化学与技术全册知识点练习.docx

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化学与技术全册知识点练习

化学选修2《化学与技术》

第一单元走进化学工业

教学重点（难点）：

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。

知识归纳：

1

制硫酸

反应原理

造气：

S+O2==SO2

催化氧化：

2SO2+O2

2SO3

吸收：

SO3+H2O==H2SO498.3%的硫酸吸收。

原料选择

黄铁矿：

FeS2硫磺：

S

反应条件

2SO2+O2

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。

400℃～500℃，常压。

钒触媒：

V2O5

三废处理

废气：

SO2+Ca（OH）2==CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O

废水：

酸性，用碱中和

废渣：

黄铁矿废渣――炼铁、有色金属；制水泥、制砖。

局部循环：

充分利用原料

能量利用

热交换：

用反应放出的热预热反应物。

2

制氨气

反应原理

N2+3H2

2NH3放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）

反应条件：

铁触媒400～500℃，10MPa～30MPa

生产过程

1、造气：

N2:

空气（两种方法，

（1）液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点N2－196℃，H2－183℃；

（2）将氧气燃烧为CO2再除去）。

H2:

水合碳氢化合物（生成H2和CO或CO2）

2、净化：

避免催化剂中毒。

除H2S：

NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O

除CO：

CO+H2O==CO2+H2K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3

3、氨的合成与分离：

混合气在合成塔内合成氨。

出来的混合气体中15％为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。

工业发展

1、原料及原料气的净化。

2、催化剂的改进（磁铁矿）3、环境保护

三废处理

废气：

H2S－直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。

CO2－生产尿素、碳铵。

废液：

含氰化物污水－生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。

含氨污水－蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。

废渣：

造气阶段产生氢气原料的废渣。

煤渣（用煤），炭黑（重油）。

3

制纯碱

氨碱法

（索尔维）

1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中

NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl

2、2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O↑

缺点：

CO2来自CaCO3，CaO－Ca（OH）2－2NH3+CaCl2+2H2O

CaCl2的处理成为问题。

和NaCl中的Cl－没有充分利用，只有70％。

CaCO3的利用不够充分。

联合法

（侯德榜）

与氨气生产联合起来：

NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样NH4Cl就成为另一产品化肥。

综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96％。

第二单元化学与资源开发利用

教学重点（难点）：

1、天然水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义。

硬水的软化。

中和法和沉淀法在污水处理中的应用。

2、海水晒盐。

海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。

氯碱工业的基本反应原理。

从海水中获取有用物质的不同方法和流程。

3、石油、煤和天然气综合利用的新进展。

知识归纳：

方法

原理

天然水的净化

混凝法

混凝剂：

明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等

Al3++3H2O

3H++Al（OH）3

絮状胶体（吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）。

生活用水净化过程：

混凝沉淀－过滤－杀菌

化学软化法

硬水：

含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。

不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。

暂时硬度：

Ca（HCO3）2或Mg（HCO3）2引起的硬度。

1、加热法

永久硬度：

钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。

2、药剂法：

纯碱、生石灰、磷酸盐

3、离子交换法：

离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换

2NaR+Ca2+==CaR2+2Na＋再生：

CaR2+2Na＋==2NaR+Ca2+

污水处理

物理法

一级处理：

格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。

预处理。

（微）生物法

二级处理：

除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。

化学法

三级处理：

中和法－酸性废水（熟石灰），碱性废水（硫酸、CO2）

沉淀法－含重金属离子的工业废水（沉淀剂，如S2-）

氧化还原法。

（实验：

电浮选凝聚法）

方法

原理

盐的利用

海水制盐

蒸发法（盐田法）

太阳照射，海水中的水分蒸发，盐析出。

盐田条件：

地点（海滩、远离江河入海口）、气候。

盐田划分：

贮水池、蒸发池、结晶池。

苦卤：

分离出食盐的母液。

食盐利用

电解（氯碱工业）

2NaCl＋2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑

阳极：

2Cl－-2e－＝Cl2↑阴极：

2H++2e－＝H2↑

海水提溴

吹出法

1、氯化：

Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2

2、吹出：

空气（或水蒸气）吹出Br2

3、吸收：

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

再用氯气氧化氢溴酸。

海水提镁

具体过程

海水―――Mg（OH）2―――MgCl2―――Mg

碱（贝壳）/过滤盐酸干燥/电解

海水提取重水

蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法

了解化学交换法

化工

目的

石油

分馏（常压、减压）（物理）

把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油（C5~11）、煤油（C11~16）、柴油（C15~18）等轻质油，但产量较低。

