【3年高考2年模擬】2016版高考化學(xué) 第39講 化學(xué)與技術(shù)課件

1、第39講化學(xué)與技術(shù)課標(biāo)版課標(biāo)版 化學(xué)化學(xué)題組一化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(一)硫酸工業(yè)1.合成硫酸的三種原料教材研讀教材研讀三種原料為硫黃(或黃鐵礦)、空氣、水。2.三個(gè)反應(yīng)(1)造氣:S(s)+O2(g)SO2(g)或4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)。(2)催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。(3)三氧化硫的吸收:SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)。3.黃鐵礦制硫酸的三個(gè)主要設(shè)備三個(gè)主要設(shè)備為沸騰爐、接觸室、吸收塔。特別提示a.吸收塔內(nèi)用98.3%的濃硫酸吸收SO3,是因?yàn)橛盟諘?huì)產(chǎn)生酸霧,腐蝕設(shè)備和降低吸收率。b.為了降低成本,通入沸騰爐和

2、接觸室的不是氧氣,而是空氣。4.接觸室中三個(gè)反應(yīng)條件(1)溫度:根據(jù)平衡移動(dòng)原理,應(yīng)在低溫下進(jìn)行,但低溫時(shí)催化劑的活性不高,反應(yīng)速率低,實(shí)際生產(chǎn)中采用400500的溫度。(2)常壓:根據(jù)平衡移動(dòng)原理,應(yīng)在高壓下進(jìn)行,但增大壓強(qiáng)對SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大,且加壓會(huì)提高成本和能量消耗,同時(shí)常壓下的轉(zhuǎn)化率已很高,所以實(shí)際生產(chǎn)在常壓下進(jìn)行。(3)適當(dāng)過量的空氣:目的是提高SO2的轉(zhuǎn)化率。(1)“三廢”處理方法a.尾氣吸收:SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4CaSO4+SO2+H2Ob.廢水處理:根據(jù)雜質(zhì)性質(zhì)的不同,采用不同的化學(xué)方法進(jìn)行處理,如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法。c

3、.廢渣利用:制磚或制造水泥,提煉貴重金屬。(2)能量的充分利用硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱可用于預(yù)熱反應(yīng)物,滿足自身能量的需要,還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱、發(fā)電)。5.“三廢”處理和能量綜合利用1.反應(yīng)原理N2+3H22NH32.基本生產(chǎn)過程(1)造氣1)N2來源于空氣a.將空氣加壓、降溫液化后蒸發(fā)分離出O2而獲得N2;b.將空氣與碳作用生成CO2,再除去CO2后得N2。2)H2來源于水和燃料(焦炭、煤、石油、天然氣等)的反應(yīng),反應(yīng)方程式為C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2等。(二)合成氨工業(yè)(2)凈化1)原料氣中的主要雜質(zhì):H2S、CO、CO2、O2等。2)主要危害

4、:會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒。3)凈化方法:a.H2S用氨水吸收,NH3H2O+H2SNH4HS+H2O;b.CO首先被氧化生成CO2,再被K2CO3溶液吸收,CO+H2O(g)CO2+H2、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3。(3)合成與分離a.設(shè)備:合成塔。b.氨的分離:通過冷凝器使氨液化,然后將液氨分離出來,分離后的混合氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī),再送到合成塔中繼續(xù)合成。3.合成氨條件的選擇溫度:400500;壓強(qiáng):1030MPa;催化劑:以鐵為主的催化劑。(三)純堿工業(yè)氨堿法聯(lián)合制堿法原理NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O原料NaCl、N

