化学与技术(二)

高中化学人教版选修2化学与技术实验手册实验一硫酸工业制取模拟实验实验二合成氨工业实验三纯碱的制备实验四天然水的净化实验五电解饱和食盐水实验六电镀铜实验七高分子化合物的性质实验八肥皂的制取及合成洗涤剂的性能探究实验一硫酸工业制取模拟实验【实验目的】1.通过实验模拟，掌握接触法制取硫酸的反应原理，探究生产过程中原料的选择、反应条件的控制、能量的利用、工业尾气的处理等工业生产知识。

2.通过组装实验装置，提高实验操作技能。

【实验准备】一.预备知识1．硫酸工业的化学反应原理①制取SO2：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 或S+O2SO2②制取SO3：2SO2+O22SO3③制H2SO4：SO3+H2O====H2SO42．硫酸工业的原料黄铁矿（主要成分是FeS2）（或者硫）、空气、98.3％的浓H2SO43．硫酸工业的主要设备①沸腾炉：制取SO2的设备②接触室：制取SO3的设备③吸收塔：制取H2SO4的设备4．硫酸工业生产的产品：发烟硫酸①溶解SO3的硫酸溶液称为发烟硫酸，这种溶液的溶质是SO3，溶剂是H2SO4。

②关于“发烟硫酸”名称的来历：因H2SO4中溶解的SO3易挥发，这样挥发出的SO3遇空气中的水蒸气剧烈结合成硫酸的小液滴，就象“发烟”一样，因此我们称溶有SO3的H2SO4溶液为“发烟硫酸”，从前面分析看，在瓶口上方产生的不是“烟”，而是“雾”，但这个名称长期约定俗成，所以我们现在仍沿用这个名称。

③得到的发烟硫酸用水或稀H2SO4稀释，便制得各种浓度的硫酸溶液。

5．硫酸工业生产中有关反应条件的控制①工业上接触法制硫酸中为加快反应速率，要先将黄铁矿粉碎，这样可以增大反应物之间的接触面积，因为反应物之间的接触面积越大，反应速率就越快；把黄铁矿石粉碎，并在沸腾炉中燃烧，也可以使矿石燃烧更充分。

②矿粒在燃烧的时候，从炉底通入强大的空气流，把矿粒吹得在炉内一定空间里剧烈翻腾，好象“沸腾着的液体”一样，因此，人们把这种炉子叫沸腾炉。

《化学与技术》教案（全册）专题一多样化的水处理技术〔课程标准要求〕１、知道化学在水处理中的应用２、了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用〔教学内容增减建议〕增加污水处理中电化学处理、从海水中提取镁，掌握明矾净水的原理、水的消毒原理，富营养化的化学原理，大量内容阅读了解[课时安排]第一单元２课时，第二单元３课时,复习１课时，习题１课时，共７课时第一单元水的净化与污水处理（第一课时）〔知识回顾〕1.写出FeCl3 AlCl3的水解方程式，思考如何得到氢氧化铝和氢氧化铁胶体。

2.写出制备漂白粉的化学方程式，思考漂白粉消毒的原理是什么？知识学习：1.阅读表１－１找出你认为有毒、应当除去的微粒。

你能利用所学的知识对这些有害物质进行处理吗？2.明矾净水主要处理的水中哪些微粒？原理是什么？3.澄清的水是干净的水吗？九寨沟的水折射出漂亮的蓝色？是良好的饮用水吗？你认为需要怎样的处理？氯水的消毒原理是什么？4.结合图1-3完成课后P8的习题3，体会自来水厂净化天然水的设计意图，写出相关的方程式。

5.自来水能直接饮用吗？理由是什么？习题巩固：1.在净水过程中用到混凝剂，其中可以作为混凝剂使用的是A、偏铝酸钠B、氧化铝C、氯化铝D、明矾2.下列广告用语在科学上没有错误的是A.这种饮料中不含任何化学物质B.这种蒸馏水绝对纯净，其中不含任何离子C.这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素D.没有水就没有生命3.下列过程中，不涉及化学变化的是A.甘油加水作护肤剂B.用明矾净水C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味D.烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹4.长时间烧沸的天然水不宜喝的主要原因是A.水中的氧气少了B.水中的亚硝酸盐浓度大了C.水中的钙镁离子多了D.水中的二氧化碳多了5.目前，科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。