裂化（化学）

获得更多轻质油，特别是汽油。

断链。

列解（化学）

获得重要有机化工原料：

乙烯、丙稀、丁烯等。

煤

关注问题

提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分离提取化学原料。

干馏

隔绝空气加热。

得焦炉气（H2、CH4、乙烯、CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳香族化合物，进一步提取）、焦炭（金属冶炼）等。

气化

利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。

C＋水

液化

把煤转化为液体燃料的过程。

直接液化：

与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、芳香烃等。

煤制油（内蒙古）。

间接液化：

先转变为CO和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。

一碳化学

以分子中只含一个碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学。

CO：

煤CH4：

天然气。

第三单元化学与材料的发展

教学重点（难点）：

1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。

形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。

2、金属冶炼的原理，金属腐蚀的原理和防腐方法。

电解、电镀的原理。

3、常见高分子材料的生产原理。

知识归纳：

一、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

Na2SiO3+CO2CaCO3类似

光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不同颜色玻璃。

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

SiO2+C

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

Si3N4

3Si＋2N2

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

Si+2CO↑

=SiHCl3+H2

SiHCl3+H2

Si+3HCl

半导体工业

金刚石

CH4

C

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

二、金属材料

金属活动顺序表：

标出金属冶炼的方法及范围：

原料

装置

原理

炼铁

铁矿石、焦炭、石灰石、空气

高炉

还原剂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

4Al+3O2↑

冰晶石（Na3AlF6）－氧化铝熔融液,少量CaF2

阳极：

6O2—12e-=3O2↑阴极：

4Al3++12e-=4Al

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

原电池反应，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、铝的表面形成致密氧化膜

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

三、高分子材料

分类：

天然高分子：

淀粉、纤维素、蛋白质

合成高分子：

聚×××

合成方法

举例

基本概念

加成聚合反应

聚氯乙稀：

聚苯乙烯：

单体：

链节：

聚合度：

缩合聚合反应

涤纶：

塑料分类

结构

性质

举例

热塑性

线型

溶解于一些有机溶剂，一定温度范围会软化、熔融，加工成形

聚乙烯

热固性

体型

不易溶于有机溶剂，加热不会熔融

酚醛树脂

高分子材料降解分类：

生物降解、光降解、化学降解

废旧高分子材料的再利用途径：

（1）再生、改性重新做成有用材料和制品；

（2）热裂解或化学处理的方法制备多种化工原料；（3）作为燃料回收利用。

第四单元化学与技术的发展

教学重点（难点）：

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。

知识归纳:

合成洗涤剂

故态：

洗衣粉液态：

洗洁净

主要成分

烷基苯磺酸钠

生产原理

结构优化

1、确定合适的碳链长度（12～18）。

（过长水溶性降低，过短水溶性过强）

2、不含支链的烃基。

（容易生物降解）

3、合理配方。

（提高综合性能，环境污染、增白、香味等）

工业味精：

表面活性剂。

用量少，能显著降低水与空气或其他物质的界面张力（表面张力），提高工业生产效率，提高产品质量和性能。

新课标高二化学同步测试

（1）—走进化学工业

一、选择题（本小题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个正确答案）

1．下列说法中错误的是（）

A．保护环境就是保护人类自身

B．环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等

C．人吸入二氧化硫，会发生呼吸道疾病

D．消除大气污染的根本方法是限制化学工业的发展

2．有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是（）

A．用硫和硫铁矿均可做为原料

B．SO2转化为SO3，需在催化剂和加热条件下进行

C．SO3可用水直接吸收

D．热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热

3．属人工固氮的化学反应是（）

A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3

B．由NH3转变成NH4HCO3

C．NO与O2反应生成NO2

D．豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白

4．欲使馒头松软可口，常在揉面时加入面碱。

为探究其成分，向其中加入稀HCl，发现产生了一种使石灰水变浑浊的气体，则面碱中可能含有（）

A．食盐B．烧碱C．纯碱D．味精

5．在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是

A．使用吸收塔设备B．使用尾气吸收装置

C．使用H2作原料D．使用催化剂

二、选择题（共10小题，每小题4分，计40分，每小题有1—2个正确答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。

）

6．在接触法产生H2SO4的过程中，对“废气、废水、废热”的处理正确的是（）

①废气用氨水处理②污水用石灰乳处理③废渣用来造水泥或炼铁④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电