5、H3、CaCO3(制備CO2和CaO)NaCl、NH3、CO2生產(chǎn)流程優(yōu)、缺點(diǎn)原料便宜,步驟簡單,但是產(chǎn)生大量CaCl2,食鹽利用率低產(chǎn)品純度高,原料利用率高,同時(shí)得到氮肥NH4Cl,但會(huì)加重設(shè)備的腐蝕(四)農(nóng)藥、化肥和表面活性劑1.化肥(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥和鉀肥。(2)尿素的工業(yè)生產(chǎn)原理用化學(xué)方程式表示為2NH3+CO2H2NCOONH4、H2NCOONH4H2NCONH2+H2O;硝酸銨的工業(yè)生產(chǎn)原理用化學(xué)方程式表示為4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO、NH3+HNO3NH4NO3。(3)常見的復(fù)合肥料有:N

6、H4H2PO4、(NH4)2HPO4、KNO3、KH2PO4。(1)分類1)按成分分類a.第一代農(nóng)藥:天然產(chǎn)物和無機(jī)物,屬于人類最早使用的農(nóng)藥。b.第二代農(nóng)藥:有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯等有機(jī)合成的農(nóng)藥。c.第三代農(nóng)藥:擬除蟲菊酯和特異性農(nóng)藥等人類開發(fā)和利用的農(nóng)藥,它具有高效、低毒、低殘留的特點(diǎn),故被稱為“環(huán)境友好農(nóng)藥”。2)按用途分類a.殺蟲劑,如有機(jī)氯、有機(jī)磷、擬除蟲菊酯等。b.殺菌劑,如波爾多液等。2.農(nóng)作物的保護(hù)神農(nóng)藥c.除草劑,如2,4-D等。d.植物生長調(diào)節(jié)劑,如乙烯、乙烯利等。(2)危害a.對農(nóng)產(chǎn)品造成污染,危及食品安全。b.破壞生物鏈,影響生態(tài)平衡。c.對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,危及

7、人類健康和生命安全。3.合成洗滌劑洗滌劑的主要成分是表面活性劑(如十二烷基苯磺酸鈉),能夠去除油污,里面還含有殺菌劑、織物柔軟劑等輔助成分。題組二化學(xué)與資源的開發(fā)利用(一)獲取潔凈的水1.天然水的凈化混凝法(1)概念:加入混凝劑,使天然水中細(xì)小的懸浮物和膠體聚集成較大的顆粒而沉淀,然后過濾除去的方法。(2)常見混凝劑:明礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等。2.硬水的軟化(1)分類硬水:含有較多Ca2+、Mg2+的天然水。軟水:含有較少或不含Ca2+、Mg2+的天然水。(2)硬度的劃分暫時(shí)硬度:水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起。永久硬度:水的硬度由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物等

8、引起。(3)硬水的軟化方法a.加熱法原理:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2適用范圍:只能軟化具有暫時(shí)硬度的水。b.藥劑法常用藥劑:純堿、生石灰等。原理:HC+OH-C+H2O、Ca2+CCaCO3、Mg2+2OH-Mg(OH)2。適用范圍:可軟化具有暫時(shí)硬度和永久硬度的水。特別提示藥劑法軟化硬水必須注意加入試劑的先后順序,為使離子沉淀完全,所加入的試劑必須過量,過量的Ca2+也必須除去,所以Na2CO3應(yīng)在Ca(OH)2或生石灰之后加入。c.離子交換法交換劑中的陽離子與水中的Ca2+、Mg2+發(fā)生離

9、子交換作用使水軟化。離子交換劑常用NaR、HR表示。離子交換劑使用一段時(shí)間后失去交3O23O23O換能力,可以利用食鹽水使NaR型離子交換劑發(fā)生逆交換,重新恢復(fù)交換能力,這個(gè)過程叫做再生。3.污水處理(1)基本流程(2)污水處理時(shí)常用的化學(xué)方法a.中和法酸性廢水常用熟石灰中和,堿性廢水常用H2SO4或CO2中和。b.沉淀法Hg2+、Pb2+、Cu2+等重金屬離子可用Na2S除去,反應(yīng)的離子方程式為Hg2+S2-HgS,Pb2+S2-PbS,Cu2+S2-CuS。4.海水淡化海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法等。(二)海水的綜合利用1.氯堿工業(yè)(1)設(shè)備離子交換膜電解槽離子交換膜只允許陽離子通過。

