《2022年高中化学选修2-知识点总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中化学选修2-知识点总结（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中化学选修 2-【化学与技术】知识点总结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) 原料为硫黄：SO2 =点燃SO2，原料为硫铁矿：4FeS11O2=高温8SO22Fe2O3。(2)SO2的催化氧化 ( 设备：接触室) ：2SO2+O2催化剂2SO3(3)S
2、O3的吸收 (设备：吸收塔 ) ： SO3H2O=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。SO22NH3H2O=(NH4)2SO3或 SO2NH3H2O=NH4HSO3(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2 H2O或 2NH4HSO3 H2SO4=(NH4)2SO42SO2 2H2O (2) 污水处理废水可用 Ca(OH)2中和，发生反应为SO2Ca(OH)2=CaSO3 H2O。(3) 废渣的处理作水泥或用于建筑材料；回收有色
3、金属等综合利用。4. 反应条件：2SO2+O2催化剂2SO3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2NH3H0 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - -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
4、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N2：可用分离液态空气获得。H2： a.利用焦炭制取：CH2O=高温CO H2b利用 CH4制取： CH4H2O=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应。(4) 三废的利用废气：主要有H2S，SO2和 CO2等。采用直接氧化法、循环法处理，C
5、O2作为生产尿素和碳铵的原料。废水：主要含氰化物和氨，分别采用不同的方法处理。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：NaClNH3 CO2H2O=NaHCO3 NH4Cl 2NaHCO3=Na2CO3CO2 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
6、液是含有NH4Cl 和 NaCl的溶液。第二步：氨碱法：NaHCO3分解放出的CO2 (2NaHCO3=Na2CO3CO2 H2O)、滤液 ( 含NH4Cl) 与石灰乳混合加热产生的氨气回收循环使用CaOH2O=Ca(OH)2、2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH3 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精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - -滤液，
7、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：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。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
8、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】（1） Ca(OH)2 2NH4Cl=CaCl22NH3 2H2O ，该反应的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）Na
9、Cl NH3CO2H2O=NaHCO3 NH4Cl ; 2NaHCO3=Na2CO3CO2 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：Al33H2OAl(OH)33H。(2) 化学软化法煮沸法除暂时硬度：Ca(
10、HCO3)2=CaCO3 CO2 H2O 。Mg(HCO3)2=MgCO3 H2OCO2、 MgCO3H2O=Mg(OH)2 CO2。药剂法：先加Ca(OH)2，再加 Na2CO3。离子交换法：向硬水中加入离子交换剂( 如 NaR)，反应式为Ca22NaR=CaR22Na、Mg22NaR=MgR22Na，且离子交换树脂能再生：CaR22Na=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) 沉淀法精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 21 页 - - - - -
11、- - - -Hg2、 Pb2、 Cu2等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2S2=HgS ，Pb2 S2=PbS ， Cu2S2=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
12、槽(2) 反应原理： 2NaCl2H2O=电解2NaOH H2 Cl2。3海水提溴(1) 工艺流程(2) 主要反应原理：Cl22Br=Br22Cl。4海水提镁(1) 工艺流程(2) 主要反应原理CaCO3=高温CaO CO2、CaO H2O=Ca(OH)2、 Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2 Ca2、Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O、MgCl2( 熔融 )=电解Mg Cl2。注意：为提高反应中Mg2的浓度，将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤。电解熔融MgCl2生成的 Cl2可用于制盐酸，循环使用，节省成本。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MgCl
13、2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， 特别是提高乙精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - -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：
14、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 C8H18C8H16C8H18 催化剂加热、加压C4H10 C4H8C4H10催化剂加热、加压C2H6C2H4C4H10催化剂加热、加压CH4C3H6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： 汽油指含有511 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。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
15、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：CH4H2O=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。主要反应：2C(s) O2(g)=点燃2CO(g)，C(s) H2O(g)=高温CO(g)H2(g) ，CO H2O(g) =高温CO2H2。(3) 煤的液化直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：先把煤转化成CO和 H
16、2，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Na2SiO3CaSiO3Na2CO3+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。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - -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,C SiC Si