(1)近年来，某些自来水厂在用液氯进行处理的同时还加入少量液氨，其反应的化学方程为：NH3+HClO===H2O+NH2Cl(一氯氨)。

《现代化学实验与技术2》实验讲义实验1 有机化合物紫外吸收光谱的测定和分析一、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200～400 nm)有特征的吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。

紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)相比较，若两光谱图的λmax和κmax相同，表明它们是同一有机化合物。

极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。

溶剂极性增加，使n→π*跃迁产生的吸收带蓝移，而π→π*跃迁产生的吸收带红移。

二、仪器与试剂1．仪器UV-2401型紫外一可见分光光度计，带盖石英吸收池2只(1cm)。

2．试剂(1)苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。

(2)异亚丙基丙酮分别用水、氯仿、正己烷配成浓度为0.4 g·L-1的溶液。

三、实验步骤1．苯的吸收光谱的测绘在1 cm的石英吸收池中，加人两滴苯，加盖，用手心温热吸收池底部片刻，在紫外分光光度计上，以空白石英吸收池为参比，从220～360 nm范围内进行波长扫描，绘制吸收光谱。

确定峰值波长。

2．溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1)在3支5 mL带塞比色管中，各加入0.02 mL，丁酮，分别用去离子水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇匀。

用1 cm石英吸收池，以各自的溶剂为参比，在220～350 nm波长范围内测绘各溶液的吸收光谱。

比较它们的λmax的变化，并加以解释。

(2)在3支10 mL带塞比色管中，分别加入0.20 mL异亚丙基丙酮，并分别用水、氯仿、正己烷稀释至刻度，摇匀。

用1 cm石英吸收池，以相应的溶剂为参比，测绘各溶液在200～350 nm范围内的吸收光谱，比较各吸收光谱λmax的变化，并加以解释。

四、注意事项1．石英吸收池每换一种溶液或溶剂必须清洗干净，并用被测溶液或参比液荡洗三次。

2．本实验所用试剂均应为光谱纯或经提纯处理。

2019-2020年苏教版高中选修2 化学与技术化学专题二从自然资源到化学品第一单元氨的合成练习题第四十一篇第1题【单选题】化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下：下列关于合成氨反应的叙述中错误的是( )A、该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成B、在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂C、过程②需吸收能量,过程③则放出能量D、常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列关于氮的固定的说法错误的是( )A、氮的固定包括人工固氮和自然固氮B、工业合成氨属于人工固氮C、自然固氮中氮元素被氧化D、氮的固定中参与元素至少有两种【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列过程中，没有发生化学变化的是( )A、工业上用氮气和氢气合成氨B、蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀C、雷雨天气氮气转化为氮的氧化物D、液氨常用作制冷剂【答案】：【解析】：第4题【单选题】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，有关合成氨的说法正确的是( )A、升温能提高氢气的转化率B、采用20～50 MPa能提高催化剂的效率C、使用催化剂能提高NH3的百分含量D、循环使用未反应的N2和H2能节约成本【答案】：【解析】：第5题【单选题】(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：下列说法正确的是( )A、通入NH3和CO2的顺序可以颠倒B、操作1为过滤，操作2为蒸馏C、步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O＝CaCO3↓+2NH4^++SO4^2^－D、通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用【答案】：【解析】：第6题【单选题】下列说法正确的是( )A、联合制碱法的优点是减少了对设备的腐蚀B、工业生产硫酸时，用98%硫酸的来吸收三氧化硫，可以避免形成酸雾并提高吸收率C、合成氨是天然固氮的方法之一D、碳酸钠俗称小苏打,甲烷是一种清洁能源【答案】：【解析】：第7题【单选题】在NH3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是( )A、使用催化剂B、使用尾气吸收装置C、使用H2作原料D、使用吸收塔设备【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图是自然界中氮循环的一部分，下列有关叙述不正确的是( )A、在这一循环中氮元素既有被氧化又有被还原B、其中有一种变化是氮的固定C、这一循环中氮元素的化合价共有三种D、由于自然界中氮的循环，使大气中氮气的含量保持稳定【答案】：【解析】：第9题【单选题】下列化学反应中属于氮的固定的是( )A、N2+O22NOB、O2+2NO=2NO2C、H2O+3NO2═NO+2HNO3D、4NH3+5O24NO+6H2O【答案】：【解析】：第10题【单选题】NH3是一种重要的工业原料．