高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 選修部分 化學(xué)與技術(shù) 第三單元 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件 蘇教版

第三單元化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第三單元化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)選修化學(xué)與技術(shù)選修化學(xué)與技術(shù)2017高考導(dǎo)航高考導(dǎo)航選修化學(xué)與技術(shù)選修化學(xué)與技術(shù)考綱要求考綱要求真題統(tǒng)計真題統(tǒng)計命題趨勢命題趨勢1.了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。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、了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義重要設(shè)備、流程和意義,了解催化劑了解催化劑的研制對促進化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大的研制對促進化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。意義。3.了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細化工在社會發(fā)展中的作用。精細化工在社會發(fā)展中的作用。4.了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。產(chǎn)中的作用。2015,卷卷 36T;2015,卷卷 36T;2014,卷卷 36T;2013,卷卷 36T預(yù)計預(yù)計2017年高考對年高考對本單元內(nèi)容的考查本單元內(nèi)容的考查不會有大的變化不會有大的變化,仍仍以工藝流程題的形以工藝流程題的形式考查化工生產(chǎn)的式考查化工生產(chǎn)的制備原理。以重要制備原理。以重要化工產(chǎn)品的制備為化工產(chǎn)品的制備為載體的工藝流程分載體的工藝流程分析是高考的熱點。析是高考的熱點?？键c一獲取潔凈的水考點一獲取潔凈的水1水的凈化水的凈化 (1)基本流程基本流程 常用的混凝劑有常用的混凝劑有_、_、_、聚合、聚合鋁等。鋁等。 常用的消毒劑有常用的消毒劑有_、_、ClO2、高、高鐵酸鹽等。鐵酸鹽等。 明礬明礬Al2(SO4)3FeSO4漂白粉漂白粉液氯液氯2硬水的軟化硬水的軟化 (1)硬水和軟水硬水和軟水 (2)硬度的類型硬度的類型 暫時硬度暫時硬度由鈣、鎂的由鈣、鎂的_引起的硬度。引起的硬度。 永久硬度永久硬度由鈣、鎂的由鈣、鎂的_引起的硬度。引起的硬度。 碳酸氫鹽碳酸氫鹽硫酸鹽或氯化物硫酸鹽或氯化物Ca2+、MG2+Ca2+、MG2+3污水處理污水處理 (1)基本流程基本流程 (2)常用的化學(xué)常用的化學(xué)方法方法 中和法中和法 酸性廢水常用酸性廢水常用_中和中和，堿性廢水常用堿性廢水常用 H2SO4或或CO2中和。中和。 熟石灰熟石灰 水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1)含有較多含有較多_離子離子的水稱為硬水。 硬水加熱后的水稱為硬水。 硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為_(寫寫出一個即可出一個即可)。 Ca22HCO3=CaCO3CO2H2O(或或 Mg22HCO3=MgCO3CO2H2O) Ca2、Mg2(2)將將 RH 型陽離子交換樹脂和型陽離子交換樹脂和 ROH 型陰離子交換樹脂串接型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水來軟化天然硬水，應(yīng)先使硬水通過應(yīng)先使硬水通過_(填填“RH”或或“ROH”)型離子交換樹脂型離子交換樹脂，原因是原因是_。 (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子截留留,從而獲得純凈水的方法稱為從而獲得純凈水的方法稱為_。電滲析法凈。電滲析法凈化水時化水時,使離子通過半透膜的推動力是使離子通過半透膜的推動力是_。 (4)檢驗檢驗蒸餾水的純度時蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的，最簡單易行的方法是測定水的_。 RH先通過陰離子交換樹脂可能產(chǎn)生先通過陰離子交換樹脂可能產(chǎn)生 Mg(OH)2 等沉淀而影響等沉淀而影響樹脂交換效果樹脂交換效果反滲透法反滲透法電勢差電勢差(或電場力或電場力)電導(dǎo)率電導(dǎo)率(或電阻率或電阻率)獲取純凈的水獲取純凈的水A解析：解析：A 項中項中 Fe2具有較強的還原性具有較強的還原性，能被氯氣氧化為能被氯氣氧化為 Fe3，最終將以最終將以 Fe(OH)3的形式進入反應(yīng)沉淀池的形式進入反應(yīng)沉淀池， 錯誤；錯誤；B 項中加入項中加入石灰石灰，發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)：Mg22OH=Mg(OH)2，Ca2OHHCO3=CaCO3H2O，使水使水的硬度降低的硬度降低，正確；，正確；C 項項中多次處理自來水過程中易造成二次污染中多次處理自來水過程中易造成二次污染， 再次加氯再次加氯， 可消除可消除這一影響這一影響， 正確；正確； D 項中消毒過程中氯元素的化合價發(fā)生變化：項中消毒過程中氯元素的化合價發(fā)生變化：ClO2Cl，1 mol ClO2得得 5 mol e；Cl22Cl，等質(zhì)量的等質(zhì)量的Cl2得得67.5 g71 g/mol21.9 mol e，兩者消毒效率之比為兩者消毒效率之比為51.92.63，正確。正確。 2水是一種重要的自然資源水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請回答下列問題：請回答下列問題： (1)天然水中溶解的氣體主要有天然水中溶解的氣體主要有_、_。 (2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是_(填其中任何填其中任何兩種兩種)，其凈水作用的原理是其凈水作用的原理是_。 O2CO2(或或N2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任填兩種任填兩種)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膠粒的吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電膠粒的膠體，使其聚沉，達到凈化目的膠體，使其聚沉，達到凈化目的107401 484解析：解析：(1)天然水中溶解的氣體主要是空氣天然水中溶解的氣體主要是空氣，空氣由空氣由 N2、O2、CO2、水蒸氣等氣體組成。、水蒸氣等氣體組成。 (2)混凝劑的作用是凈化水混凝劑的作用是凈化水，即除去水中懸浮的雜質(zhì)即除去水中懸浮的雜質(zhì)，能作混能作混凝劑的物質(zhì)為鐵鹽或鋁鹽凝劑的物質(zhì)為鐵鹽或鋁鹽，其凈水原理是應(yīng)用其凈水原理是應(yīng)用 Al3(或或 Fe3)的水解：的水解： Al33H2OAl(OH)3(膠體膠體)3H或或 Fe33H2O Fe(OH)3(膠體膠體)3H，由于生成的膠體中膠粒有較大的由于生成的膠體中膠粒有較大的比表面積比表面積，可以吸附水中的懸浮物可以吸附水中的懸浮物，并且金屬氫氧化物形成并且金屬氫氧化物形成的膠粒吸附陽離子后帶的膠粒吸附陽離子后帶正電荷正電荷，破壞天然水中其他帶異電膠，破壞天然水中其他帶異電膠粒的膠體，達到凈水的目的。粒的膠體，達到凈水的目的。 (3)取取 1 L 該硬水該硬水，其中其中 n(Ca2)1.2103 mol，m(CaO)1.2103 mol56 gmol16.72102 g，則由則由 CaO 引起的硬引起的硬度為度為6.72102 g103 mgg110 mg6.72，該硬水中該硬水中 n(Mg2)6104 mol，m(MgO)6104 mol40 gmol12.4102 g，則由則由 MgO 引起的硬度為引起的硬度為2.4102 g103 mgg17.1 mg 3.38，則則此水的硬度為此水的硬度為 6.723.3810.1，約為約為 10。 污水的處理污水的處理D4工業(yè)三廢工業(yè)三廢(廢水、廢氣、廢渣廢水、廢氣、廢渣)處理或?qū)⑷龔U消滅于生產(chǎn)過處理或?qū)⑷龔U消滅于生產(chǎn)過程中程中，是近年來化工技術(shù)發(fā)展的方向之一。是近年來化工技術(shù)發(fā)展的方向之一。 (1)工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn) H2SO4的尾氣中常含有少量的尾氣中常含有少量 SO2，通常用通常用_吸收吸收，有關(guān)的化學(xué)方程式為有關(guān)的化學(xué)方程式為_；然后再；然后再用硫酸處理用硫酸處理，目的是目的是_。 硫酸廠的廢水呈硫酸廠的廢水呈_性性， 通常加入通常加入_(填物質(zhì)名稱填物質(zhì)名稱)進行處理。進行處理。 Ca(OH)2溶液溶液Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O將將CaSO3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SO2，提高，提高SO2的利用率，同時得到副產(chǎn)的利用率，同時得到副產(chǎn)品品CaSO4酸酸熟石灰熟石灰FeSO4堿堿方法一：方法一：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O； 方法二：方法二：2NaClO3H2O2H2SO4=2ClO2Na2SO4O22H2O。 用方法用方法_(填填“一一”或或“二二”)制備的制備的 ClO2更適合用于更適合用于飲用水消毒飲用水消毒，其主要原因是其主要原因是_。 (4)對于含有對于含有 Hg2、Pb2、Cu2等重金屬離子的工業(yè)廢水等重金屬離子的工業(yè)廢水，通常加入過量的通常加入過量的_(填化學(xué)式填化學(xué)式)使其轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。使其轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。 二二方法二制得的方法二制得的ClO2中不含有中不含有Cl2Na2S考點二工業(yè)合成氨考點二工業(yè)合成氨2基本生產(chǎn)過程基本生產(chǎn)過程 (1)造氣造氣 H2 主要來源于主要來源于 H2O 和碳氫化合物和碳氫化合物，相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下： CH2O(g)=高溫高溫COH2 COH2O=高溫高溫催化劑催化劑CO2H2 CH4H2O=高溫高溫催化劑催化劑CO3H2 CH42H2O=高溫高溫催化劑催化劑CO24H2 (2)凈化凈化 原料氣中的主要雜質(zhì)：原料氣中的主要雜質(zhì)：H2S、CO、CO2、O2等。等。 主要危害：某些雜質(zhì)會導(dǎo)致催化劑中毒。主要危害：某些雜質(zhì)會導(dǎo)致催化劑中毒。 凈化方法凈化方法 a用氨水吸收用氨水吸收 H2S：NH3H2OH2S=NH4HSH2O。 bCO 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 CO2：COH2O=高溫高溫催化劑催化劑CO2H2。 c用用 K2CO3溶液吸收溶液吸收 CO2：K2CO3CO2H2O=2KHCO3。 d用醋酸、銅和氨配制成的溶液精制處理。用醋酸、銅和氨配制成的溶液精制處理。 合成氨的流程示意圖如下：合成氨的流程示意圖如下： 請回答下列問題：請回答下列問題： (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來的，通常使用的兩種分離方法是通常使用的兩種分離方法是_，_；氫氣的來源是水和碳氫化合物；氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式： _, _； 液化、分餾液化、分餾與碳反應(yīng)后除去與碳反應(yīng)后除去CO2CH2O(g)=高溫高溫 COH2 CH4H2O=高溫高溫催化劑催化劑CO3H2 (2)設(shè)備設(shè)備 A 中含有電加熱器、觸媒和熱交換器中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備設(shè)備 A 的名的名稱是稱是_，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_； (3)設(shè)備設(shè)備 B 的名稱是的名稱是_， 其中其中 m 和和 n 是兩個是兩個通水口通水口，入水口是入水口是_(填填“m”或或“n”)。不宜從相反方向通。不宜從相反方向通水的原因是水的原因是_； (4)設(shè)備設(shè)備 C 的作用是的作用是_。 