上海高考复习第五讲化工生产
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上海高考化学知识总结大全李斯文合抱之木,生于毫末;九层之台,起于垒土;千里之行,始于足下!目录1.《原子结构、核外电子排布》总结 (2)2.《化学键及电子式、结构式》总结 (5)3《晶体类型》总结 (7)4.《电解质、非电解质、离子反应》总结 (9)5.《化学计算——物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度》总结 (11)6.《元素周期表与元素周期律》总结 (15)7.《溶解过程及溶解平衡》总结 (18)8.《化学反应中的热效应》总结 (20)9.《化学反应速率及影响反应速率的因素》总结 (22)10.《可逆反应中的化学平衡和影响化学平衡的因素》总结 (23)11.《弱电解质的电离平衡》总结 (25)12.《水的电离、水的离子积常数K w和溶液pH的计算》总结 (27)13.《盐类的水解》总结 (28)14.《氧化还原反应》题型总结 (30)15.《电化学-原电池、电解池》总结 (33)16.《氯及卤族元素》总结 (37)17.《氧族元素》总结 (41)18.《氮族元素》总结 (45)19.《金属通性,铁及其化合物》总结 (49)20.《钠及其化合物,碱金属》总结 (53)21.《铝及其化合物》总结 (57)22.《化工生产》总结 (61)23.《甲烷及烷烃》总结 (65)24.《乙烯及烯烃》总结 (69)25.《乙炔及炔烃》总结 (73)26.《苯及苯的同系物》总结 (77)27.《乙醇及醇类》总结 (81)28.《乙醛+甲醛》总结 (85)29.《乙酸和羧酸类》总结 (89)30.《化学实验基本操作》总结 (93)31.《物质的分离、提纯和检验》总结 (97)32.《气体的实验室制法和性质探究》总结 (101)33.《定量实验》总结 (106)基础不牢,地动山摇;基础靠牢,任我逍遥!《原子结构、核外电子排布》总结1.原子结构的探索史:(1)1904年,英国科学家汤姆孙发现了_________。
(2)1919年,英国科学家卢瑟福发现了_________。
第四章化工生成工艺流程专题复习(以金属冶炼和海水资源利用为背景)知识梳理1.工艺流程题的结构规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2.对原料预处理的常用方法(1)研磨——减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
3.解答化工流程题的方法——目标分析法制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务。
要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:4、化工生产工艺流程类试题解答方法(1)抓首尾,看中间:从原料到产品为一条龙的生产工序试题,其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成,从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。
(2)用交叉,看分流:有些化工生产选用多组原料,解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线,在分析过程中,抓住中间产品的关联作用,逐一破解。
(3)明目的,读流程:化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备,首先明确题目目的是制取什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质,并结合基本概念和反应原理分析流程图试题中的元素及化合物知识,从质量守恒原理的角度分析未知物质,寻找解题的突破口。
“→”前是投料(反应物),“→”后是生成物。
(4)看控制,找分离:物质制备工艺都涉及物质的分离提纯,注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取、分液、蒸馏等),尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。
若出现工艺评价内容,从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。
强化训练1.(2020·河北衡水中学期中)已知海水中的溴含量约为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:(1)上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴,目的是__________________。
第五讲化工流程年级:高三课题化工生产重点、难点1、工业上三酸两碱的制备2、工业上金属的冶炼教学内容[知识点归纳]一、硫酸的工业制备1、制取二氧化硫(沸腾炉)燃烧硫或高温煅烧硫铁矿,制取二氧化硫。
相关反应方程式:2、将二氧化硫氧化为三氧化硫(接触室)以五氧化二钒作(V2O5)为催化剂。
相关反应方程式:3、用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫(吸收塔)目的是防止形成酸雾,以使三氧化硫吸收完全注意事项:(1)矿石需要粉碎,空气需足量。
沸腾炉出来的SO2需经过除尘、洗涤、干燥等。
(2)接触室在工作过程中,使用热交换器,从而利用SO2转化为SO3是所放出的热量。
(3)在接触氧化阶段,SO2在一定温度(400~500℃)和催化剂存在的条件下,被空气中的O2氧化为SO3。
由于在常压下SO2转化为SO3的转化率已经很高,而且催化剂要求较高的反应温度,所以一般不采用高压、低温的反应条件。
(4)在三氧化硫的吸收阶段,反应的本质是SO3与H2O化合生成H2SO4。
但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾,所以工业上用98.3%的硫酸来吸收SO3,然后再稀释成所需浓度的硫酸。
尾气处理:主要为SO2,一般采用氨水吸收法。
二、硝酸的工业制备工业上是将氨气和空气的混合气体通过氧化炉中的铂-铑合金网发生氨氧化反应,生成一氧化氮和水,过量空气中的氧气能使一氧化氮进一步氧化,并与水发生反应而转化为硝酸。
相关反应方程式:尾气处理:主要为氮氧化物,用氢氧化钠溶液吸收:三、盐酸的工业制备将氢气与氯气化合,生成氯化氢,再溶于水得到盐酸。
A气体为,B气体为。
视孔中观察到的现象为:尾气处理:在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。
在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
四、烧碱的工业制法工业上通过电解饱和食盐水可制得烧碱、氯气和氢气,这种工业生产成为氯碱工业。
工业上电解饱和食盐水使用立式隔膜电解槽进行的。
如右图,用阳离子交换膜的立式隔膜电解槽电解食盐水:a为极,b为极;w为,x为,y为,z为,五、纯碱的工业制法流程图为:索尔维制碱侯氏制碱相关反应方程式:索尔维制碱法(氨碱法)与侯德榜制碱法(联合制碱法)的比较氨碱法联合制碱法原料副产物循环物质评价六、金属的冶炼 (1)加热法不活泼金属的硫化物或氧化物在加热时就可分解,生成金属单质。
例如:HgS + O 2 −−−→高温Hg + SO 2 2HgO∆−−→ 2Hg + O 2↑(2)热还原法许多金属则采用热还原法来进行冶炼。