10、氯堿工業(yè)的生產(chǎn)原理用化學(xué)方程式表示為2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。(3)粗鹽的精制a.目的:除去泥沙,使Ca2+、Mg2+、S等的含量達(dá)到要求。b.原因:Ca2+、Mg2+等在堿溶液中形成沉淀,破壞離子交換膜。c.試劑:BaCl2、NaOH、Na2CO3、稀鹽酸。用BaCl2除去S,用NaOH除去Mg2+,用Na2CO3除去Ba2+及Ca2+,所加沉淀劑需稍過量。試劑的加入順序:純堿需在鋇試劑后加,稀鹽酸在過濾后加。24O24O(2)原理Ba2+SBaSO4Mg2+2OH-Mg(OH)2Ca2+CCaCO3Ba2+CBaCO3C+2H+H2O+CO2(4)產(chǎn)品a.陽極室產(chǎn)品:氯

11、氣,補(bǔ)充精制飽和食鹽水,流出淡鹽水。b.陰極室產(chǎn)品:氫氣和NaOH,補(bǔ)充水(含少量NaOH)流出NaOH溶液。24O23O23O23Od.有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:(2)反應(yīng)原理Cl2+2NaBr2NaCl+Br2或2.從海水中提取溴單質(zhì)(1)工藝流程(1)工藝流程(2)主要化學(xué)反應(yīng)a.制備石灰乳:CaCO3CaO+CO2、CaO+H2OCa(OH)2;b.沉淀Mg2+:Mg2+Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+;c.制備MgCl2:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O;3.從海水中提取鎂單質(zhì)d.電解MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2。(3)生產(chǎn)中應(yīng)用的平衡原理1)沉淀溶解平衡

12、原理a.向海水中加入沉淀劑Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,則最大限度地將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀。b.向Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸,使沉淀溶解平衡右移。2)水解平衡原理在MgCl26H2O脫水變?yōu)镸gCl2時(shí),由于存在水解平衡MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,在HCl氣體環(huán)境中,增大了c(HCl),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成。煉制方法原理變化主要原料主要產(chǎn)品分餾常壓利用烴的沸點(diǎn)不同,將石油分離成沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物物理變化原油石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等減壓重油柴油、潤滑油、燃料油、石蠟、瀝青等(三)石

13、油、煤、天然氣的綜合利用1.石油的煉制裂化在一定條件下,使長鏈烴斷裂為短鏈烴化學(xué)變化 重油、石蠟等汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油裂解深度裂化(更高溫度下的裂化)化學(xué)變化石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣)主要是乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等原理產(chǎn)品干餾將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣氣化把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體 CO、H2、CH4等可燃性氣體和CO2、N2等2.煤的綜合利用液化直接液化高溫、高壓和有催化劑條件下,把煤與溶劑混合,使煤與H2作用生成液體燃料優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)物燃料氣、液化石油氣等間接液化先把煤轉(zhuǎn)化成CO和H2,再經(jīng)催化合成烴類燃料、醇類燃料(如CH3OH)等合成汽油、甲醇

14、等3.煤化工和天然氣化工的發(fā)展一碳化學(xué)(1)煤氣化2C+O22COC+H2OCO+H2CO+H2OH2+CO2(2)天然氣的重整CH4+H2OCO+3H2題組三化學(xué)與材料的發(fā)展(一)無機(jī)非金屬材料1.傳統(tǒng)硅酸鹽材料傳統(tǒng)硅酸鹽材料一般是以黏土、石英、鉀長石、鈉長石等為原料生產(chǎn)的。(1)陶瓷:傳統(tǒng)陶瓷大多是將黏土和水的混合物通過高溫?zé)Y(jié)制成的。(2)玻璃:普通玻璃是以石英砂、石灰石、純堿為主要原料,經(jīng)過若干工序制成的。它的主要成分為Na2SiO3和CaSiO3。(3)水泥:普通硅酸鹽水泥的原料主要是石灰石、黏土;在窯中煅燒得到熟料再配以適量的石膏及其他混合材料即得產(chǎn)品;水泥的主要成分是3CaOSi

