高中化學專題二從自然資源到化學品專題歸納整合ppt課件

1、專題歸納整合專題歸納整合 請用一句話表達下列關(guān)鍵詞：請用一句話表達下列關(guān)鍵詞：電解化學平衡化學平衡移動鹽類水解金屬冶煉催化電解化學平衡化學平衡移動鹽類水解金屬冶煉催化劑工業(yè)三廢劑工業(yè)三廢提示提示電解：在直流電的作用下，陰陽離子分別在兩個電極上電解：在直流電的作用下，陰陽離子分別在兩個電極上發(fā)生氧化還原反應的過程，是將電能轉(zhuǎn)化為化學能。發(fā)生氧化還原反應的過程，是將電能轉(zhuǎn)化為化學能?；瘜W平衡：在一定條件下的可逆反應，當化學平衡：在一定條件下的可逆反應，當v正正與與v逆逆相等時，各組相等時，各組分的含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)。分的含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)?；瘜W平衡移動：對于一個處于平衡狀態(tài)的可逆反應，當外

2、界條化學平衡移動：對于一個處于平衡狀態(tài)的可逆反應，當外界條件改變時，件改變時，v正正與與v逆逆不再相等到兩者達到相等不再相等到兩者達到相等(新平衡新平衡)的過程。的過程。鹽類水解：弱堿陽離子或弱酸陰離子結(jié)合水電離出的鹽類水解：弱堿陽離子或弱酸陰離子結(jié)合水電離出的OH或或H生成弱堿或弱酸的反應。生成弱堿或弱酸的反應。金屬冶煉：由化合態(tài)的金屬元素被還原為游離態(tài)金屬冶煉：由化合態(tài)的金屬元素被還原為游離態(tài)(金屬單質(zhì)金屬單質(zhì))。催化劑：在一個反應中，能夠改變其反應速率，而反應前后自催化劑：在一個反應中，能夠改變其反應速率，而反應前后自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變的物質(zhì)。身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變的物質(zhì)。工業(yè)三廢：

3、廢氣工業(yè)三廢：廢氣(如如SO2、CO、NO等等)，廢水，廢水(含有害物質(zhì)含有害物質(zhì))、廢、廢渣。渣。1電解池與原電池有什么區(qū)別？電解池與原電池有什么區(qū)別？提示提示原電池原電池電解池電解池電鍍池電鍍池定義定義將化學能轉(zhuǎn)變將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置化學能的裝置應用電解原理應用電解原理在某些金屬表在某些金屬表面鍍上一層其面鍍上一層其他金屬的裝置他金屬的裝置原電池原電池電解池電解池電鍍池電鍍池形成條件形成條件活潑性不同活潑性不同的兩電極的兩電極(連連接接) 電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液(電極插電極插入其中，并與入其中，并與電極發(fā)生自發(fā)電極發(fā)生自發(fā)反應反應) 形成形

4、成閉合回路閉合回路兩電極接直兩電極接直流電源流電源兩電兩電極插入電解質(zhì)極插入電解質(zhì)溶液中溶液中形成形成閉合回路閉合回路鍍層金屬接鍍層金屬接電源正極，待電源正極，待鍍金屬接電源鍍金屬接電源負極負極電鍍液電鍍液必須含有鍍層必須含有鍍層金屬的離子金屬的離子(電鍍過程濃度電鍍過程濃度不變不變)續(xù)表續(xù)表電極電極名稱名稱負極：氧化反應，負極：氧化反應，金屬失電子或者氫金屬失電子或者氫氣等還原性物質(zhì)失氣等還原性物質(zhì)失電子電子正極：還原反應，正極：還原反應，溶液中的陽離子得溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電電子或者氧氣得電子子(吸氧腐蝕吸氧腐蝕)陽極：氧化反應，陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失溶液中的陰離子失電

