轻化工专业考试复习提纲

1轻化工专业复习提纲1.燃料的燃烧条件有可燃物；可燃物达到着火点；与氧气（助燃剂）接触；可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。通常讲的燃烧一般是要有氧气参加的，但在一些特殊情况下的燃烧可以在无氧的条件下进行，如氢气在氯气中燃烧、镁条在二氧化碳中的燃烧等。2.重要碱金属族元素和卤族元素以及重要化合物的基本性质碱金属：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）等。锂（Li）：氢化物：LiH，氧化物：Li2O氢化锂遇水发生猛烈的化学反应，产生大量的氢气。2LiH+H2O=Li2O+2H2↑钠（Na）：1.钠跟氧气的反应在常温时4Na＋O2＝2Na2O（白色固体）在点燃时2Na＋O2=Na2O2(淡黄色粉末)2Na2O+O2=2Na2O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑过氧化钠，化学式Na2O2，淡黄色粉末，密度2.805g／cm3。它具有强氧化性，在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全，不能与易燃物接触。它易吸潮，遇水或CO2时会发生反应，生成氧气。它不溶于乙醇，可与空气中的二氧化碳作用而放出氧气，常用在缺乏空气的场合，如矿井、坑道、潜水、宇宙飞船等方面，可将人们呼出的二氧化碳再转变为氧气，以供人们呼吸之用。过氧化钠在工业上常用做漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。通常可通过在不含二氧化碳的干燥空气流中把金属钠加热到300℃来制取过氧化钠。由于它易潮解，易和二氧化碳反应，必须保存在密封的器皿中。2.钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应，生成相应的化合物2Na+Cl2＝2NaCl2Na＋S＝Na2S(硫化钠)（钠与硫化合时研磨会发生爆炸氯化钠，俗称食盐，是无色立方结晶或白色结晶。密度2.165g/cm3。熔点801℃。沸点1413℃。溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨。不溶于盐酸。在空气中微有潮解性。3.钠跟水的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑氢氧化钠，俗称火碱、烧碱、片碱、苛性钠。纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能放出大量的热，288K时其饱和溶液浓度可达26.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，具备碱的一切通性。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶2于乙醚、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用，溶解或浓溶液稀释时会放出热量；与无机酸发生中和反应也能产生大量热，生成相应的盐类；与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢；与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物；能使油脂发生皂化反应，生成相应的有机酸的钠盐和醇，这是去除织物上的油污的原理。4.钠与酸溶液反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑5.碳酸钠Na2CO3，俗称纯碱、苏打。溶于无水乙醇，不溶于丙醇。稳定性较强，但高温下也可分解，生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强，很容易结成硬块，在高温下也不分解。6.碳酸氢钠NaHCO3，俗称小苏打。为晶体，或不透明单斜晶系细微结晶。比重2.159。无臭、味咸，可溶于水，微溶于乙醇。其水溶液因水解而呈微碱性，受热易分解，在65℃以上迅速分解，在270℃时完全失去二氧化碳，在干燥空气中无变化，在潮湿空气中缓慢分解。钾（K）：钾是银白色金属，很软，可用小刀切割。熔点63.25℃，沸点760℃，密度856kg/m3。钾在空气中加热就会燃烧，它在有限量氧气中加热，生成氧化钾；在过量氧气中加热，生成过氧化钾。钾与水、冰或雪的反应在-100摄氏度时仍反应非常猛烈，生成氢氧化钾和氢气，反应时放出的热量能使金属钾熔化，并引起钾和氢气燃烧。钾与氢气发生反应，生成氢化钾。钾与氟、氯、溴、碘都能发生反应，生成相应的卤化物。（化学反应方程式参考纳，只需把Na换成K）Na＋KCl=K↑＋NaCl（高温）。钾的沸点比钠低，不断地将钾的蒸气分离出去，就能使反应持续进行。用真空蒸馏法可将钾的纯度提高为99.99％。由于钾比钠贵，在一般情况下都用钠代替钾，钾盐的用途就比较少。主要用作化肥（硝酸钾、氯化钾），玻璃工业、烟火生产和肥皂工业的原料。超氧化钾吸收二氧化碳产生氧气，用于宇航。卤族元素：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）等氟（F）：氟单质-氟气常温下为淡黄色的气体，极毒，与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧，同时能使容器破裂，量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素，只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应，都是先与水反应，生成的氢氟酸在与盐的反应，通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是腐蚀性最强的氢卤酸，如果皮肤粘到，将一直腐蚀到骨髓。氟可与所有元素发生反应（除氦、氖、氩）氯（Cl）：氯单质-氯气常温下为黄绿色气体，可溶于水，1体积水能溶解2体积氯气。剧毒，与水部分发生反应，生成HCl与次氯酸，次氯酸不稳定，分解放出氧气，并生成盐酸，次氯酸氧化性很强，可用于漂白。氯的水溶液称为氯水，不稳定，受光照会分解成HCl与次氯酸。液态氯气称为液氯。HCl是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。溴（Br）：溴单质-溴水在常温下为深红棕色液体，可溶于水，100克水能溶解约3克溴。挥发性极强，有毒，蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液称为溴水。溴单质需要加水封存，防止蒸气逸出危害人体。有氧化性，有多种可变化合价，常3温下与水微弱反应，生成氢溴酸和次溴酸。加热可使反应加快。氢溴酸是一种强酸，酸性强于氢氯酸。溴一般用于有机合成等方面。碘（I）：碘单质在常温下为深灰色固体，易溶于汽油、乙醇等溶剂，微溶于水，加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常温下可溶解约0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多种可变化合价。