例如:CuO + H 2∆−−→ Cu+ H 2O ZnO + C −−−→高温Zn + CO ↑3MnO 2 + 4Al −−−→高温3Mn + 2Al 2O 3 高炉炼铁:以赤铁矿石与焦炭为原料。
相关反应方程式为:(3)电解法活泼金属离子的氧化性很弱,用还原剂无法将它们从化合物中还原出来。
一般采用电解法制得。
例如:2NaCl(熔融) −−−→通电 2Na + Cl 2↑ MgCl 2(熔融) −−−→通电 Mg + Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)−−−→通电 4Al + 3O 2↑(用冰晶石作为助熔剂)近年高考题2015五、(本题共12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。
下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:27.写出电解饱和食盐水的离子方程式。
28.离子交换膜的作用为:、。
29.精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。
(选填“a”、“b”、“c”或“d”)十、(本题共14分)53.某氨盐水含氯化钠1521 kg,通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体,过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。
列式计算:1)过滤后溶液中氯化钠的质量。
2)析出的碳酸氢钠晶体的质量。
20145、右图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
下列操作正确的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉六、(本题共12分)在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打(NaHCO3),并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵完成下列填空:33.写出上述制备小苏打的化学方程式。
___________________________________________________________________34.滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法:①通入氨,冷却、加食盐,过滤②不通氨,冷却、加食盐,过滤对两种方法的评价正确的是_____________。
(选填编号)a.①析出的氯化铵纯度更高b.②析出的氯化铵纯度更高c.①的滤液可直接循环使用d.②的滤液可直接循环使用十、(本题共14分)54.硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。
硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11 O2 →2Fe2O3+8SO2若48 mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4 L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
55.用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体(H 2S 、H 2O 、N 2)在空气中完全燃烧,若空气过量77%, 计算产物气体中SO 2体积分数(水是气体)。
已知空气组成:N 2体积分数0.79、O 2体积分数0.21。
练习(选择题可能有1~2个正确选项) 1、高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是( ) A .铁 B .氮 C .氧 D .碳2、化工生产要遵守三原则:充分利用原料、充分利用能量、保护环境。
下列不符合以上某原则的是( )A .煅烧硫铁矿使用沸腾炉B .制盐酸时将氢气在氯气中燃烧C .制硫酸时使用热交换器D .合成氨时氮气和氢气循环使用 3、侯氏制碱法与索氏氨碱法相比较,其优点是( )A .原料便宜B .CO 2参与循环,低碳环保C .产生了更多的氯化钙D .原料利用率高,节省设备 4、右图是联合制碱法的工业流程示意图(操作已略去)。
下列关于相关物质的推测正确的是( )物质 选项X Y M NA NH 3 CO 2 NaCl NH 4HCO 3B CO 2 NH 3 NaCl NH 4ClC NH 3 CO 2 CO 2 NH 4Cl DCO 2NH 3NH 4ClNaCl5、下列符合实际并用于工业生产的是( ) A .工业炼铝:电解熔融的氯化铝B .制取漂粉精:将氯气通入澄清石灰水C .工业制纯碱:在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体,煅烧反应所得沉淀D .工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧、催化氧化、最后用98.3%浓硫酸吸收 6、下列有关工业生产的叙述正确的是( )A .氯碱工业中,阳极发生的反应是:4OH --4e → 2H 2O+O 2↑B .硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO 3转化为H 2SO 4时放出的热量C .合成氨生产过程中将NH 3液化分离,提高N 2、H 2的转化率D .高炉中的主要反应是高温下焦炭和铁的氧化物直接作用炼出生铁7、下列关于化工生产原理的叙述中,均符合目前工业生产实际的是( ) A .氯碱工业中,氢氧化钠在电解槽的阴极区产生B .氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢,用水吸收得到盐酸C .合成氨工业中,利用氨易液化,分离出N 2、H 2循环使用,总体上提高了氨的产率D .二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸饱和食盐水溶液a沉淀 N溶液bM碳酸钠加入X滤液 加入Y水8、下列有关工业生产的叙述正确的是( )A .合成氨生产中将NH 3液化分离,可加快正反应速率,提高N 2、H 2的转化率B .联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入饱和氯化钠溶液中,制得碳酸氢钠,再在高温下灼烧,转化为碳酸钠。
C .硫酸工业中,在接触室安装热交换器是利用SO 3转化为H 2SO 4时放出的热量D .电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜,可防止阳极室产生的C12进入阴极室 9、我国化学家侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为 。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是。
(3)写出上述流程中X 物质的分子式。
(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。
从沉淀池中取出沉淀的操作是。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有。
(a) 增大NH 4+的浓度,使NH 4Cl 更多地析出(b) 使NaHCO 3更多地析出(c) 使NaHCO 3转化为Na 2CO 3,提高析出的NH 4Cl 纯度CO 2Na 2CO 3X 食盐水循环II 循环I母液 (提取副产品)煅烧炉 合成氨厂沉淀池NH 3NH 3。