合成塔合成塔N23H2高溫、高壓高溫、高壓催化劑催化劑2NH3 冷卻塔冷卻塔(或冷凝器或冷凝器)n高溫氣體由冷卻塔的上端進入高溫氣體由冷卻塔的上端進入,冷卻水從下端進入冷卻水從下端進入,逆向冷卻逆向冷卻效果好效果好將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離13.8解析解析 (1)分離空氣提取氮氣的一種方法是液化、分餾；另分離空氣提取氮氣的一種方法是液化、分餾；另一種方法是與碳反應(yīng)后除去一種方法是與碳反應(yīng)后除去 CO2； 制取氫氣的兩個化學(xué)反應(yīng)； 制取氫氣的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式分別為方程式分別為 CH2O(g)=高溫高溫COH2、CH4H2O=高溫高溫催化劑催化劑CO3H2。(2)合成氨的設(shè)備合成氨的設(shè)備 A 名稱是合成塔名稱是合成塔，其中發(fā)生其中發(fā)生反反應(yīng)的化學(xué)方程式為應(yīng)的化學(xué)方程式為 N23H2高溫、高壓高溫、高壓催化劑催化劑2NH3。(3)冷凝分離產(chǎn)品冷凝分離產(chǎn)品的設(shè)備的設(shè)備 B 為冷卻塔為冷卻塔(或冷凝器或冷凝器)，入水口應(yīng)該在下面入水口應(yīng)該在下面，此時水此時水流和氣流是逆向的流和氣流是逆向的，冷卻效果好。冷卻效果好。(4)分離器分離器 C 用于分離液用于分離液氨和未反應(yīng)的原料氣。氨和未反應(yīng)的原料氣。(5)以轉(zhuǎn)化率為以轉(zhuǎn)化率為 90%為基準計算為基準計算，用用平衡常數(shù)求水與一氧化碳濃度比。平衡常數(shù)求水與一氧化碳濃度比。 工業(yè)合成氨工業(yè)合成氨B解析：解析：選項選項 A，反應(yīng)反應(yīng) A 為為 N2、H2合成合成 NH3，反應(yīng)反應(yīng) B 為為 NH3的催化氧化生成的催化氧化生成 NO，反應(yīng)反應(yīng) C 為為 NO、O2和和 H2O 反應(yīng)生成反應(yīng)生成HNO3，三個反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；選項三個反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；選項 B，工業(yè)上常用工業(yè)上常用通入過量空氣的方法使通入過量空氣的方法使 NO 充分氧化而生成更多充分氧化而生成更多 HNO3；選；選項項 C，由反應(yīng)知恰好反應(yīng)生成由反應(yīng)知恰好反應(yīng)生成 HNO3時時，NO 與與 O2的體積比的體積比為為43， 設(shè)標準狀況下設(shè)標準狀況下4 480 L混合氣體中混合氣體中， 含有含有4a mol NO，則含有則含有 15a mol 空氣空氣，則有：則有：4a15a200，則則 a10.53，故最多可得故最多可得 HNO3的質(zhì)量為的質(zhì)量為 410.53 mol63 gmol12 653.56 g； 選項； 選項 D， 合成的合成的 NH3與與 HNO3反應(yīng)可生成反應(yīng)可生成 NH4NO3。 2工業(yè)合成氨是在一定條件下進行的工業(yè)合成氨是在一定條件下進行的，反應(yīng)原理為反應(yīng)原理為 N2(g)3H2(g)2NH3(g)，其部分工藝流程如下：其部分工藝流程如下： 請回答下列問題：請回答下列問題： (1)第第步除需要催化劑這個條件外步除需要催化劑這個條件外，還需要的條件是還需要的條件是_。 高溫、高壓高溫、高壓(2)第第步操作中的原料氣體的步操作中的原料氣體的“凈化凈化”目的是目的是_， 第第步操作的目的是步操作的目的是_。 (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？法？_(填編號填編號)。 a過濾過濾 b蒸餾蒸餾 c分液分液 d萃取萃取 你做出這個判斷的理由是你做出這個判斷的理由是_。 防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率使使N2、H2循環(huán)利用循環(huán)利用,提高原料利用率提高原料利用率b通過溫度的改變來改變物質(zhì)的狀態(tài)通過溫度的改變來改變物質(zhì)的狀態(tài),達到使物質(zhì)分離的目達到使物質(zhì)分離的目的的,與蒸餾的原理類似與蒸餾的原理類似(3)催化劑催化劑 加快化學(xué)反應(yīng)速率但不影響化學(xué)平衡加快化學(xué)反應(yīng)速率但不影響化學(xué)平衡，提高單位時間氨的產(chǎn)提高單位時間氨的產(chǎn)量量，目前工業(yè)上以鐵觸媒目前工業(yè)上以鐵觸媒作為催化劑。