萃丫又来更新化学知识了,下面是萃丫为同学们总结的化学选修二的知识点,有空赶快看一看吧!
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(条件加热)
催化氧化:2SO2+O22SO3
吸收:SO3+H2O==H2SO.3%的硫酸吸收。
原料选择
黄铁矿:FeS2硫磺:S
反应条件
2SO2+O22SO3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。℃~℃,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+3H22NH3放热、可逆反应(低温、高压会提升转化率)
反应条件:铁触媒~℃,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-℃,H2-℃;(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、2NaHCO3Na2CO3+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%。
资料:
一、硫酸的用途肥料的生产。
硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉):2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;
和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙):
Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4;
浓硫酸的氧化性。
(1)2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O(铝一样)
(2)C+2H2SO4(浓)2SO2+CO2+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O
2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2+2H2O
(3)H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O
2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
8HI+H2SO4(浓)=4I2+H2S+4H2O
(4)2NaBr+3H2SO4(浓)=2NaHSO4+Br2+SO2+2H2O
2FeS+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+2Sˉ+3SO2+6H2O
(5)当浓硫酸加入胆矾时,浓硫酸吸水,胆矾脱水,产生白色沉淀。
二、氨气
1、氮肥工业原料——与酸反应生成铵盐
2、硝酸工业原料——能被催化氧化成为NO
4NH3+5O2=4NO+6H2O(Pt-Rh高温)
3、用作制冷剂——易液化,汽化时吸收大量的热
三、纯碱
烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。它与纯碱并列,在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。1、普通肥皂。
高级脂肪酸的钠盐,一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
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++3H2O3H++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+2H2O2NaOH+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