高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí) 第十一章 第1講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件 新人教版.ppt

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,,第1講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),,,,考點突破題型透析,,,學(xué)科素養(yǎng)技能提升,,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,考綱要求,第十一章 化學(xué)與技術(shù),,考點三 化肥工業(yè),,備選素材,,,考 綱 要 求,,1.了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。 2.了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義。了解催化劑的研制對促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。 3.了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細(xì)化工在社會發(fā)展中的作用。 4.了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。,考點一 獲取潔凈的水,知識梳理 思維深化,1．水的凈化： (1)基本流程。,,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,明礬,Al2(SO4)3,FeSO4,漂白粉,液氯,2．硬水的軟化： (1)硬水和軟水。 (2)硬水的類型： 暫時硬度——由鈣、鎂的___________引起的硬度 永久硬度——由鈣、鎂的_________________引起的硬度,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,碳酸氫鹽,硫酸鹽或氯化物,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,②藥劑法(石灰純堿法)：,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,,③離子交換法：利用了離子交換反應(yīng)原理，軟化水的質(zhì)量高。常用離子交換樹脂作離子交換劑，其軟化硬水和再生的過程如圖所示：,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,,知識梳理 思維深化,考點一 獲取潔凈的水,3．污水處理的常用方法,考點一 獲取潔凈的水,(1)用藥劑法軟化硬水時一定要注意加入試劑的先后順序，即Na2CO3應(yīng)在Ca(OH)2之后加入。 (2)用陽離子交換樹脂HR除去硬水中的Ca2＋、Mg2＋時，溶液中的酸性會增強(qiáng)，應(yīng)再用堿性溶液中和H＋。 (3)污水處理中的酸性廢水常用熟石灰中和而不用NaOH溶液中和，堿性廢水常用CO2中和。,,知識梳理 思維深化,1．(2015沈陽模擬)自來水加工處理流程如下，下列有關(guān)說法不正確的是( ),題組設(shè)計 思維建模,題組一 水的凈化、硬水軟化,解析,答案,,A,,2．我國規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合下列要求： 以下是原水處理成自來水的工藝流程示意圖：,題組一 水的凈化、硬水軟化,題組設(shè)計 思維建模,,,題組一 水的凈化、硬水軟化,題組設(shè)計 思維建模,,解析,答案,題組一 水的凈化、硬水軟化,題組設(shè)計 思維建模,(1)碳酸氫鈣與堿反應(yīng)能夠生成碳酸鈣沉淀，由于氫氧化鎂的溶解度小，故堿會將鎂離子沉淀下來而不轉(zhuǎn)化為碳酸鎂沉淀。 (2)二氧化碳溶解于水顯酸性，故可以調(diào)節(jié)溶液的pH。 (3)明礬常用于凈水。 (4)NH2Cl中氮元素為－3價，氯元素為＋1價，NH2Cl與水作用，化合價不變。 (5)可先凈水再殺菌消毒。,(1)Mg(OH)2、CaCO3 (2)調(diào)節(jié)酸度 (3)鋁鹽 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋ (4)B (5)先用明礬通過混凝沉淀，然后過濾，再用漂白粉殺菌消毒，可使被污染的水變成飲用水,,解析,題組一 水的凈化、硬水軟化,題組設(shè)計 思維建模,,,解析,答案,題組一 水的凈化、硬水軟化,(1)O2 CO2(或氮氣) (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任填兩種) 鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 (4)10 (5)740 1 484,題組設(shè)計 思維建模,4．工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法類別都正確的是( ),解析,答案,題組二 污水的處理,C,題組設(shè)計 思維建模,,5．(2015河南開封二模)水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海水淡化等。 (1)水處理技術(shù)的核心是減少或除去水中的各種雜質(zhì)離子。目前，________和________是主要的去離子方法。 (2)根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理方法。,題組二 污水的處理,題組設(shè)計 思維建模,,,題組二 污水的處理,題組設(shè)計 思維建模,④廢水Ⅳ常用Cl2氧化CN－成CO2和N2。若參加反應(yīng)的Cl2與CN－的物質(zhì)的量之比為5∶2，則該反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。 (3)地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽，自來水廠需要對地下水進(jìn)行________處理。把進(jìn)行過離子交換的CaR2(或MgR2)型樹脂置于________中浸泡一段時間后便可再生。,,解析,題組二 污水的處理,題組設(shè)計 思維建模,,解析,答案,題組二 污水的處理,題組設(shè)計 思維建模,,1．(2012高考海南卷)(雙選)污水經(jīng)過一級、二級處理后，還含有少量Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是( ) A．氨水 B．硫化氫氣體 C．硫酸鈉溶液 D．純堿溶液,氨水、Na2SO4溶液均不能使Cu2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，其中氨水與Cu2＋形成配離子。,解析,答案,題組二 污水的處理,AC,高考真題 明確考向,2．(2011高考山東卷)水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1)含有較多________離子的水稱為硬水。硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為______________________________(寫出一個即可)。 (2)將RH型陽離子交換樹脂和ROH型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水，應(yīng)先使硬水通過________(填“RH”或“ROH”)型離子交換樹脂，原因是____________________________________。 (3)通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為________。電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是________。 (4)檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的________。,,解析,答案,題組二 污水的處理,高考真題 明確考向,,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,知識梳理 思維深化,,,,知識梳理 思維深化,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,知識梳理 思維深化,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,知識梳理 思維深化,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,③合成：,,知識梳理 思維深化,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,考點二 工業(yè)合成氨 生產(chǎn)純堿,(1)使用催化劑不影響氨氣的產(chǎn)率，但能提高單位時間內(nèi)氨氣的產(chǎn)量。 (2)催化劑對反應(yīng)有選擇性，容易誤認(rèn)為一定的催化劑對所有反應(yīng)都有催化作用；催化劑對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的影響是同等的。 (3)溫度的選擇，兼顧三個方面：反應(yīng)速率、氨氣的產(chǎn)率、催化劑活性。容易漏答。 (4)易誤認(rèn)為壓強(qiáng)不能過大的原因是考慮反應(yīng)速率或氨的產(chǎn)率，實際上是從生產(chǎn)成本上考慮的。,,知識梳理 思維深化,1．合成氨是生產(chǎn)氮肥的重要環(huán)節(jié)。合成氨生產(chǎn)簡易流程示意圖如下： 從示意圖可知其存在循環(huán)操作。簡要說明為什么在化工生產(chǎn)中經(jīng)常采用循環(huán)操作？____________________________________。,題組設(shè)計 思維建模,題組一 合成氨工業(yè),解析,答案,,從原因來講，許多化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率低；從結(jié)果來說，循環(huán)操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本；從工藝設(shè)計來說，循環(huán)操作有利于連續(xù)化生產(chǎn)、減少工序；從環(huán)保角度來說，實現(xiàn)全封閉生產(chǎn)，控制廢棄物排放,可從生產(chǎn)成本(原料的利用率)、生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝以及環(huán)保等角度綜合分析化工生產(chǎn)過程中設(shè)計循環(huán)操作的目的、作用。,2．工業(yè)合成氨是在一定條件下進(jìn)行的，進(jìn)行如下可逆反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。其部分工藝流程如下： 請回答下列問題： (1)第②步除需要催化劑這個條件外，還需要的條件是_________。 (2)第①步操作中的原料氣體的“凈化”目的是__________， 第③步操作的目的是______________________________。,題組一 合成氨工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,,(3)工業(yè)合成氨反應(yīng)后可以通過降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來。這種分離物質(zhì)方法的原理類似于下列哪種方法？________(填編號)。 a．過濾 B．蒸餾 c．分液 D．萃取 你做出這個判斷的理由是________________________________。 (4)可以用氯氣來檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣，如果漏氣則會有白煙生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為： _______________________。,(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率和催化劑的適宜溫度進(jìn)行綜合分析，工業(yè)合成氨的條件是高溫、高壓、催化劑。 (2)原料氣中的有些雜質(zhì)會使催化劑中毒，失去活性，另外雜質(zhì)較多時會影響原料的利用率。③是使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率。 (3)通過溫度的改變而改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的目的，是蒸餾的原理。 (4)NH3可被Cl2氧化，生成N2，而Cl2被還原為HCl，HCl與NH3化合生成NH4Cl。 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl,解析,答案,題組一 合成氨工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,(1)高溫、高壓 (2)防止催化劑中毒，失去活性，提高原料的利用率 使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率。 (3)b 通過溫度的改變來改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的目的，是蒸餾的原理 (4)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl,3．(2015山東青島一模)化工廠的設(shè)計是將實驗室的研究成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)工作。 (1)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過________、________和________三個主要生產(chǎn)階段。 (2) 侯氏制堿法是在索爾維制堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一種新的制造純堿的方法。具體工藝流程圖如下：,題組二 純堿的生產(chǎn),題組設(shè)計 思維建模,,①索爾維制堿法的原理是________(用化學(xué)方程式表示)。 ②侯氏制堿法可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________。 (3)食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和Cl2。