A．只有①②B．只有①③④C．只有①②③D．全部

7．把1g含脉石（SiO2）的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全后得0.78g残渣，则此黄铁矿的纯度是（）

A．33%B．66%C．78%D．88%

8．用浓硫酸吸收SO3可得到H2SO4·1.5SO3，若用1kg98%的H2SO4充分吸收SO3后，再进行稀释，可得98%的H2SO4（）

A．2.77KgB．2.6KgC．2.42KgD．2.22Kg

9．根据平衡移动的原理，能说明提高氨的产量的措施是（）

A．及时把生成的氨液化分离B．升温有利于氨的生成

C．使用催化剂促进氮的转化D．增大压强，不利于氨的生成

10．下图是合成氨的简要流程示意图

N2（1体积）

H2（3体积）

沿X路线回去的物质是（）

A．N2和H2B．催化剂C．NH3D．H2

11．总压强为3.30×107Pa时，N2和H2混合气体，通入合成塔，反应达到平衡时，压强减为2.525×107Pa，则平衡时氨的体积百分率是（）

A．30%B．20%C．15%D．10%

12．合成氨反应N2+3H2

2NH3的正逆反应速率可用反应物或生成物浓度的变化来表示。

下列各关系中，能说明反应已达到平衡状态的是（）

A．3υ（N2）正=υ（H2）正B．υ（H2）正=υ（NH3）逆

C．2υ（H2）正=3υ（NH3）逆D．υ（N2）正=3υ（H2）逆

13．检验小苏打粉末中是否有苏打的方法是（）

A．溶于水，加Ca（OH）2溶液B．溶于水，加稀CaCl2溶液

C．加稀盐酸D．溶于水，加入NaOH溶液

14．除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3最佳方法是（）

A．加入适量盐酸B．加入NaOH溶液

C．加热灼烧D．配成溶液后通入CO2

15．以下关于索尔维制碱法的描述正确的是（）

A．使用的原料为食盐、CO2、氨

B．精制盐水后应先通入CO2再通入过量的NH3

C．析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4Cl

D．索尔维法的缺点是盐利用率只有75%，生成的CaCl2难处理

三、填空、简答题（45分）

16．（6分）在硫酸工业中通过下列反应使SO2氧化成SO3：

△

2SO2+O22SO3；

H=－213.8kJ/mol

（1）在生产中，常用过量空气是为了。

（2）采用的温度是原因是。

（3）采用的压强是原因是。

17．（9分）

（1）合成氨工业中，选择的适宜条件为。

（2）合成氨时，原料气必须净化的原因是。

（3）工业上用焦碳、水、空气为原料制氨时，碳与氨的物质的量之比为，有关方程式为。

18．（8分）在制备碳酸氢钠时，有的同学提供了下列三种实验方案，你认为哪种方案最好？

说明你的判断理由。

方案1：

分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中；

方案2：

将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液中；

方案3：

将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中。

19．（8分）在制备纯碱的过程中，分离出碳酸氢钠后的母液主要含有氯化铵和未转化的食盐。

氨碱法是加入石灰乳与氯化铵反应并把母液排放废弃，从而使食盐中的氯不能得到充分利用并产生氯化钙废液。

你有更好的改进措施吗？

20．（14分）现有一份将二氧化硫转化为硫酸铵的资料，摘录如下：

“一个典型的实例：

初步处理后的废气含0.2%的二氧化硫和10%的氧气（体积分数）。

在400℃时，废气以5m3/h的速率通过五氧化二钒催化剂层与速率为20L/h的氨气混合，再喷水，此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体（气体体积均折算为标准状况）。

”利用上述资料，用氨来除去工业废气中的SO2，回答下列问题：

（1）按反应中的理论值，二氧化硫与氧气的物质的量之比为2︰1，该资料中这个比值是，简述不采用2︰1的理由。

（2）通过计算，说明为什么废气以5m3/h的速率与20L/h速率的氨气混合？

（3）若某厂每天排放1×104m3这种废气，按上述方法，该厂每月（按30天计）可得硫酸铵多少吨？

消耗氨气多少吨？

参考答案

一、选择题

1．D2．C3．A4．C[解析：

能使石灰水变浑浊的气体是CO2，在四个选项中只有纯碱与HCl反应生成CO2。

而食盐（NaCl）、烧碱（NaOH）、味精（NaOOC—CH2CH2COONa）与HCl反应都不生成CO2。

]5．D

二、选择题

6．D7．D8．A（解析：

此题注意吸收剂为98%的硫酸而非纯硫酸，且水吸收SO3后产物还能吸收SO3，只有这样全面考虑，方可正确作答。

如无B的干扰，可直接选＞2.5kg的A。

此题也可以硫守恒为依据推导。

）

9．A10．A11．B12．C（解析：

υ正=υ逆是判断可逆反应是否达到平衡状态的标志之一，由于同一反应用不同物质的浓度来表示反应速率时，数值可能不同，因此，比较时须将不同物质表示的反应速率按化学计量数换算成用同一物质表示，才能通过数值大小比较。