15、O2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3等。2.新型無機(jī)非金屬材料(1)新型陶瓷:新型陶瓷突破了以Si和O兩種元素為主的傳統(tǒng)組成體系,進(jìn)一步提高了陶瓷的性能,可作航天器的涂層材料。(2)石墨、金剛石和C60等。C60是碳的另一類單質(zhì),類似的還有C70、C240、C540、C960等。C60可能成為新型貯氫材料;K3C60具有超導(dǎo)性,由此可能開發(fā)出高溫超導(dǎo)材料;碳納米管則具有更大的韌性。(1)工業(yè)煉鐵a.主要原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。b.主要設(shè)備:高爐。c.反應(yīng)原理:C+O2CO2(提供熱能,制造CO2)CO2+C2CO(制造還原劑)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(制造生鐵)CaC

16、O3+SiO2CaSiO3+CO2(除去SiO2)(2)工業(yè)煉鋼a.煉鋼原理(二)金屬的冶煉1.鋼鐵的冶煉煉鋼就是在高溫下用氧化劑將生鐵中過多的碳和其他雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣除去。在煉鋼的過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有:2C+O22CO2Fe+O22FeOFeO+CCO+Fe(脫碳)FeS+CaOFeO+CaS(脫硫)b.煉鋼的主要設(shè)備:轉(zhuǎn)爐。c.煉鋼的主要原料:生鐵、氧氣、生石灰和合金元素。(1)原料:鋁土礦(主要成分為Al2O3)。(2)提純Al2O3Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3,2Al(OH)3Al2O3+3H2O(3

17、)電解Al2O32Al2O34Al+3O22.鋁的冶煉合成材料線型高分子材料體型高分子材料常見物質(zhì)合成纖維、部分塑料部分塑料(如電木)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈,鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈,鏈與鏈之間形成化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)性質(zhì)特點(diǎn)具有彈性、可塑性,在有機(jī)溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度、脆性較小,不能導(dǎo)電,屬于熱塑性材料沒有彈性和可塑性,不能溶解或熔融,在溶劑中能溶脹,硬度和脆性較大,不能導(dǎo)電,屬于熱固性材料(三)高分子材料1.線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較2.新型高分子材料(1)功能高分子材料的特定功能主要通過以下三種途徑獲得:a.由含有某種特定功能官能團(tuán)的單體直接

18、聚合(如能導(dǎo)電的高分子化合物等);b.通過化學(xué)反應(yīng)在高分子主鏈或側(cè)鏈上引入某些具有特定功能的基團(tuán)(如高吸水性樹脂等);c.通過合理的加工成型實(shí)現(xiàn)材料的功能化(如微膠囊等)。(2)復(fù)合材料一般是由起黏結(jié)作用的基體和起增強(qiáng)作用的增強(qiáng)體兩種材料構(gòu)成。玻璃鋼就是玻璃纖維和高分子化合物復(fù)合而成的復(fù)合材料。3.廢舊高分子材料的回收利用(1)通過再生和改性利用,重新做成多種有用的材料和制品。(2)采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解,用于制備多種化工原料。(3)將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能。1.在接觸法生產(chǎn)H2SO4的過程中,對“廢氣、廢水、廢熱”的處理正確的是()廢氣用氨水處理污水用石灰乳處理廢渣用來

19、造水泥或煉鐵用“廢熱”鍋爐產(chǎn)生蒸氣來供熱或發(fā)電A.只有B.只有C.只有D.全部答案DSO2等廢氣可以用氨水吸收制得化肥硫酸銨等;污水顯酸性可以用石灰乳處理;爐渣和礦灰可作為煉鐵的原料;工業(yè)制硫酸過程中產(chǎn)生大量的熱,不但可以自行提供能量,還可以向外界提供能量,以降低成本。題組一化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)2.下列說法正確的是()A.硫酸生產(chǎn)中常采用高壓條件來提高SO2的轉(zhuǎn)化率B.合成氨工業(yè)中由于N2的轉(zhuǎn)化率不高,故N2的利用率不高C.SO2的催化氧化和合成氨工業(yè)都采用鐵作催化劑D.SO2的催化氧化和合成氨工業(yè)都采用相同的溫度答案D在常壓條件下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高了,增大壓強(qiáng)對SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大,且加壓