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔，其原因是______________________。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行，離子交換膜的作用是_____。,,解析,答案,題組二 純堿的生產(chǎn),題組設(shè)計 思維建模,,1．(2013高考上海卷)與索爾維制堿法相比，侯德榜制堿法最突出的優(yōu)點是 ( ) A．原料利用率高 B．設(shè)備少 C．循環(huán)利用的物質(zhì)多 D．原料易得,聯(lián)合制堿法，生產(chǎn)了副產(chǎn)品NH4Cl，所以提高了原料的利用率。,高考真題 明確考向,題組二 純堿的生產(chǎn),解析,答案,A,2．(2012高考海南卷)合成氨的流程示意圖如下： 回答下列問題： (1)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是________、________；氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔铮瑢懗龇謩e采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式_________，____________________；,題組二 純堿的生產(chǎn),高考真題 明確考向,,(2)設(shè)備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是________，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________； (3)設(shè)備B的名稱是_____________，其中m和n是兩個通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是_____________； (4)設(shè)備C的作用是______________________； (5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應(yīng)來實現(xiàn)： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 已知1 000 K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%，則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于___________。,,解析,答案,題組二 純堿的生產(chǎn),高考真題 明確考向,,考點三 化肥工業(yè),知識梳理 思維深化,常見化肥的種類、作用和施用注意事項。,CO(NH2)2,草木灰,知識梳理 思維深化,考點三 化肥工業(yè),1．(2015福州質(zhì)檢)下列使用化肥、農(nóng)藥的描述中正確的是( ) A．高溫多雨時比較適合施用鉀肥 B．長期施用硫銨會造成土壤板結(jié) C．石硫合劑必須與硫酸混合后才能施用 D．過磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能施用,高溫多雨時施用化肥易使肥粒分解損失或隨雨流失，A錯誤；石硫合劑中加硫酸會因石灰、硫酸間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失去相應(yīng)的功效，C錯誤；過磷酸鈣用硫酸處理后可能會得到酸性較強(qiáng)的磷酸，這對農(nóng)作物、土壤有害，D錯誤。,題組設(shè)計 思維建模,考點三 化肥工業(yè),解析,答案,B,2．(2015湖州模擬)隨著世界糧食需求量的增加，農(nóng)業(yè)對化學(xué)肥料的需求越來越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。 合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下：,考點三 化肥工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,,(1)目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在20～50 MPa、450 ℃左右用氮、氫混合氣體在________中進(jìn)行合成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是____________________________。 (2)目前生產(chǎn)尿素是以氨氣與CO2為原料，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。 尿素適用于各種土壤，在土壤中尿素發(fā)生水解，其水解的化學(xué)方程式是______________________________。 (3)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。 (4)上述生產(chǎn)中的副產(chǎn)品氯化銨長期使用會造成土壤酸化，變硬甚至板結(jié)。對土壤的酸堿性進(jìn)行測定與改良是保護(hù)________、提高土壤肥力的有效途徑。測定土壤的pH的方法是_____________。,,解析,答案,考點三 化肥工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,,(2014課標(biāo)全國卷)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。,考點三 化肥工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,,部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下： 回答下列問題： (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的________%。 (2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_____t。,考點三 化肥工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,(3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分是__________(填化學(xué)式)，冷凝塔1的主要沉積物是________，冷凝塔2的主要沉積物是________。 (4)尾氣中主要含有________，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去________；再通入次氯酸鈉溶液，可除去________。(均填化學(xué)式) (5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點是_________________________________。,,解析,答案,考點三 化肥工業(yè),題組設(shè)計 思維建模,(1)69 (2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===3H2PO4＋5CaSO4＋HF↑ 0.49 (3)CaSiO3 液態(tài)白磷 固態(tài)白磷 (4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3 (5)產(chǎn)品純度高(濃度大),