②合成洗涤剂对环境的影响 • a．有的洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。 • b．有的洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中的溶解氧含量降低，也使水质变坏。

  27. ③合成洗涤剂的制备

  28. 9．无机非金属材料 • (1)传统硅酸盐材料 • 陶瓷、玻璃、水泥等材料的化学组成大多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。 • ①陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。 • ②普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，它是以石英砂(主要成分SiO2)、石灰石(主要成分CaCO3)和纯碱为主要原料，经过加热熔融、澄清、成型和缓冷等工序制成的。

  29. (2)新型无机非金属材料 • ①新型无机非金属材料的主要特性有承受高温、强度高、有电学特性、光学特性和生物功能。 • ②新型陶瓷 • 氧化铝陶瓷俗名是刚玉，该材料具有的优点是能经受高温、不怕氧化、硬度大、耐磨损。 • (3)光导纤维 • 光纤是一种能高质量传导光的玻璃纤维。它可以用于通讯、医疗、传递能量等方面，其优点有频带宽、抗干扰性能好、不辐射、防窃听、不怕腐蚀、质量好、铺设方便等。

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