20、會(huì)增大成本,A錯(cuò);合成氨工業(yè)中采用原料循環(huán)利用原理,N2的轉(zhuǎn)化率較高,B錯(cuò);SO2的催化氧化采用V2O5作催化劑,C錯(cuò)。3.煤、石油、天然氣是重要的能源和化工原料,下列說法正確的是()A.石油裂解得到的汽油是純凈物B.石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C.水煤氣是通過煤的液化得到的氣態(tài)燃料D.天然氣是清潔燃料答案D汽油是一種混合物,石油產(chǎn)品中只有含有不飽和鍵的烴才能用于聚合反應(yīng),故A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤;水煤氣是通過煤的氣化得到的氣態(tài)燃料。題組二化學(xué)與資源的開發(fā)利用4.化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是()A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物,可用于水的凈化B.在海輪外

21、殼上鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率C.MgO的熔點(diǎn)很高,可用于制作耐高溫材料D.電解MgCl2飽和溶液,可制得金屬鎂答案D電解熔融的MgCl2能制取單質(zhì)鎂,發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2(熔融)Mg+Cl2。5.從石器、青銅器到鐵器時(shí)代,金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限,之所以有先后,主要取決于()A.金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱B.金屬在地殼中的含量多少C.金屬的化合價(jià)高低D.金屬的活動(dòng)性大小答案D金屬越活潑,越難冶煉。題組三化學(xué)與材料的發(fā)展6.下列有關(guān)材料的說法不正確的是()A.傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料雖有不少優(yōu)點(diǎn),但質(zhì)脆,經(jīng)不起熱沖擊B.新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了

22、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn),但強(qiáng)度比較差C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)D.新型無機(jī)非金屬材料的特性之一是具有電學(xué)特性答案B質(zhì)地較脆、經(jīng)不起熱沖擊是傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn);新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn),同時(shí)還具有了能承受高溫、強(qiáng)度較高、具有電學(xué)性能等若干優(yōu)點(diǎn)。7.一種有機(jī)玻璃的結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于它的敘述不正確的是()A.該有機(jī)玻璃是一種高分子材料B.該有機(jī)玻璃屬于加聚產(chǎn)物C.可用過濾法除去CCl4中的少量該有機(jī)玻璃D.它在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)時(shí),CO鍵發(fā)生斷裂答案CCCl4是一種有機(jī)溶劑,能夠溶解該有機(jī)玻璃。重難化學(xué)工藝流

23、程題典例1(2014河北石家莊質(zhì)量檢測,36)硫酸的工業(yè)制備是一個(gè)重要的化工生產(chǎn)過程,但在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量污染,需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝。.尾氣的吸收和綜合利用。以工業(yè)制硫酸的尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氫銨和KCl為原料可以合成硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下:重難突破重難突破(1)反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)反應(yīng)在25、40%的乙二醇溶液中進(jìn)行,該反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因?yàn)椤?催化劑的回收利用。SO2的催化氧化所使用的催化劑為V2O5,實(shí)際生產(chǎn)中,催化劑在使用一段時(shí)間后,會(huì)含有V2O5、VOSO4和SiO2等,其中VOSO4能溶