5、子，或電極金屬電子，或電極金屬失電子失電子陰極：還原反應，陰極：還原反應，溶液中的陽離子得溶液中的陽離子得電子電子陽極：金屬電極失電子陽極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中鍍層金陰極：電鍍液中鍍層金屬陽離子得電子屬陽離子得電子(在電鍍在電鍍控制的條件下，水電離控制的條件下，水電離產(chǎn)生的產(chǎn)生的H及及OH一般不一般不放電放電)電子電子流向流向同電解池同電解池(1)同一原電池的正、負極的電極反應中得、失電子數(shù)相等。同一原電池的正、負極的電極反應中得、失電子數(shù)相等。(2)同一電解池同一電解池的陰、陽極的電極反應中得、失電子數(shù)相等。的陰、陽極的電極反應中得、失電子數(shù)相等。(3)串聯(lián)電路中的各個電極反串聯(lián)電路

6、中的各個電極反應時得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時，得、失電應時得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時，得、失電子數(shù)要相等；在計算電解產(chǎn)物的量時，應按得、失電子數(shù)相等計算子數(shù)要相等；在計算電解產(chǎn)物的量時，應按得、失電子數(shù)相等計算2. 影響化學平衡移動的因素有哪些？影響化學平衡移動的因素有哪些？ 提示提示溫度、壓強、濃度溫度、壓強、濃度3鹽類水解規(guī)律是什么？鹽類水解規(guī)律是什么？ 提示提示誰弱誰水解，誰強顯誰性誰弱誰水解，誰強顯誰性 有弱才水解，無弱不水解有弱才水解，無弱不水解 都弱都水解，越弱越水解都弱都水解，越弱越水解4金屬冶煉方法有哪些？金屬冶煉方法有哪些？1電

7、解質(zhì)在電解時有什么規(guī)律？電解質(zhì)在電解時有什么規(guī)律？提示提示類型類型電極反應電極反應特點特點實例實例電解電解物質(zhì)物質(zhì)電解質(zhì)電解質(zhì)溶液濃度溶液濃度pH電解質(zhì)電解質(zhì)溶液復原溶液復原電解電解水型水型陰極：陰極：4H4e2H2陽極：陽極：4OH4e=2H2OO2NaOH水水增大增大增大增大水水H2SO4水水增大增大減小減小水水Na2SO4水水增大增大不變不變水水續(xù)表續(xù)表電解電電解電解質(zhì)型解質(zhì)型電解質(zhì)電離電解質(zhì)電離出的陰陽離出的陰陽離子分別在兩子分別在兩極放電極放電HCl電解質(zhì)電解質(zhì) 減小減小增大增大氯化氫氯化氫CuCl2電解質(zhì)電解質(zhì) 減小減小不變不變氯化銅氯化銅放放H2生堿型生堿型陰極：放出陰極：放出H

8、2生成堿生成堿陽極：電解陽極：電解質(zhì)陰離子放質(zhì)陰離子放電電NaCl電解質(zhì)電解質(zhì)和水和水生成生成新新電解電解質(zhì)質(zhì)增大增大氯化氫氯化氫放放O2生酸型生酸型陰極：電解陰極：電解質(zhì)陽離子放質(zhì)陽離子放電電陽極：陽極：OH放電生成酸放電生成酸CuSO4電解質(zhì)電解質(zhì)和水和水生成生成新新電解電解質(zhì)質(zhì)減小減小氧化銅氧化銅2催化劑為什么只能加快反應速率而不能引起化學平衡的催化劑為什么只能加快反應速率而不能引起化學平衡的 移動？移動？ 提示提示對一個可逆反應來說，使用催化劑時，正逆反應速率對一個可逆反應來說，使用催化劑時，正逆反應速率均增大且增大的程度相同，即均增大且增大的程度相同，即v正正與與v逆逆仍相等，故化學

9、平衡仍相等，故化學平衡不移動。不移動。3利用電化學原理怎樣保護金屬不受腐蝕？利用電化學原理怎樣保護金屬不受腐蝕？ 提示提示犧牲陽極的陰極保護法和外加直流電源的陰極保護犧牲陽極的陰極保護法和外加直流電源的陰極保護法。法。4如何科學地治理如何科學地治理“工業(yè)三廢工業(yè)三廢”？ 提示提示“三廢三廢”主要是指廢氣、廢水和廢渣。治理主要是指廢氣、廢水和廢渣。治理“三廢三廢”要從設計生產(chǎn)工藝與選擇原料做起，即從源頭上根本性的解要從設計生產(chǎn)工藝與選擇原料做起，即從源頭上根本性的解決問題，其次是把好排放關(guān)，對排出的決問題，其次是把好排放關(guān)，對排出的“三廢三廢”的處理，要的處理，要盡最大努力使垃圾資源化，最低要求