作為催化劑。 (4)循環(huán)操作循環(huán)操作 合成氨轉(zhuǎn)化率較低合成氨轉(zhuǎn)化率較低， 要采用循環(huán)操作。 混合氣體通過冷凝器要采用循環(huán)操作。 混合氣體通過冷凝器，使氨液化使氨液化，將氨分離出來將氨分離出來，并將沒有完全反應(yīng)的并將沒有完全反應(yīng)的 N2和和 H2經(jīng)經(jīng)過循環(huán)壓縮機過循環(huán)壓縮機，再送入合成塔再送入合成塔，使其被充分利用。使其被充分利用。 考點三精細化工與農(nóng)藥、化肥、合成洗滌劑考點三精細化工與農(nóng)藥、化肥、合成洗滌劑化學(xué)肥料化學(xué)肥料實例實例生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理特點和用途特點和用途氮肥氮肥(含有含有氮元素的化氮元素的化肥肥)CO22NH3=加熱加熱加壓加壓CO(NH2)2H2O; NH3HNO3=NH4NO3; NH3CO2H2O=加壓加壓NH4HCO3 CO(NH2)2(尿尿素素)、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH3H2O等等氮是形成蛋白質(zhì)、氮是形成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素的重核酸、葉綠素的重要元素；氮肥是速要元素；氮肥是速效肥料，使莊稼生效肥料，使莊稼生長茂盛長茂盛,與磷肥、與磷肥、鉀肥配合，能達到鉀肥配合，能達到增產(chǎn)的目的增產(chǎn)的目的化學(xué)肥化學(xué)肥料料實例實例生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理特點和用途特點和用途磷肥磷肥 (含含有磷元有磷元素的素的化肥化肥)過磷酸鈣過磷酸鈣(普鈣普鈣),主要成分為主要成分為Ca(H2PO4)2和和CaSO4;鈣鎂磷鈣鎂磷肥肥,主要成分為主要成分為Ca3(PO4)2和和Mg3(PO4)2氟磷礦石與硫氟磷礦石與硫酸、磷酸反應(yīng)酸、磷酸反應(yīng),如如2Ca5(PO4)3F7H2SO43H2O=3Ca(H2PO4)2H2O7CaSO42HF磷肥能促進作磷肥能促進作物根系發(fā)達物根系發(fā)達,增增強抗寒、抗旱強抗寒、抗旱能力能力,能促進作能促進作物提早成熟物提早成熟,穗穗粒增多粒增多,籽粒飽籽粒飽滿滿化學(xué)肥料化學(xué)肥料實例實例生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理特點和用途特點和用途鉀肥鉀肥 (含含有鉀元素有鉀元素的化肥的化肥)KCl、K2SO4、K2CO3從固態(tài)鉀鹽礦、從固態(tài)鉀鹽礦、液態(tài)鉀鹽鹵以及工液態(tài)鉀鹽鹵以及工農(nóng)業(yè)含鉀的副產(chǎn)品農(nóng)業(yè)含鉀的副產(chǎn)品和廢料中獲??；和廢料中獲??；燒制草木灰獲取燒制草木灰獲取易溶于水，易被易溶于水，易被吸收，能促進作吸收，能促進作物生長、增強抗物生長、增強抗病蟲害和抗倒伏病蟲害和抗倒伏能力能力化學(xué)肥料化學(xué)肥料實例實例生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理特點和用途特點和用途復(fù)合肥料復(fù)合肥料 (含含有有N、P、K中的中的2種或種或2種以上營養(yǎng)種以上營養(yǎng)元素的化肥元素的化肥)KNO3、(NH4)2HPO4、NH4H2PO42NH3H3PO4=(NH4)2HPO4;NH3H3PO4=NH4H2PO4;將單一肥料按將單一肥料按一定比例混合一定比例混合能同時均勻地供能同時均勻地供給作物幾種養(yǎng)分給作物幾種養(yǎng)分,充分發(fā)揮營養(yǎng)元充分發(fā)揮營養(yǎng)元素間的相互作用素間的相互作用,有效成分高有效成分高,還能還能根據(jù)實際需要專根據(jù)實際需要專門加工配制門加工配制化學(xué)肥料化學(xué)肥料實例實例生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理特點和用途特點和用途微量元素微量元素肥料肥料錳肥、錳肥、硼肥、硼肥、銅肥、銅肥、鋅肥、鋅肥、鐵肥等鐵肥等選用廢玻璃、粉煤灰、選用廢玻璃、粉煤灰、煉爐渣和礦石等為原料煉爐渣和礦石等為原料,將作物所需的微量元素將作物所需的微量元素固定在玻璃細粉顆粒中固定在玻璃細粉顆粒中,由于玻璃微溶于水由于玻璃微溶于