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(diǎn)突破題型透析 學(xué)科素養(yǎng)技能提升 考點(diǎn)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(diǎn)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(duì)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(diǎn) 精細(xì)化工在社會(huì)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(diǎn)一獲取潔凈的水 知識(shí)梳理思維深化 1 水的凈化 1 基本流程 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)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(shí)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(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 碳酸氫鹽 硫酸鹽或氯化物 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 藥劑法 石灰純堿法 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 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(shù)脂作離子交換劑 其軟化硬水和再生的過(guò)程如圖所示 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 3 污水處理的常用方法 考點(diǎn)一獲取潔凈的水 1 用藥劑法軟化硬水時(shí)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(yáng)離子交換樹(shù)脂HR除去硬水中的Ca2 Mg2 時(shí) 溶液中的酸性會(huì)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(shí)梳理思維深化 1 2015 沈陽(yáng)模擬 自來(lái)水加工處理流程如下 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 題組設(shè)計(jì)思維建模 題組一水的凈化 硬水軟化 解析 答案 A 2 我國(guó)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(lái)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(jì)思維建模 題組一水的凈化 硬水軟化 題組設(shè)計(jì)思維建模 解析 答案 題組一水的凈化 硬水軟化 題組設(shè)計(jì)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(huì)將鎂離子沉淀下來(lái)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(jià) 氯元素為 1價(jià) NH2Cl與水作用 化合價(jià)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(guò)混凝沉淀 然后過(guò)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(jì)思維建模 解析 答案 題組一水的凈化 硬水軟化 1 O2CO2 或氮?dú)?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(lái) 而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 4 10 5 7401484 題組設(shè)計(jì)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(jì)思維建模 5 2015 河南開(kāi)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(jì)思維建模 題組二污水的處理 題組設(shè)計(jì)思維建模 廢水 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(lái)水廠需要對(duì)地下水進(jìn)行 處理 把進(jìn)行過(guò)離子交換的CaR2 或MgR2 型樹(shù)脂置于 中浸泡一段時(shí)間后便可再生 解析 題組二污水的處理 題組設(shè)計(jì)思維建模 解析 答案 題組二污水的處理 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 2012 高考海南卷 雙選 污水經(jīng)過(guò)一級(jí) 二級(jí)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(gè)即可 2 將RH型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和ROH型陰離子交換樹(shù)脂串接來(lái)軟化天然硬水 應(yīng)先使硬水通過(guò) 填 RH 或 ROH 型離子交換樹(shù)脂 原因是 3 通過(guò)施加一定壓力使水分子通過(guò)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(shí) 使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是 4 檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí) 最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)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(diǎn)二工業(yè)合成氨生產(chǎn)純堿 知識(shí)梳理思維深化 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二工業(yè)合成氨生產(chǎn)純堿 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二工業(yè)合成氨生產(chǎn)純堿 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二工業(yè)合成氨生產(chǎn)純堿 合成 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二工業(yè)合成氨生產(chǎn)純堿 考點(diǎn)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(shí)間內(nèi)氨氣的產(chǎn)量 2 催化劑對(duì)反應(yīng)有選擇性 容易誤認(rèn)為一定的催化劑對(duì)所有反應(yīng)都有催化作用 催化劑對(duì)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(gè)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(guò)大的原因是考慮反應(yīng)速率或氨的產(chǎn)率 實(shí)際上是從生產(chǎn)成本上考慮的 知識(shí)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(jiǎn)易流程示意圖如下 從示意圖可知其存在循環(huán)操作 簡(jiǎn)要說(shuō)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(jì)思維建模 題組一合成氨工業(yè) 解析 答案 從原因來(lái)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(lái)說(shuō) 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(jì)來(lái)說(shuō) 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(lái)說(shuō) 實(shí)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(guò)程中設(shè)計(jì)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(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 第 步除需要催化劑這個(gè)條件外 還需要的條件是 2 第 步操作中的原料氣體的 凈化 目的是 第 步操作的目的是 題組一合成氨工業(yè) 題組設(shè)計(jì)思維建模 3 工業(yè)合成氨反應(yīng)后可以通過(guò)降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來(lái) 這種分離物質(zhì)方法的原理類似于下列哪種方法 填編號(hào) a 過(guò)濾B 蒸餾c 分液D 萃取你做出這個(gè)判斷的理由是 4 可以用氯氣來(lái)檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣 如果漏氣則會(huì)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(huì)使催化劑中毒 失去活性 另外雜質(zhì)較多時(shí)會(huì)影響原料的利用率 是使N2 H2循環(huán)利用 提高原料利用率 3 通過(guò)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(jì)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(guò)溫度的改變來(lái)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(jì)是將實(shí)驗(yàn)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(guò) 和 三個(gè)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(jì)思維建模 索爾維制堿法的原理是 用化學(xué)方程式表示 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(guò)電解飽和食鹽水來(lái)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(yáng)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(jì)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(diǎn)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(wèn)題 1 工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃?氮?dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來(lái)的 通常使用的兩種分離方法是 氫氣的來(lái)源是水和碳?xì)浠衔?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 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(gè)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(guò)程中混有的CO對(duì)催化劑有毒害作用 欲除去原料氣中的CO 可通過(guò)如下反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn) CO g H2O g CO2 g H2 g 已知1000K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 0 627 若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過(guò)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(diǎn)三化肥工業(yè) 知識(shí)梳理思維深化 常見(jiàn)化肥的種類 作用和施用注意事項(xiàng) CO NH2 2 草木灰 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)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(shí)比較適合施用鉀肥B 長(zhǎng)期施用硫銨會(huì)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(guò)磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能施用 高溫多雨時(shí)施用化肥易使肥粒分解損失或隨雨流失 A錯(cuò)誤 石硫合劑中加硫酸會(huì)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(cuò)誤 過(guò)磷酸鈣用硫酸處理后可能會(huì)得到酸性較強(qiáng)的磷酸 這對(duì)農(nóng)作物 土壤有害 D錯(cuò)誤 題組設(shè)計(jì)思維建模 考點(diǎn)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(duì)化學(xué)肥料的需求越來(lái)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(diǎn)三化肥工業(yè) 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 目前 工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑 在20 50MPa 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(zhǎng)期使用會(huì)造成土壤酸化 變硬甚至板結(jié) 對(duì)土壤的酸堿性進(jìn)行測(cè)定與改良是保護(hù) 提高土壤肥力的有效途徑 測(cè)定土壤的pH的方法是 解析 答案 考點(diǎn)三化肥工業(yè) 題組設(shè)計(jì)思維建模 2014 課標(biāo)全國(guó)卷 磷礦石主要以磷酸鈣 Ca3 PO4 2 H2O 和磷灰石 Ca5F PO4 3 Ca5 OH PO4 3 等形式存在 圖 a 為目前國(guó)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(guò)量硫酸分解制備磷酸 圖 b 是熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程 考點(diǎn)三化肥工業(yè) 題組設(shè)計(jì)思維建模 部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下 回答下列問(wèn)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(guò)程中Ca5F PO4 3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 現(xiàn)有1t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(diǎn)三化肥工業(yè) 題組設(shè)計(jì)思維建模 3 如圖 b 所示 熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程的第一步是將SiO2 過(guò)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(diǎn)是 解析 答案 考點(diǎn)三化肥工業(yè) 題組設(shè)計(jì)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 COSiF4 HF H2SPH3 5 產(chǎn)品純度高 濃度大