10、是垃圾無害化。盡最大努力使垃圾資源化，最低要求是垃圾無害化。5化工生產(chǎn)廠址的選擇的原則是什么？化工生產(chǎn)廠址的選擇的原則是什么？ 提示提示綜合考慮原料、水源、能源、土地供給、市場需求，綜合考慮原料、水源、能源、土地供給、市場需求，交通運輸和環(huán)境保護等諸多因素，權(quán)衡利弊做出合理定址。交通運輸和環(huán)境保護等諸多因素，權(quán)衡利弊做出合理定址。 學科思想培養(yǎng)二學科思想培養(yǎng)二有關(guān)化工生產(chǎn)工藝的命題角度和解題指導有關(guān)化工生產(chǎn)工藝的命題角度和解題指導化學生產(chǎn)工藝是人類對自然資源利用的一項技術(shù)，自然資源豐化學生產(chǎn)工藝是人類對自然資源利用的一項技術(shù)，自然資源豐富，利用化學原理為指導可對自然資源進行開發(fā)和利用，如合富，

11、利用化學原理為指導可對自然資源進行開發(fā)和利用，如合成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)，從海水提取成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)，從海水提取Mg、Br2、I2等，化學生產(chǎn)工藝為人類生活帶來了很大的方便，因此等，化學生產(chǎn)工藝為人類生活帶來了很大的方便，因此在高考命題中成為命題的一個熱點，多以綜合題型呈現(xiàn)，具體在高考命題中成為命題的一個熱點，多以綜合題型呈現(xiàn)，具體有以下幾個考查方向。有以下幾個考查方向。 硫酸是許多化學工業(yè)的原料，其消費量可作為一個國家硫酸是許多化學工業(yè)的原料，其消費量可作為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的一個標志。硫酸工廠廠址的選擇是一個復工業(yè)發(fā)展水平的一個標志。硫酸工廠廠址的選

12、擇是一個復雜的問題，如圖是影響化工廠選址的部分因素。又已知硫雜的問題，如圖是影響化工廠選址的部分因素。又已知硫酸是一種腐蝕性的液體，不便較多儲存，需隨產(chǎn)隨銷。另酸是一種腐蝕性的液體，不便較多儲存，需隨產(chǎn)隨銷。另外，硫酸的運輸價格也比較貴，據(jù)估算，外，硫酸的運輸價格也比較貴，據(jù)估算，1 t H2SO4的運價的運價約為同質(zhì)量硫鐵礦的三倍。約為同質(zhì)量硫鐵礦的三倍?！纠?】據(jù)以上信息，分析下列條件：據(jù)以上信息，分析下列條件：條件條件(1)：A城市郊區(qū)有豐富的硫鐵礦資源，水源、能源充足，交通方城市郊區(qū)有豐富的硫鐵礦資源，水源、能源充足，交通方便。便。A城市需要使用硫酸的工業(yè)不多，而離它遠的城市需要使用

13、硫酸的工業(yè)不多，而離它遠的B城市卻是一個城市卻是一個消耗硫酸甚多的工業(yè)城市。消耗硫酸甚多的工業(yè)城市。A城市是一個風光秀麗的城市，對環(huán)境保護的要求甚高，而且城市是一個風光秀麗的城市，對環(huán)境保護的要求甚高，而且土地價格較貴，土地供應緊張。土地價格較貴，土地供應緊張。條件條件(2)：C地是重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，需消耗大量肥料。地是重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，需消耗大量肥料。C地有豐富的磷灰石礦藏，水源、能源充足，土地價格較低，地有豐富的磷灰石礦藏，水源、能源充足，土地價格較低，土地供應充足，交通方便。土地供應充足，交通方便。磷肥是由磷灰石磷肥是由磷灰石有效成分是有效成分是Ca3(PO4)2與與H2SO4作用制得的，作用制