水,微量微量元素就可以從玻璃中緩元素就可以從玻璃中緩慢釋放出來慢釋放出來不易被雨水不易被雨水沖洗沖洗,肥效時肥效時間長間長,不污染不污染環(huán)境環(huán)境,充分利充分利用固體廢棄用固體廢棄物物肥皂肥皂合成洗滌劑合成洗滌劑有效成分有效成分原料原料高級脂肪酸的鈉鹽高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽或鉀鹽烷基苯磺酸鈉烷基苯磺酸鈉油脂油脂(較貴，但可再較貴，但可再生生)石油石油(便宜，但石油資源有便宜，但石油資源有限限)肥皂肥皂合成洗滌劑合成洗滌劑生產(chǎn)生產(chǎn)原理原理去污原理去污原理例如：例如： (C17H35COO)3C3H53NaOH 3C17H35COONa C3H5(OH)3 分子中同時含有親水基和親油基，在浸泡、搓洗、分子中同時含有親水基和親油基，在浸泡、搓洗、漂洗等過程中肥皂漂洗等過程中肥皂(合成洗滌劑合成洗滌劑)、油污、水之間發(fā)生、油污、水之間發(fā)生潤濕、乳化和起泡三種主要作用而達到去污目的潤濕、乳化和起泡三種主要作用而達到去污目的肥皂肥皂合成洗滌劑合成洗滌劑去污能力去污能力與硬水作與硬水作用用穩(wěn)定性穩(wěn)定性對環(huán)境的對環(huán)境的影響影響強強更強更強生成高級脂肪酸生成高級脂肪酸鈣、鎂鹽沉淀鈣、鎂鹽沉淀,使肥使肥皂喪失去污能力皂喪失去污能力生成的鈣、鎂鹽能溶于水生成的鈣、鎂鹽能溶于水,不會不會喪失去污能力喪失去污能力長期儲存易變質(zhì)長期儲存易變質(zhì)不易變質(zhì)不易變質(zhì)在自然界能被微生在自然界能被微生物分解物分解,不會積累污不會積累污染水源染水源有的很穩(wěn)定有的很穩(wěn)定,不能被微生物分解不能被微生物分解,積累而污染水源積累而污染水源;有的含磷有的含磷,造成造成水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化,使水質(zhì)變壞使水質(zhì)變壞熔點熔點/沸點沸點/備注備注白磷白磷44280.5PH3133.887.8難溶于水，有還原性難溶于水，有還原性SiF49086易水解易水解69(2)以磷灰石為原料以磷灰石為原料，濕法磷酸過程中濕法磷酸過程中 Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化反應(yīng)的化學(xué)方程式為學(xué)方程式為 _。 現(xiàn)有現(xiàn)有 1 t 折合含有折合含有 P2O5約約 30%的磷灰石的磷灰石，最多可制得最多可制得 85%的商品磷酸的商品磷酸_t。 (3)如圖如圖(b)所示所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將 SiO2、過、過量焦炭與磷灰石混合量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷。爐高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分渣的主要成分是是_(填化學(xué)式填化學(xué)式)。 冷凝塔。 冷凝塔1的主要沉積物是的主要沉積物是_，冷凝塔冷凝塔 2 的主要沉積物是的主要沉積物是_。 Ca5F(PO4)35H2SO4=5CaSO4HF3H3PO40.49CaSiO3液態(tài)白磷液態(tài)白磷固態(tài)白磷固態(tài)白磷(4)尾氣中主要含有尾氣中主要含有_，還含有少量的還含有少量的 PH3、H2S和和 HF 等。 將尾氣先通入純堿溶液等。 將尾氣先通入純堿溶液， 可除去可除去_，再通入次氯酸鈉溶液再通入次氯酸鈉溶液，可除去可除去_。(均填化學(xué)式均填化學(xué)式) (5)相比于濕法磷酸相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高能耗高，但優(yōu)點是但優(yōu)點是_。 解析解析 (1)4%96%85%80%69%。 (2)Ca5F(PO4)35H2SO4=5CaSO4HF3H3PO4，依據(jù)依據(jù)P元素守恒：生成磷酸的量為元素守恒：生成磷酸的量為130%14229885%0.49(t)。 CO、SiF4SiF4、H2S、HFPH3產(chǎn)品純度高產(chǎn)品純度高(3)爐渣主要成分是爐渣主要成分是 CaSiO3，冷凝塔冷凝塔 1 的主要沉積物是液態(tài)的主要沉積物是液態(tài)白磷白磷，冷凝塔冷凝塔 2 的主要沉積物是固態(tài)白磷。的主要沉積物是固態(tài)白磷。 (4)尾氣主要含有尾氣主要含有 CO、SiF4，還含有少量還含有少量 PH3、H2S 和和 HF等。