高中化学选修2-【化学与技术】知识点总结_2014高考).资料

高中化学选修2-【化学与技术】知识点总结

（2014年）

第一章 化学与工农业生产

一．学习目标

1、化工生产过程中的基本问题。

2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。 3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。

4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。 二．知识归纳

工业制硫酸

1．原料：主要有硫铁矿、（或者硫磺）、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。 2．生产流程

(1)SO2的制取 (设备：沸腾炉)

点燃高温

①原料为硫黄：S＋O2 =====SO2， ②原料为硫铁矿：4FeS＋11O2=====8SO2＋2Fe2O3。 (2)SO2的催化氧化 (设备：接触室)：

催化剂 2SO2+O22SO3 (3)SO3的吸收 (设备：吸收塔)： SO3＋H2O===H2SO4。注意：工业上用98％的浓

硫酸吸收SO3 ，这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。 3．三废的利用

(1)尾气吸收

废气中的SO2用氨水吸收，生成的(NH4)2SO4作化肥，SO2循环使用。 SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3或SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3

(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O或2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O (2)污水处理

废水可用Ca(OH)2中和，发生反应为SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O。 (3)废渣的处理

作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。

催化剂 4.反应条件： 2SO2+O22SO3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率） 转化率、控制条件的成本、实际可能性。 即选：400℃～500℃，常压，五氧化二钒 （V2O5 ）作催化剂。

5．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：

人工固氮技术——合成氨

1．反应原理

N2+3H2

催化剂 高温高压 2NH3 ΔH＜0

1

反应特点：(1)该反应为可逆反应。(2)正反应为气体体积减小的反应。(3)正反应为放热反应。

2．条件的选择

结合反应的三个特点及实际生产中的动力，材料设备，成本等因素，得出合成氨的适宜条件是：(1)压强：20MPa～50MPa ； (2)温度：500℃ ； (3)催化剂：铁触媒 ；(4)循环操作：反应混合气通过冷凝器，使氨液化并分离出来，N2、H2再通过循环压缩机送入合成塔。

3．生产流程 (1)造气

①N2：可用分离液态空气获得。

高温

②H2： a.利用焦炭制取：C＋H2O=====CO＋H2

高温

b．利用CH4制取：CH4＋H2O=====CO＋3H2

(2)净化：原料气净化处理，防止催化剂中毒。

(3)合成：N2和H2通过压缩机进入合成塔并发生反应。 (4)三废的利用

①废气：主要有H2S，SO2和CO2等。采用直接氧化法、循环法处理，CO2作为生产尿素和碳铵的原料。

②废水：主要含氰化物和氨，分别采用不同的方法处理。

③废渣：主要含炭黑和煤渣，可作建筑材料或用作肥料的原料。

工业制纯碱

1.原料

氨碱法（又叫索尔维法）：食盐、氨气、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)。 联合制碱法（又叫侯式制碱法）：食盐、氨气、二氧化碳(合成氨厂的废气)。 2．主要反应原理 二者基本相同：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl

△

2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O 3．生产过程

第一步：二者基本相同；将NH3通入饱和食盐水形成氨盐水，再通入CO2生成NaHCO3沉淀，经过滤、洗涤得到NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有NH4Cl和NaCl的溶液。

△

第二步：氨碱法：NaHCO3分解放出的CO2 (2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O)、滤液(含NH4Cl)与石灰乳混合加热产生的氨气回收循环使用[CaO＋H2O===Ca(OH)2、

△

2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O]。

联合制碱法：在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的

2

滤液，已基本上是氯化钠的饱和溶液，可循环使用。

4．综合评价

(1)氨碱法：①优点：原料(食盐和石灰石)便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。

②缺点：原料食盐的利用率低，大约70%～74%，其余的食盐随CaCl2溶液作为废液被抛弃；过程中产生了没多大用途且难以处理的CaCl2。

(2)联合制碱法：使食盐的利用率提高到96%以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。另外它综合利用了合成氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时生产出两种可贵的产品——纯碱的氯化铵；过程中不生成没多大用途、又难以处理的CaCl2，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。

【典型例题】 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：

(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：___________________ _；

(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_____________________________； (3)CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？________________________________； 【答案】

－2＋

（1） Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，该反应的CaCl2中的Cl来源于NaCl，Ca来源于CaCO3，产生无用的CaCl2，降低了NaCl的利用率。

△

（2）NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl ; 2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O (3)“联合制碱法”中的CO2来源于合成氨厂，“氨碱法”中的CO2来源于石灰石.