24、于水?；厥誚2O5的主要流程如下:(4)若反萃取使用的硫酸用量過大,進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加的用量。(5)浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,氧化過程的化學(xué)方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO43(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O;若兩步所用試劑Na2SO3與KClO3的物質(zhì)的量之比為12 7,則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為?？疾閮?nèi)容化工生產(chǎn)流程、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等。解題關(guān)鍵解答本題的關(guān)鍵是將流程圖與氧化還原反應(yīng)的概念、所學(xué)的基本理論相結(jié)合。解析(1)由流程圖可知反應(yīng)是CaSO4與C反應(yīng)生成CaS、CO,即:CaSO4+4C4CO+CaS,故

25、氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1 4。(2)反應(yīng)是CaSO4、NH4HCO3、NH3反應(yīng)生成CaCO3及(NH4)2SO4。(3)反應(yīng)是(NH4)2SO4、KCl反應(yīng)生成NH4Cl、K2SO4,K2SO4在該條件下溶解度更小,可結(jié)晶析出。(4)由流程圖可知硫酸用量過大,進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加NH3H2O的用量。(5)由流程圖知浸取還原時(shí),是Na2SO3在酸性條件下把V2O5還原成VOSO4,利用得失電子守恒、原子守恒可寫出反應(yīng)方程式。因所消耗Na2SO3與KClO3物質(zhì)的量之比為12 7,則12molNa2SO3消耗12molV2O5,生成24molVOSO4;7molKClO3共消耗42molV

26、OSO4,則催化劑中原有VOSO4為42mol-24mol=18mol,故催化劑中n(V2O5) n(VOSO4)=12 18=2 3。答案(1)1 4(2)NH4HCO3+NH3+CaSO4CaCO3+(NH4)2SO4(3)K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小(4)NH3H2O(5)Na2SO3+V2O5+2H2SO42VOSO4+Na2SO4+2H2O2 31-1海水是寶貴的自然資源。利用海水可以得到一系列產(chǎn)品,也可以進(jìn)行廢氣處理。(1)利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品處理含SO2的煙氣的流程如下:“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是。(2)利用海水脫硫可以有效地解決煤

27、燃燒排放的SO2造成的一系列環(huán)境問題。其工藝流程如圖所示:天然海水吸收含硫的煙氣后,需要用氧氣進(jìn)行氧化處理,其反應(yīng)原理的化學(xué)方程式是;氧化后的“海水”中需要加入氫氧化鈉,該操作的主要目的是。(3)從海水中提純粗鹽后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等陽離子,對母液進(jìn)行一系列的加工可制得金屬鎂。從離子反應(yīng)的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是。要利用MgCl26H2O制得無水氯化鎂,應(yīng)采取的措施是。電解熔融的無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂,下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是(填字母)。A.ArB.CO2C.空氣D.O2F.水蒸氣答案(1)SO2+OH-HSNaCl(2

28、)2H2SO3+O22H2SO4中和硫酸(3)沉淀Mg2+在HCl氣流中脫水,抑制氯化鎂水解A解析(1)氯堿工業(yè)產(chǎn)品之一為NaOH,用NaOH吸收SO2,其離子方程式為SO2+OH-HS;回收裝置中NaHSO3與HCl反應(yīng)生成NaCl,NaCl又3O3O是氯堿工業(yè)的原料,故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl。(2)氧氣將H2SO3氧化為硫酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO3+O22H2SO4;氧化后的“海水”中加入氫氧化鈉是為了中和生成的酸。(3)石灰乳能將鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀,則在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+;利用MgCl26H2O制得無水氯化鎂,應(yīng)采取的措施是在HCl氣流中脫水,抑制氯化鎂水解;用作鎂蒸氣的冷卻劑,應(yīng)不與Mg反應(yīng),只有A符合。一、化工生產(chǎn)流程的評價(jià)與優(yōu)化 化工生產(chǎn)方案應(yīng)從環(huán)境保護(hù)和綜合利用原料、合理利用能量,以及化工生產(chǎn)的規(guī)模和廠址選擇等方面進(jìn)行考慮。 (1)綠色化學(xué):綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué),是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。理想的化工方式是:反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)“零排放”。 (2)循環(huán)操作:循環(huán)操作是化工生產(chǎn)的重要工藝之一,