下列关于合成氨的说法中，不正确的是( )A、工艺涉及催化技术B、工艺涉及高温高压技术C、原料之一的氮气来自空气D、从合成塔出来的气体中，氨的体积分数为100%【答案】：【解析】：第11题【单选题】下列变化不属于氮的固定的是( )A、工业合成氨B、雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮C、豆科作物的根瘤菌将空气中的氮转化为氨D、在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素【答案】：【解析】：第12题【单选题】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图：下列说法不正确的是( )A、甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B、反应II、III和Ⅳ的氧化剂分别是氧气、氧气和二氧化氮，不一样C、二氧化氮和水之间反应生成硝酸和NO，VI的产物NO可在上述流程中被再次利用D、氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体，发生反应：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl【答案】：【解析】：第13题【填空题】合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：合成塔和接触室中的反应分别为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=0；2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g）△H=0．（1）写出流程中设备的名称：B______，X______．（2）进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是充分利用反应中放出的热量加热反应气．（3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是______（填序号）．①硫酸工业②合成氨工业③硝酸工业（4）工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是______．（5）工业生产中常用氨﹣﹣酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是______．（6）根据化学平衡移动原理，下列条件或措施合理的是______（填序号）．①合成氨工业在高压下进行②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂③及时将氨液化而分离④硫酸工业中，净化后的炉气中要有过量空气⑤合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度．【答案】：【解析】：第14题【填空题】工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一．下面是合成氨的简要流程示意图：（1）设备I的名称是______，沿X路线循环的物质是______（填字母）．A．N2和H2 B．催化剂C．NH3D．N2、H2和NH3（2）合成氨中H2可以由焦炭和水蒸汽反应获得．请写出该反应的化学方程式：______．（3）原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质，必须除去这些杂质的目的是______，常用K2CO3溶液除去CO2 ，其反应的离子方程式为______．（4）近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率．电磁场对合成氨反应本质的影响是______，该方法的优点是______．（4）合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将NH3?H2O转化为对环境无污染的加以处理．电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1molNH3?H2O，电路中转移电子______mol，阳极的电极反应式为______．【答案】：【解析】：第15题【填空题】Ⅰ污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu^2+、Hg^2+、Pb^2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀．下列物质不能作为沉淀剂的是______A．氨水B．硫化氢气体C．硫酸钠溶液D．纯碱溶液Ⅱ合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是______，______；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式______，______（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称______ ，其中发生的化学反应方程式为______；（3）设备B的名称______，其中m和n是两个通水口，入水口是______（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因______；（4）设备C的作用______；（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）?CO2 （g）+H2 （g）已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过90%，则起始物中c（H2O）：c （CO）不低于______．【答案】：【解析】：。

化学与技术的发展【学习目标】1、了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用；2、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。

【要点梳理】 要点一、化肥【化学与技术的发展#化肥】1．铵态氮（1）概念：氮元素以铵盐的形态存在，主要有碳酸氢铵、氨水、硫酸铵、氯化铵等。

（2）合成反应：3H 2+N 22NH 3NH 3+HCl==NH 4ClNH 3+H 2O+CO 2==NH 4HCO 3（碳铵） 2NH 3+H 2SO 4==(NH 4)2SO 4（硫铵） 特别提示碳酸氢铵俗称气肥，干燥的碳酸氢铵比较稳定，若产品中含水量较高，或气温高、空气湿度大，会分解为氨气、二氧化碳和水，造成氮元素损失。