第二章 化学与资源开发利用

一．学习目标

1.了解化学在水处理中的应用。

2．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。 3．了解煤、石油和天然气等综合利用的定义。 4．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。 二．知识归纳

天然水的净化

1．水的净化 (1)混凝法

常用明矾、绿矾、Fe2(SO4)3、FeSO4、聚合铝等作混凝剂，用明矾净水的原理是：

Al＋3H2O

3＋

Al(OH)3＋3H。

＋

(2)化学软化法

△

①煮沸法除暂时硬度：Ca(HCO3)2===== CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。

△△Mg(HCO3)2===== MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2O===== Mg(OH)2＋CO2↑。

②药剂法：先加Ca(OH)2，再加Na2CO3。

2＋

③离子交换法：向硬水中加入离子交换剂(如NaR)，反应式为Ca＋2NaR===CaR2＋2Na＋2＋＋＋2＋

、Mg＋2NaR===MgR2＋2Na，且离子交换树脂能再生：CaR2＋2Na===2NaR＋Ca。 2．污水处理 (1)中和法

酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或H2CO3中和。 (2)沉淀法

3

Hg、Pb、Cu等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg＋S===HgS↓，2＋2－2＋2－

Pb＋S===PbS↓，Cu＋S===CuS↓。

3．海水淡化

常用方法为蒸馏法、电渗析法等。

注意：水的暂时硬度和永久硬度的区别：在于所含的主要阴离子种类的不同，由Mg(HCO3)2或Ca(HCO3)2所引起的水的硬度叫水的暂时硬度，由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所引起的水的硬度叫水的永久硬度。天然水的硬度是泛指暂时硬度和永久硬度的总和。

海水的综合利用

1．海水制盐

以蒸馏法为主，主要得到NaCl和CaCl2、MgCl2、Na2SO4。 2．氯碱工业

+

(1)设备：离子交换膜（只允许Na通过）电解槽

电解

(2)反应原理：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 3．海水提溴 (1)工艺流程

－－

(2)主要反应原理：Cl2＋2Br===Br2＋2Cl。 4．海水提镁 (1)工艺流程

(2)主要反应原理

高温

2＋2＋

CaCO3=====CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Mg＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca、Mg(OH)2

电解

＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。

2＋

注意：①为提高反应中Mg的浓度，将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤。

②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸，循环使用，节省成本。

③所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去，以保证MgCl2的纯度。

石油、煤、天然气的综合利用

1．石油的综合利用

(1)分馏：分为常压分馏和减压分馏，每种馏分仍是混合物。 (2)裂化与裂解 (催化)裂化 裂解 通过催化剂催化、高温，使含碳原子数多、 采用比裂化更高温度(700 ℃～含义 沸点高的烃断裂为含碳原子数少、沸点低的 1000 ℃)使长链烃断裂成短链、不 烃的过程 饱和烃的过程 目的 提高轻质油，特别是汽油的产量和质量 获得有机化工原料，特别是提高乙

4

2＋2＋2＋2＋2－

原料 产品 减压分馏后的重油、石蜡等 轻质燃料油：汽油、柴油、煤油等 烯的产量 石油分馏的馏分 主要短链不饱和烃：乙烯、丙烯、丁烯等组成的裂解气及少量液态烃 催化剂C8H18――→C4H10＋C4H8 加热、加压催化剂C4H10――→C2H6＋C2H4 加热、加压催化剂催化剂举例 C16H34――→ C8H18＋C8H16 加热、加压C4H10――→CH4＋C3H6 加热、加压相同点 裂解就是深度裂化，二者所得产物一定比原反应物的碳原子数少 注意：①汽油指含有5～11个碳原子的烃，裂化汽油与直馏汽油不同，裂化汽油中含不饱和烃，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而直馏汽油不能。

