化学选修二

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高中化学选修2-【化学与技术】知识点总结

〔2021年〕

第一章化学与工农业生产

一．学习目标

1、化工生产过程中的根本问题。

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、合成氨的反响原理。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、别离和提纯。

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)

①原料为硫黄：S＋O2=====

点燃

SO2，②原料为硫铁矿：4FeS＋11O2=====

高温

8SO2＋2Fe2O3。

(2)SO2的催化氧化(设备：接触室)：

2SO2+O2

催化剂

2SO3

(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，这样可防止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，发生反响为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。

4.反响条件：2SO2+O2

催化剂

2SO3放热可逆反响〔低温、高压会提升转化率〕

转化率、控制条件的本钱、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．反响原理

N2+3H2

催化剂

高温高压

2NH3ΔH＜0

2

反响特点：(1)该反响为可逆反响。(2)正反响为气体体积减小的反响。(3)正反响为

放热反响。

2．条件的选择

结合反响的三个特点及实际生产中的动力，材料设备，本钱等因素，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：反响混合气通过冷凝器，使氨液化并别离出来，N2、H2再通过循环压缩机送入合成塔。

3．生产流程

(1)造气

①N2：可用别离液态空气获得。

②H2：a.利用焦炭制取：C＋H2O=====

高温

CO＋H2

b．利用CH4制取：CH4＋H2O=====

高温

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响。

(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．主要反响原理

二者根本相同：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3=====

△

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

3．生产过程

第一步：二者根本相同；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，向滤液中参加细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化

铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和枯燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的

3

滤液，已根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)廉价；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本钱，充分表达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。请按要求答复以下问题：

(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〞有关反响的化学方程式：_____________________________；

(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】

〔1〕Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，该反响的CaCl2中的Cl－来源于NaCl，Ca2＋

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，了解化学科学开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：

Al3＋＋3H2OAl(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。

③离子交换法：向硬水中参加离子交换剂(如NaR)，反响式为Ca2＋＋2NaR===CaR2＋2Na

＋、Mg2＋＋2NaR===MgR2＋2Na＋，且离子交换树脂能再生：CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋。

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

4

Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反响的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，

Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===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