有升华性，加热即升华，蒸汽呈紫红色，但无空气时为深蓝色。有时需要加水封存。氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸，也是无放射性的最强无氧酸。但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的，仅对皮肤有刺激性。有还原性。碘是所有卤族元素中最安全的，因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强，而砹虽毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘对人体并不安全，尤其是碘蒸气，会刺激粘膜。即使要补碘，也要用无毒的碘酸盐。所以所有的卤族元素对人体都不安全。3.滞留与湍流的本质区别滞流，又称层流。流体的一种流动类型。流体质点的运动迹线有条不紊的流动。圆管中流体的雷诺数小于2300时，呈滞流现象。如果大于此值则为过渡流或湍流。湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。4.热传递的基本方式发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。热传递有三种方式：传导、对流和辐射。传导热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分，叫做传导。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。各种物质都能够传导热，但是不同物质的传热本领不同。善于传热的物质叫做热的良导体，不善于传热的物质叫做热的不良导体。对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体更明显。利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动。辐射热由物体沿直线向外射出，叫做辐射。用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在真空中进行。地球上得到太阳的热，就是太阳通过辐射的方式传来的。一般情况下，热传递的三种方式往往是同时进行的。5.重要烃类及其衍生物的一般性质和主要用途烃主要包括：烷烃、不饱和烃、环烷烃、芳香烃。烷烃即饱和烃，烷烃的通式为CnH2n+2。（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等）烷烃随着分子中碳原子数的增多，其物理性质发生着规律性的变化：1.常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。一般地，C1~C4气态，C5~C16液态，C17以上固态。2.它们的熔沸点由低到高。43.烷烃的密度由小到大，但都小于1g/cm3，即都小于水的密度。4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂氧化反应R+O2→CO2+H2O或CnH2n+2+(3n+1)/2O2-----------(点燃)----nCO2+(n+1)H2O所有的烷烃都能燃烧，而且反应放热极多。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就会产生有毒气体一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。以甲烷为例：CH4+2O2→CO2+2H2OO2供应不足时，反应如下：CH4+3/2O2→CO+2H2OCH4+O2→C+2H2O裂化反应裂化反应是大分子烃在高温、高压或有催化剂的条件下，分裂成小分子烃的过程。裂化反应属于消除反应，因此烷烃的裂化总是生成烯烃。如十六烷(C16H34)经裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。由于每个键的环境不同，断裂的机率也就不同，下面以丁烷的裂化为例讨论这一点：CH3-CH2-CH2-CH3→CH4+CH2=CH-CH3过程中CH3-CH2键断裂，可能性为48%；CH3-CH2-CH2-CH3→CH3-CH3+CH2=CH2过程中CH2-CH2键断裂，可能性为38%；CH3-CH2-CH2-CH3→CH2=CH-CH2-CH3+H2不饱和烃：烯烃与环烯烃与多烯烃（乙烯），炔烃与环炔烃与多炔烃（乙炔）乙烯：分子式：C2H4；结构式:CH2=CH2，无色气体，略具烃类特有的臭味。聚合反应：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为聚乙烯。反应方程式：nCH2=CH2------------(催化剂)-[-CH2--CH2-]n-乙烯的实验室制法：CH3CH2OH→浓硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O乙炔：分子式CH≡CH，化学式C₂H₂。乙炔分子量26．4，气体比重0．91（Kg/m3），火焰温度3150℃制备方法：CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2氧化反应：2C₂H₂+5O₂→4CO₂+2H₂O加成反应：CH≡CH+H₂→CH₂＝CH₂CH≡CH+HCl→CH₂=CHCl氯乙烯用于制聚氯乙烯“聚合”反应：三个乙炔分子结合成一个苯分子环烷烃：环己烷等环己烷：六氢化苯；六亚甲基；六环烷；分子式：C6H12；相对分子量：84.16；环己烷对酸、碱比较稳定，与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应，与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应，生成硝基环己烷。在铂或钯催化下，350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化，生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。芳香烃：（苯及其同系物，萘、蒽等稠环芳香烃及其同系物，多环芳香烃及其同系物）苯：化学式C6H6；摩尔质量78.11gmol-1；密度0.8786g/mL；熔点278.65K5(5.5℃)；沸点353.25K(80.1℃)，结构式如下图：卤代反应苯的卤代反应的通式可以写成：PhH+X2——→PhX+HX反应过程中，卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂，X+进攻苯环，X-与催化剂结合。以溴为例，将液溴与苯混合，溴溶于苯中，形成红褐色液体，不发生反应，当加入铁屑后，在生成的三溴化铁的催化作用下，溴与苯发生反应，混合物呈微沸状，反应放热有红棕色的溴蒸汽产生，冷凝后的气体遇空气出现白雾（HBr）。催化历程：FeBr3+Br-——→FeBr