②裂解气中主要含乙烯、丙烯、丁二烯等短链气态烃，而液化石油气是石油常压分馏的产物，主要含有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量戊烷、戊烯和含硫化合物。

2．天然气的综合利用

除了直接用作燃料外，还可以制造合成氨原料气H2，合成甲醇及其他化工原料。例如：

高温天然气重整的方程式：CH4＋H2O=====CO＋3H2。

3．煤的综合利用

(1)煤的干馏：将煤隔绝空气加强热，使之分解的过程，得到的固态物质焦炭，液态物质煤焦油、粗氨水，气态物质焦炉气的成分为H2、CH4、CO、CO2、N2等。

(2)煤的气化：是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应：

点燃高温高温

2C(s)＋O2(g)=====2CO(g)，C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)，CO＋H2O(g) =====CO2＋H2。

(3)煤的液化

①直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。

②间接液化：先把煤转化成CO和H2，再催化合成烃类燃料、醇类燃料及化学品等。 第三章 化学与材料的发展

一．学习目标

1.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。 2．了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。

3．了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。

4．了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。 二．知识归纳

1.无机非金属材料 原料 成分 生产原理 性能、用途 高温烧制 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高陶瓷 黏土 温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品 传统硅石英砂、Na2SiO3 高温 酸盐材 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+ 玻璃 石灰石、CaSiO3 料 CO2 ↑ 纯碱 光学玻璃、耐腐蚀玻璃， 高温 CaSiO3＋不同颜色玻璃。 CaCO＋SiO2 5

水泥 碳化硅 氮化硅 新材料 单质硅 石灰石、黏土 硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙 CO2↑ 磨成粉－煅烧－加石膏等－粉磨 SiO2+C高温 水硬性，用作建筑材料。 混凝土：水泥、砂子、碎石 结构与金刚石相似，硬度大，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。 熔点高、硬度大、化学性质稳定，制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。 半导体工业 SiO2,C SiC SiC+CO ↑Si3N4 高纯Si、Si3N4 N2 高纯焦炭、石英砂 Si 3Si＋2N2 SiO2＋2C高温 3SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl 高温 Si+2CO ↑=SiHCl3+H2 高温 SiHCl3+H2Si+3HCl C CH4=====C（金刚石）＋2H2 研磨材料 金刚石 其余新材料 CH4 C60（新型贮氢材料）、超导材料等 2、金属材料 原料 装置 炼铁 铁矿石、焦炭、高炉 石灰石、空气 炼钢 生铁 氧气顶吹转炉 炼铝 铝土矿、纯碱、电解槽 石灰、煤、燃料油 原理 还原剂CO的生成：C+O2==CO2 CO2+C==2CO 生铁形成：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO 降低C％:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+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 氢氧化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 ↓氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 电解 电解氧化铝：2Al2O34Al+3O2 ↑ 冰晶石(Na3AlF6)－氧化铝熔融液,少量CaF2 2—-3+- 阳极：6O12e=3O2阴极：4Al+12e=4AI ↑冰晶石的作用是作助融剂，降低氧化铝的熔点。 金属腐蚀及防护： 实例 氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮 原电池反应，例如钢材 金属腐蚀原理 ---2+ 电化学腐蚀 吸氧腐蚀（大多）：阴极1/2O2+H2O+2e=2OH 阳极Fe-2e=Fe+--2+析氢腐蚀（酸性）：阴极2H+2e=H2 阳极Fe-2e=Fe 氧化膜 用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜 金属防腐方法 电镀 镀铬、锌、镍（在空气中不容易发生化学变化的金属，原理） 其余 改善环境、牺牲阳极（原电池的负极）、外加电流等 【典型例题】 结合铝生产的流程图，回答下列问题： 请回答：

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分类 化学腐蚀 （1）、工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。

(2)氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是________。

(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是________(用化学方程式表示)。电解生成的铝在 层。

(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2，电解反应方程式为_______________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物___________。

答案：(1)Al2O3 石墨(或碳)

(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2 (3)2C＋O2===2CO ；下。 (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑

因为MgO熔点太高，MgCl2熔点低，熔化时能发生电离而导电。AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离

第四章 化学与技术的发展

一。学习目标

1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性 质是决定其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。 2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。 3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。 二．知识归纳

化肥与农作物 化学肥料 实例 生产原理 尿素 △ 2NHH2NCONH2+H2O 3+CO2 硝酸铵 氮肥 催化剂 4NH3+5O2△ 4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3 化学与技术知识点

一、水的净化与污水处理

1.生活用水的净化

（1）基本流程：天然水+混凝剂 过滤→清洁水+消毒剂→饮用水 天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。

（2）除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。

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原理为：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降，达到净水的效果。 （3）消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。 对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。 水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。 过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。 O3消毒的反应产物无毒无害。

（4）消除水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭

颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。

活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。

通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH 2.污水处理

①生物化学方法

通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而达到净化污水的目的。 ②中和法

酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。 ③沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。

注意：①一般不采用离子交换法，因为离子交换法价格昂贵。 ②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒

③分离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒 ④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。

3.水质检测的项目: BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度、 富营养化的检测项目: 水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值 硬水软化

1．暂时硬度和永久硬度

(1)硬水：含有较多钙、镁离子的水叫做硬水。（雨水为软水） 检验硬水的简便方法：加入少量肥皂水（或饱和Na2CO3溶液），观察是否有沉淀生成 (2)水的硬度：一般把1 L水里含有10 mg CaO(或含相当于10 mg CaO的物质，如含7.1 mg MgO称1度1°)。

(3)暂时硬度：水的硬度是由Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2引起的，称暂时硬度。 永久硬度：水的硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，称永久硬度。 判断暂时硬水和永久硬水的方法：加热煮沸，观察是否有沉淀生成 (4)硬水的缺点

①和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。

②钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。 ③硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响. 2．硬水软化

(1)目的：降低硬水中Ca2＋、Mg2＋的含量使之达到规定标准。 能使得到的软水中Ca2＋、Mg2＋的含量最低的方法是蒸馏法。 明矾不能软化硬水，因为它生成的氢氧化铝胶体只能吸附固体悬浮物，而不能除去Ca2＋、Mg2＋离子。

检测是否达到软化标准可用总硬度试纸测定。 (2)软化方法 ①加热蒸馏法 ②药剂软化法

石灰苏打法（先加石灰，再加纯碱）、磷酸钠法 ③离子交换法

磺化煤作离子交换剂，磺化煤使用一段时间后会失去软化能力，可将其放置在8%~10%的食

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盐水中浸泡以恢复软化能力

天然水要先通过阳离子交换树脂，再通过阴离子交换树脂。 海水淡化

（1）海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。海水淡化的方法有蒸馏法、膜法（电渗析、反渗透）、冷冻法、离子交换法等。其中蒸馏法、膜法是主要方法。

（2）常用方法

①蒸馏法 能耗大，成本高；但设备相对简单，技术比较成熟 改进方法：采用降低容器内压强的方法，并安装热交换器。 原理：压强越大，液体的沸点越高。

②电渗析法 耗能最少，成本较低，海水淡化大多采用这种方法 ③反渗透法 效率最高

④冷冻法 需要大量的能源

二、氨的合成

一、氮的固定

1、定义：把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物 缺氮: 植物的生长发育会迟缓或停滞

2、类别：① 天然固定：豆科植物的根瘤菌固氮、雷雨天产生NO气体（N2 + O2 =放电= 2NO

2NO + O2 == 2NO2 3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO） ② 人工固定：合成氨等。

二、合成氨工艺

（1）条件（尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度） ①选择合适的压强：20 MPa～50 MPa ②选择合适的温度：450℃左右