14、得的，制造磷肥需消耗大量硫酸。制造磷肥需消耗大量硫酸。C地無磷肥廠和硫酸廠，在相鄰的地無磷肥廠和硫酸廠，在相鄰的D地有豐富的硫鐵礦資源。地有豐富的硫鐵礦資源。從不同的角度考慮在從不同的角度考慮在A、B、C、D四城市中，你認為應該建設四城市中，你認為應該建設硫酸廠的城市是哪個？應該建造磷肥廠的城市是哪個？為什硫酸廠的城市是哪個？應該建造磷肥廠的城市是哪個？為什么？么？解析解析對題目所給的條件必須一一對照比較，如題圖所列，硫?qū)︻}目所給的條件必須一一對照比較，如題圖所列，硫酸廠選擇牽涉到的問題。酸廠選擇牽涉到的問題。答案答案B城市和城市和C城市應該建硫酸廠；城市應該建硫酸廠；C城市應該建磷肥廠。城市

15、應該建磷肥廠。(1)A城市雖然接近原料供應地，但硫酸需求量不多，對環(huán)保的城市雖然接近原料供應地，但硫酸需求量不多，對環(huán)保的要求高，土地價格貴，如果在該地建污染較嚴重的硫酸廠，必要求高，土地價格貴，如果在該地建污染較嚴重的硫酸廠，必然會破壞旅游資源，得不償失。因此不適合建立硫酸廠。然會破壞旅游資源，得不償失。因此不適合建立硫酸廠。B城市對硫酸的需求量多，且是一個工業(yè)城市，可以考慮建立硫城市對硫酸的需求量多，且是一個工業(yè)城市，可以考慮建立硫酸廠。再運送少量硫酸到酸廠。再運送少量硫酸到A城市供應生產(chǎn)的需求，這樣資源配置城市供應生產(chǎn)的需求，這樣資源配置比較合理。比較合理。(2)C地有磷灰石礦藏，水源、

16、能源充足，土地價格較低，土地地有磷灰石礦藏，水源、能源充足，土地價格較低，土地供應充足，交通方便，適合建立磷肥廠。但制磷肥要消耗大量供應充足，交通方便，適合建立磷肥廠。但制磷肥要消耗大量硫酸，且硫酸，且C地無硫酸廠和磷肥廠，而鄰近的地無硫酸廠和磷肥廠，而鄰近的D地有豐富的硫鐵礦地有豐富的硫鐵礦資源，暗示可以通過運送硫鐵礦的方法在資源，暗示可以通過運送硫鐵礦的方法在C地建硫酸廠是可行地建硫酸廠是可行的。因此在的。因此在C地建大型的磷肥廠，并配套建大型的硫酸廠是正確地建大型的磷肥廠，并配套建大型的硫酸廠是正確的。的?！窘忸}指導解題指導】 依據(jù)化學反應原理中影響化學反應速率和化依據(jù)化學反應原理中影響

17、化學反應速率和化學平衡移動的條件，從生產(chǎn)實際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)設備的承受學平衡移動的條件，從生產(chǎn)實際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)設備的承受能力和經(jīng)濟效益，選擇適宜的生產(chǎn)條件。能力和經(jīng)濟效益，選擇適宜的生產(chǎn)條件。 工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率的影響如下的影響如下(原料氣中各成分的體積分數(shù)為原料氣中各成分的體積分數(shù)為SO27%，O211%，N282%)：【例例2】壓強壓強/MPa轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率/%溫度溫度/0.10.511040099.299.699.799.950093.59

18、6.997.899.360073.785.889.596.4 (寧夏高考寧夏高考)(1)已知已知SO2的氧化是放熱反應，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)的氧化是放熱反應，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？論？_；(2)在在400500 時，時，SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓，主的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是要原因是_；(3)選 擇 適 宜 的 催 化 劑 ， 是 否 可 以 提 高選 擇 適 宜 的 催 化 劑 ， 是 否 可 以 提 高 S O2的 轉(zhuǎn) 化 率 ？的 轉(zhuǎn) 化 率 ？_(填填“是是”或或“否否”)，是否可以增加該反應所放出的熱，是否可以增加該反應所放出的熱量量_(填填“是是”或