通過堿液可以除去等。通過堿液可以除去 SiF4、HF、H2S，再通入再通入 NaClO 溶溶液可以除去液可以除去 PH3。 (5)熱法磷酸工藝的優(yōu)點是產(chǎn)品的純度高。熱法磷酸工藝的優(yōu)點是產(chǎn)品的純度高。 化肥、農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用化肥、農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用解析：解析：高溫多雨時施用化肥易使肥料分解損失或隨雨水流高溫多雨時施用化肥易使肥料分解損失或隨雨水流失失，A 錯誤；石硫合劑中加硫酸會因石灰、硫酸間發(fā)生化學(xué)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錯誤； 過磷酸鈣用硫酸處理后可能會得到酸性較強的磷酸會得到酸性較強的磷酸,這對農(nóng)作物、土壤均有害這對農(nóng)作物、土壤均有害，D 錯誤。錯誤。 B洗滌劑的生產(chǎn)和使用洗滌劑的生產(chǎn)和使用解析：解析：根據(jù)合成洗滌劑的洗滌原理可知烷基應(yīng)以直鏈為宜根據(jù)合成洗滌劑的洗滌原理可知烷基應(yīng)以直鏈為宜，且其碳原子數(shù)不能太多且其碳原子數(shù)不能太多，也不能太少也不能太少，以以 1218 為宜為宜，為為提高洗滌效果可添加酶制劑提高洗滌效果可添加酶制劑，為防止污染為防止污染，用無磷助劑代替用無磷助劑代替含磷助劑。含磷助劑。 B請回答下列問題：請回答下列問題： (1)分子中的親水基是分子中的親水基是_， 親油基是親油基是_。 (2)由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的反應(yīng)類型為由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的反應(yīng)類型為_。 SO3Na取代反應(yīng)取代反應(yīng)(3)用油脂可以制肥皂用油脂可以制肥皂， 試寫出從硬脂酸甘油酯生成硬脂酸鈉試寫出從硬脂酸甘油酯生成硬脂酸鈉和甘油的化學(xué)方程式：和甘油的化學(xué)方程式： _， 反應(yīng)類型為反應(yīng)類型為_。 取代取代(或水解或皂化或水解或皂化)反應(yīng)反應(yīng)3NaOH3C17H35COONa (4)在洗滌劑中添加酶制劑能促進污垢中的蛋白質(zhì)在洗滌劑中添加酶制劑能促進污垢中的蛋白質(zhì)(如奶漬、如奶漬、肉湯肉湯)等水解為可溶性的物質(zhì)而被除去。 在使用加酶洗衣粉的等水解為可溶性的物質(zhì)而被除去。 在使用加酶洗衣粉的水溶液中浸泡水溶液中浸泡 1030 min，水溫在水溫在 4050 最佳。加酶洗最佳。加酶洗衣粉不宜在高溫下、 潮濕環(huán)境中貯存衣粉不宜在高溫下、 潮濕環(huán)境中貯存， 也不宜久存。 為什么？也不宜久存。 為什么？_。 酶發(fā)揮催化作用需要適宜的條件酶發(fā)揮催化作用需要適宜的條件(溫度、酸堿度等溫度、酸堿度等),酶自身酶自身是蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì),在不適宜的條件下在不適宜的條件下(如高溫、潮濕環(huán)境中如高溫、潮濕環(huán)境中)容易變?nèi)菀鬃冑|(zhì)而失去活性質(zhì)而失去活性;久存會導(dǎo)致酶活性降低久存會導(dǎo)致酶活性降低(答案合理即可答案合理即可)(5)過去使用的合成洗滌劑中常加入三聚磷酸鈉過去使用的合成洗滌劑中常加入三聚磷酸鈉(Na5P3O10)作作助劑助劑，它可使硬度大的洗滌水軟化它可使硬度大的洗滌水軟化，對微細的無機粒子或油對微細的無機粒子或油脂具有分散、 乳化、膠溶作用脂具有分散、 乳化、膠溶作用， 防止污漬再次沉積到衣物上；防止污漬再次沉積到衣物上；它還能維持水溶液的弱堿性它還能維持水溶液的弱堿性，提提高洗滌劑的去污能力和洗滌高洗滌劑的去污能力和洗滌效果。但是，效果。但是，20 世紀世紀 90 年代以來年代以來，世界各國先后提出必須世界各國先后提出必須生產(chǎn)和使用無磷洗滌劑。請解釋原因：生產(chǎn)和使用無磷洗滌劑。請解釋原因：_。 三聚磷酸鈉會造成水體富營養(yǎng)化三聚磷酸鈉會造成水體富營養(yǎng)化,破壞了水體原有的生態(tài)平破壞了水體原有的生態(tài)平衡衡,對人類的生存環(huán)境造成了很大的危害對人類的生存環(huán)境造成了很大的危害(答案合理即可答案合理即可)