(2)反响原理：2NaCl＋2H2O=====

电解

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

3．海水提溴

(1)工艺流程

(2)主要反响原理：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。

4．海水提镁

(1)工艺流程

(2)主要反响原理

CaCO3=====

高温

CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋、Mg(OH)2

＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)=====

电解

Mg＋Cl2↑。

注意：①为提高反响中Mg2＋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，节省本钱。

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

含义

通过催化剂催化、高温，使含碳原子数多、

沸点高的烃断裂为含碳原子数少、沸点低的

烃的过程

采用比裂化更高温度(700℃～

1000℃)使长链烃断裂成短链、不

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

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烯的产量

原料减压分馏后的重油、石蜡等石油分馏的馏分

产品轻质燃料油：汽油、柴油、煤油等

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

举例

C16H34――→

催化剂

加热、加压

C8H18＋C8H16

C8H18――→

催化剂

加热、加压

C4H10＋C4H8

C4H10――→

催化剂

加热、加压

C2H6＋C2H4

C4H10――→

催化剂

加热、加压

CH4＋C3H6

相同点裂解就是深度裂化，二者所得产物一定比原反响物的碳原子数少

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：

天然气重整的方程式：CH4＋H2O=====

高温

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。主要反响：

2C(s)＋O2(g)=====

点燃

2CO(g)，C(s)＋H2O(g)=====

高温

CO(g)＋H2(g)，CO＋H2O(g)=====

高温

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开展

一．学习目标

1.了解社会开展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学开展的促进作用。

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外表处理的原理。

4．了解我国现代材料研究和材料工业的开展情况。了解新材料的开展方向。

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

传统硅

酸盐材

料

陶瓷黏土

高温烧制抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高

温、绝缘、易成型。盛放物

品、艺术品

玻璃

石英砂、

石灰石、

纯碱

Na2SiO3

CaSiO3

Na2CO3+SiO2

高温

Na2SiO3+

CO2↑

CaCO＋SiO2

高温

CaSiO3＋

光学玻璃、耐腐蚀玻璃，

不同颜色玻璃。

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CO2↑

水泥

石灰石、

黏土

硅酸二三

钙铝酸三

钙、铁铝酸

钙

磨成粉－煅烧－加石膏等－

粉磨

水硬性，用作建筑材料。

混凝土：水泥、砂子、碎石

新材料

碳化硅

SiO2,CSiC

SiO2+C

高温

SiC+CO

↑

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。

氮化硅

高纯Si、

N2

Si3N43Si＋2N2

高温

Si3N4

3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl

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。

单质硅

高纯焦

炭、石英

砂

Si

SiO2＋2C

高温

Si+2CO

↑

=SiHCl3+H2

SiHCl3+H2

高温

Si+3HCl

半导体工业

金刚石CH4C

CH4=====C〔金刚石〕＋2H2

研磨材料

其余新

材料

C60〔新型贮氢材料〕、超导材料等

2、金属材料

原料装置原理

炼铁铁矿石、焦炭、

石灰石、空气

高炉复原剂CO的生成：C+O2==CO2CO2+C==2CO

生铁形成：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO

炼钢生铁氧气顶

吹转炉

降低C％:2C+O2=2CO2Fe+O2=2FeOFeO+C=CO+Fe

除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO脱硫

添加合金元素：Cr、Mn、Ni

炼铝铝土矿、纯碱、

石灰、煤、燃料

油

电解槽铝土矿溶解：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

电解氧化铝：2Al2O3

电解

4Al+3O2↑

冰晶石(Na3AlF6)－氧化铝熔融液,少量CaF2

阳极：6O2—12e-=3O2↑

阴极：4Al3++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：

分类实例

金属腐蚀原理

化学腐蚀氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮

电化学腐蚀

原电池反响，例如钢材

吸氧腐蚀〔大多〕：阴极1/2O2+H2O+2e-=2OH-阳极Fe-2e-=Fe2+

析氢腐蚀〔酸性〕：阴极2H++2e-=H2阳极Fe-2e-=Fe2+

金属防腐方法

氧化膜用化学方法在钢铁、铝的外表形成致密氧化膜

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，答复以下问题：

请答复：

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〔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，电解反响方程式为_______________________，

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)参加冰晶石(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开展

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，体会化学与技术开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

氮肥

尿素

2NH3+CO2

△

H2NCONH2+H2O

硝酸铵

4NH3+5O2

催化剂

△

4NO+6H2O2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NONH3+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〕根本流程：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，到达净水的效果。

〔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消毒的反响产物无毒无害。

〔4〕消除水中的异味：活性炭颗粒的比外表积大，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，从而到达净化污水的目的。

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，反响的离子方程式为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别离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒

④回收纯洁的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。

3.水质检测的工程:BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度、

富营养化的检测工程:水样的总铅、总铜、总铁、阴离子外表活性剂、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：参加少量肥皂水〔或饱和Na2CO3溶液〕，观察是否有沉淀生成

(2)水的硬度：一般把1L水里含有10mgCaO(或含相当于10mgCaO的物质，如含7.1mg

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和肥皂反响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，阻碍热传导，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＋的含量使之到达规定标准。

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。

检测是否到达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，本钱高；但设备相对简单，技术比拟成熟

改良方法：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，本钱较低，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:植物的生长发育会缓慢或停滞

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==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO〕

②人工固定：合成氨等。

二、合成氨工艺

〔1〕条件〔尽可能加快反响速率和提高反响进行的程度〕

①选择适宜的压强：20MPa～50MPa

②选择适宜的温度：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别离出氨，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，

把氮气别离出来

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响，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：充分利用反响热，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==2NO23NO2+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，并将反响装置昂在冰水中

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防止Cl2与NaOH反响生成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，先依次参加BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后参

加盐酸，调节溶液的pH

三、硫酸工业

1.原理：

①造气S+O2=点燃=SO24FeS2+11O2=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。

不用水吸收是为了防止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、清洗金属外表

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枯燥的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，加快反响

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：

外表活性剂:洗涤剂能够发挥去污作用的主要物质外表活性剂吸附在固体污垢上，可使污垢

的附着能力下降，易离开外表进入洗液中。由亲油基团和亲水基团两局部构成。

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

绿色化学与可持续开展

2021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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