19、或“否否”)；(4)為了提高為了提高SO3吸收率，實際生產(chǎn)中用吸收率，實際生產(chǎn)中用_吸收吸收SO3；(5)已知：已知：2SO2(g)O2(g),2SO3(g)；H196.6 kJmol1，計，計算每生產(chǎn)算每生產(chǎn)1萬噸萬噸98%的硫酸所需要的的硫酸所需要的SO3質(zhì)量和由質(zhì)量和由SO2生產(chǎn)這些生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量。所放出的熱量。解析解析(1)從表中數(shù)據(jù)可以看出當壓強一定時隨溫度的升高，從表中數(shù)據(jù)可以看出當壓強一定時隨溫度的升高，SO2的轉(zhuǎn)化率降低可說明反應逆向進行，因此可得出結(jié)論。的轉(zhuǎn)化率降低可說明反應逆向進行，因此可得出結(jié)論。(2)因為因為400500 時時SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，增大壓強

20、對提高的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，增大壓強對提高SO2轉(zhuǎn)化率影響不大，反而會增加成本。轉(zhuǎn)化率影響不大，反而會增加成本。(3)催化劑只能改變反應速催化劑只能改變反應速率，不能改變率，不能改變SO2的轉(zhuǎn)化率，也就不能影響反應放出的熱量的多的轉(zhuǎn)化率，也就不能影響反應放出的熱量的多少。少。(4)因因SO3與水反應是一個放熱反應，為了提高與水反應是一個放熱反應，為了提高SO3的吸收的吸收率，工業(yè)生產(chǎn)中常用率，工業(yè)生產(chǎn)中常用98%以上的濃以上的濃H2SO4吸收吸收SO3。答案答案(1)壓強一定時，溫度升高，壓強一定時，溫度升高，SO2轉(zhuǎn)化率下降，說明升溫轉(zhuǎn)化率下降，說明升溫向逆反應方向進行，所以正反應為放熱反應向逆

21、反應方向進行，所以正反應為放熱反應(2)增大壓強對提高增大壓強對提高SO2轉(zhuǎn)化率無顯著影響，反而會增加成本轉(zhuǎn)化率無顯著影響，反而會增加成本(3)否否否否(4)98%的濃硫酸的濃硫酸(5)解解1萬噸萬噸98%的硫酸含的硫酸含H2SO4的質(zhì)量：的質(zhì)量：9.8109 g設需要設需要SO3的質(zhì)量為的質(zhì)量為x，該反應產(chǎn)生的熱量為，該反應產(chǎn)生的熱量為y。 倡導倡導“變廢為寶、循環(huán)利用、綠色處理變廢為寶、循環(huán)利用、綠色處理”，做到，做到人與環(huán)境和諧相處。人與環(huán)境和諧相處?！窘忸}指導解題指導】 工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有除了含有N2、O2外，還含有外，

22、還含有SO2、微量的、微量的SO3和酸霧。為了和酸霧。為了保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，應盡可能將保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，應盡可能將尾氣中的尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品。請按要求回答下列問轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品。請按要求回答下列問題：題：(1)將尾氣通入氨水中，能發(fā)生多個反應，寫出其中可能發(fā)生將尾氣通入氨水中，能發(fā)生多個反應，寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應的化學方程式：的兩個氧化還原反應的化學方程式：_、_?！纠?】(江蘇高考江蘇高考)(2)在尾氣與氨水反應所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入在尾氣與氨水反應所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氫銨，此時溶液的溫度會自行降低，并析出晶體。氨水或碳酸氫銨，此時溶液的溫度會自行降低，并析出晶體。導致溶液溫度降低的原因可能是導致溶液溫度降低的原因可能是_；析出的晶體可；析出的晶體可用于造紙工業(yè)，也可用于照相用顯影液的生產(chǎn)，已知該結(jié)晶水用于造紙工業(yè)，也可用于照相用顯影液的生產(chǎn)，已知該結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量為合物的相對分子質(zhì)量為134，則其化學式為，則其化學式為_；生產(chǎn)中；生產(chǎn)中往往需要向溶液中加入適量的對苯二酚和對苯二胺等