碳酸氨铵不能表施，应采取沟施或穴施，施后立即覆土；不能作种肥，因为气肥分解时产生的氨气会影响种子发芽；不能撒施，撒施不但会使裸露于地表的肥料迅速分解，降低肥效，还会因肥料占在茎、叶上，灼烧茎、叶。

碳酸氢铵适于各种土壤，肥效快，无副作用，在其分解过程中产生的二氧化碳还有利于提高作物的光合强度，增产效果显著。

硫酸铵、氯化铵是生理酸性肥料，不宜在酸性土壤上施用，以免增强土壤的酸性。

盐碱地不宜施用氯化铵，以免土壤中的钠离子和氯离子增加，给作物造成危害。

2．尿素 （1）组成：化学式为：CO(NH 2)2；结构简式： ，化学名称为碳酰二胺。

（2）物理性质：无色、无味、无嗅的针状或棱状结晶体。

（3）合成：①18世纪德国化学家维勒用氯化铵溶液和氰酸银反应制备氰酸铵，意外得到了尿素，首次用无机物合成了有机物；NH 4Cl+AgOCN==AgCl ↓+NH 4OCN ；NH 4OCN△CO(NH 2)2②目前生产尿素的原料是氨和二氧化碳：2NH 3+CO 2 加压、加热CO(NH 2)2 (尿素)+H 2O该反应分两点：2NH 3+CO 2 加压、加热 2NCOONH 4 H 2NCOONH 4 加热 CO(NH 2)2+H 2O（4）作用：尿素要经土壤微生物作用水解为氨和二氧化碳：CO(NH 2)2+H 2O —→2NH 3+CO 2。

化学选修2《化学与技术》第一单元走进化学工业知识归纳：第二单元化学与资源开发利用知识归纳：一、获取洁净的水二、海水的综合利用三、石油、煤和天然气的综合利用四、关于电解饱和食盐水的知识点正阳失，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，湿润的KI-淀粉试纸变蓝。

阴极有气泡，可燃气体。

（2）如果交换电极：如果用的都是惰性电极（石墨或铂），那么可以互换（反应不变）；但如果原来阴极用的是铁棒，那么不能互换，若互换，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应，生成氢氧化亚铁（白色沉淀，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殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，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，又能避免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，若挂其他，如铁棒，那么电子被电源正极吸收，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。

炭棒便宜。

而阴极接在电源负极上，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，增大反应接触面。

而炭不易做成网状，所以选用炭棒。

第三单元化学与材料的发展知识归纳：一、无机非金属材料二、金属材料1、金属冶炼的方法及范围：金属的冶炼石是根据金属的活泼性，采取不同的方法，一般来说包括热分解法，热还原法，和电解法等三种方法，这三种金属冶炼的方法具体如下：说明：①常用的还原剂：C 、CO、H2和活泼金属如铝等.②铝热反应也属于热还原法.适用范围：活泼的金属K--Al③电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.④电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.二、金属的冶炼三、金属腐蚀及防护第四单元化学与技术的发展知识归纳:一、化肥和农药附录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Ca（OH）28、氧化钙：俗名生石灰，化学式CaO，作为食品干燥剂。

化学选修二：化学与技术1. 水处理技术在生产、生活中应用广泛。

（1）含有较多____________离子的水称为硬水。

硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为（写一个即可）____________________________________（2）将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应先使硬水通过______（填“RH”或“ROH”）型离子交换树脂，原因是____________________________________。

（3）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为___________________________。

电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是__________。

（4）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的______________________________。

2. 技术的发展与创新永无止境。

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下图所示：和氨气，应先通入__________（填化学式），原因是__ ________。

（1）向沉淀池中要通入CO2（2）沉淀池中发生反应的化学方程式是______ ____。

（3）母液中的溶质主要是__________，向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用是____ ______。

（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了__________（填上述流程中的编号）的循环；物质x是__________，从沉淀池中提取沉淀的操作是___ _ 。

（5）写出煅烧炉中发生反应的化学方程式__ ________。

（6）这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是__________（填化学式），为检验该杂质的存在，具体操作是________ __。

3. 海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。