上述四个选项只有C正确。

）

13．B14．C15．AD

三、填空题

16．（共6分）

（1）增大O2的浓度，提高SO2的转化率（2分）

（2）400~500℃；因为这个温度范围内，反应速率和SO2的转化率都比较理想。

（2分）

（3）常压；常压下SO2的转化率已经很高了，再增加压强，SO2的转化率提高的并不多，所以硫酸厂通常采用常压操作。

（2分）

17．（每空2分，方程式每个1分，共9分）

（1）2×107~5×107Pa，500℃，Fe作催化剂

（2）防止杂质使合成氨所用的催化剂“中毒”

催化剂

（3）3︰4；

C+H2O（气）CO+H2，CO+H2OCO2+H2，N2+3H22NH3

18．（共8分）方案2最好；（2分）

工业上制取纯碱的原理为：

NH3+CO2+H2O==NH4HCO3，NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3

Na2CO3+CO2+H2O。

（2分）

方案1是分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中，由于碳酸氢根浓度太小，故不能生成碳酸氢铵。

（2分）

方案3是将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中，此时溶液中二氧化碳的浓度太小，生成的碳酸氢铵浓度太小而无法析出碳酸氢钠晶体。

（2分）

19．（每步4分，共8分）可将滤除碳酸氢钠的滤液（母液）吸氨、降温并加食盐，使氯化铵逐步从母液中结晶析出，再经过滤、干燥等操作制得氯化铵产品。

过滤出氯化铵后得二次母液再经氨化、碳酸化等制碱，形成纯碱与氯化铵，生产得以循环。

20．解析：

SO2转化为一可逆反应，为提高SO2的转化率，可用过量的O2；根据关系式SO2~SO3~2NH3~（NH4）2SO4可知废气中SO2与NH3应以1︰2通入。

答案：

（共14分）

（1）1︰50（3分）；据化学平衡移动原理，过量的O2，可提高SO2的转化率（3分）

（2）废气中SO2︰1000×5×0.2%=10L/hυ（SO2）︰υ（NH3）=10︰20=1︰2恰生成（NH4）2SO4（4分）

（3）3.54t硫酸铵，0.19tNH3（4分）

新课标高二化学同步测试

（2）—化学与资源开发利用

一、选择题（本小题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个正确答案）

1．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

2．下列关于硬水的叙述中不正确的是（）

A．硬水中的Ca2+、Mg2+可与肥皂的主要成分结合而生成沉淀，从而浪费肥皂

B．凡含有Ca2+、Mg2+离子的水都是硬水

C．水的硬度是用CaO的量为标准的

D．1L水中含10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1度

3．下列石油分馏产物中，沸点范围最高的是（）

A．汽油B．煤油C．柴油D．燃料油

4．分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（）

A．分离工业废水，回收废液中的有用成分

B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳汁品加工和酿酒

C．胶体的渗析

D．海水的淡化

5．工业上电解食盐水的阴极区产物是（）

A．氯气B．氢气和氯气

C．氢气和氢氧化钠D．氯气和氢氧化钠

二、选择题（共10小题，每小题4分，计40分，每小题有1—2个正确答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。

）

6．下列哪种工业生产的过程不必使用电解的方法（）

A．由光卤石制镁B．由黄铁矿制硫酸

C．由铝土矿制铝D．由海水制氢氧化钠

7．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。

最适宜采用的物质是（）

A．NaOHB．NaClC．KBrD．Na2CO3

8．某些化学试剂可用于净水。

水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2（OH）nClm·yH2O]x式中m等于（）

A．3-nB．6-nC．6+nD．3+n

9．在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。

为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：

①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量的盐酸④加过量的碳酸钠溶液⑤加过量的氯化钡溶液

正确的操作顺序是（）

A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④③①

10．用惰性电极电解500mLNaCl溶液，当两极产生气