③使用催化剂：铁触媒（催化剂活性受温度影响）

④采取循环操作：不断补充氮气和氢气并及时液化分离出氨，并将余下N2、H2送回合成塔，以提高原料的利用率。

（2）原料气的制备（N2主要来源于空气；H2主要来源于水和碳氢化合物） 制备N2的方法

①物理方法：加压、降温，使空气液化，然后减压升温，利用氮气、氧气的沸点不同，

把氮气分离出来

②化学方法：将空气通过灼热的炭层，然后通过碱液，得到氮气 制备H2的方法

将水蒸气通过炽热的煤层（或焦炭），使水蒸气与碳发生化学反应，生成一氧化碳和氢气。 （3）净化：防止催化剂中毒 （4）压缩：增大转化率

（5）热交换器：充分利用反应热，节约能源 三、合成氨的生产工艺

合成氨生产得到的氨可以直接用途肥料，也可用来生产硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵。 4NH3 + 5O2 =催化剂/加热= 4NO + 6H2O

2NO + O2 == 2NO2 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 使用食盐、石灰石、氨可以制得纯碱

在饱和食盐水中通入足量的氨气，在通入足量的二氧化碳气体，并将反应装置昂在冰水中冷却，即可获得氢氧化钠晶体。

NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 氯碱成产

原理：电解饱和食盐水 离子交换膜的作用：

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①防止Cl2和H2混合而引起爆炸

②避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH产品的质量

检验氯气：把湿润的淀粉碘化钾试纸放在电极附近，观察试纸是否变蓝 检验氢气：点燃看是否有爆鸣声

精制食盐水时，先依次加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸，调节溶液的pH

三、硫酸工业

1. 原理：

①造气 S + O2=点燃=SO2 4FeS2 + 11 O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2 ②接触氧化 2SO2 + O2=催化剂= 2SO3 ③三氧化硫的吸收 SO3 + H2O ＝H2SO4 2. 设备

①沸腾炉 沸腾炉出来的高温炉气除含有二氧化硫外，还含有多种杂质，需要经过冷却、

除尘和酸洗

②接触室

③吸收塔 三氧化硫用98.3%的硫酸吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。 不用水吸收是为了避免产生酸雾从而降低吸收效率 逆流方式可以使两者更好地接触吸收

尾气的处理方法之一为用氨水洗涤烟气脱硫

3. 用途：生产化肥、清洗金属表面

飘尘能使空气中的SO2 转化为SO3，它的作用是载体。 镁和铝的冶炼 1.镁的冶炼

CaCO3 =高温= CaO＋CO2↑ CaO＋H2O＝Ca(OH)2

MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O

MgCl2·6H2O =△/HCl= MgCl2＋6H2O MgCl2(熔融) =通电= Mg＋Cl2↑ 2.铝的冶炼

Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O

CO2＋2H2O＋NaAlO2＝Al(OH)3↓＋NaHCO3 2Al(OH)3 =△= Al2O3 ＋3H2O 2Al2O3 =通电= 4Al ＋ 3O2↑ 4. 注意

用于飞机制造业的重要材料是Mg-Al合金 合金的熔点比各组分的熔点都低

浓盐酸滴入浓硫酸可制备干燥的HCl气体，防止MgCl2水解 进行蒸发操作的主要仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯和坩埚钳

电解MgCl2而不是MgO是因为MgO的熔点很高，熔融时需要消耗大量的能量 电解生成的Cl2可用于制取HCl气体，以实现氯元素的循环。 向铝土矿通入水蒸汽的作用是加热，加快反应 Fe2O3除了能用于金属冶炼之外，还可用作颜料 有机药物制备

以氯苯为材料合成阿司匹林 合成洗涤剂的成产 主要成分：

表面活性剂:洗涤剂能够发挥去污作用的主要物质表面活性剂吸附在固体污垢上，可使污垢的附着能力下降，易离开表面进入洗液中。由亲油基团和亲水基团两部分构成。 辅助成分：

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助剂、泡沫促进剂、填料、配料、杀菌剂、织物柔顺剂、荧光增白剂及特殊添加剂等 纤维素的化学加工 纤维素的用途

①制造纤维素硝酸酯（硝化纤维）。根据含N 量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐珞和喷漆） ②制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片。

③制造黏胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉） ④棉麻纤维大量用于纺织工业

⑤木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸。 ⑥食物中的纤维素有利于人的消化。 有机高分子合成 环境污染与化学防治 绿色化学与可持续发展

2011年全国高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题（含答案）

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