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学案18化学与技术专题6选考部分1.化学与资源的开发、利用：(1)了解煤、石油和天然气等综合利用的意义；(2)了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类；(3)了解海水的综合利用，了解化学发展对自然资源利用的作用；(4)了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。最新考纲展示2.化学与材料的制造、应用：(1)了解社会发展和科技进步对材料的要求，了解化学对材料科学发展的促进作用；(2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理；(3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理；(4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况，了解新材料的发展方向。最新考纲展示3.化学与工农业生产：(1)了解化学在水处理中的应用；(2)了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义；(3)了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用；(4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。最新考纲展示基础回扣题型1化工生产流程的综合分析题型2化学与资源的开发利用题型3化学与材料的制造和优化基础回扣1.常见的化工生产原理(1)硫酸工业中采取的加快反应速率的措施有：_______________________________________________________，用氨水法吸收尾气涉及的反应有___________________________、_____________________________________。①升高温度；②使用催化剂；③粉碎原料，增大与空气的接触面积SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O(2)合成氨工业的原理是________________________，用焦炭与水可制取原料气发生的反应为_________________________。N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3C＋H2O(g)=====高温CO＋H2(3)侯德榜制碱法制取纯碱发生的反应为____________________________________________，________________________________________。NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O=====△2.材料的制造和应用(1)传统的硅酸盐材料包括______、_____和______，硅、光导纤维属于________________材料。(2)金属的冶炼方法与金属的_______有关，铝的冶炼方法为_______，原料为_______，辅料为_______。(3)玻璃钢、陶瓷塑料属于_____材料。水泥玻璃陶瓷新型无机非金属活动性电解法氧化铝冰晶石复合3.资源的开发利用(1)含有较多________离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为__________________________________________、________________________________________。天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是_____________________________等，水的净化与软化的区别是_______________________________________________________________________________。钙、镁Ca2＋＋2HCO－3=====△CaCO3↓＋CO2↑＋H2OMg2＋＋2HCO－3=====△MgCO3↓＋CO2↑＋H2O明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁水的净化是用混凝剂将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子(2)从海水中得到NaCl采用_________________，把Br－转化为Br2的反应为_______________________，把Mg2＋转化为Mg(OH)2加入的物质是________。(3)石油炼制中的物理方法是_____，石油裂化的目的是_____________________________，裂解的目的是_____________________；煤的加工方法有________________，属于_____变化。蒸发法(或盐田法)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－石灰乳分馏提高轻质燃料油尤其是汽油的产量获得有机化工基本原料干馏、气化和液化化学4.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)加入明矾、硫酸铁等物质能净化水质，可使海水变为淡水()(2)阳离子交换膜法电解饱和食盐水往阴极室加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性()(3)接触法制H2SO4时应采用高压条件提高SO2的转化率()(4)工业合成氨时可通过大幅度提高原料气中氮气的比例来提高氢气转化率()×√××(5)复合材料是由基体和增强体两部分组成的，合金是复合材料的一种()(6)炼铁与炼钢都利用了氧化还原反应的原理，炼铁时含铁物质发生氧化反应，炼钢时杂质物质发生还原反应()(7)钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳()(8)线型结构的高分子，可带支链，也可不带支链()(9)通过石油蒸馏可获得纯净物汽油()(10)生产、生活中努力实现资源的循环利用，符合节能降耗的宗旨()×××√×√(11)合成氨的“造气”阶段会产生废气()(12)电解制铝的过程中，作为阳极材料的烟煤不会消耗()√×题型1化工生产流程的综合分析真题回顾1.(2014·新课标全国卷Ⅰ，36)磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况。其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。部分物质的相关性质如下：熔点/℃沸点/℃备注白磷44280.5PH3－133.8－87.8难溶于水，有还原性SiF4－90－86易水解回答下列问题：(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的________%。(2)以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为________________________________________________________________________。现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。(3)如图(b)所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是________________________(填化学式)。冷凝塔1的主要沉积物是__________________，冷凝塔2的主要沉积物是__________________。(4)尾气中主要含有____________________，还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液，可除去________________；再通入次氯酸钠溶液，可除去____________________。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是______________________________________________________________________________________。解析(1)4%＋96%×85%×80%≈69%。(2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4，依据P元素守恒：生成磷酸的量为1×30%÷142×2×98÷85%≈0.49t。(3)炉渣主要成分是CaSiO3，冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷，冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷。(4)尾气主要含有CO、SiF4，还含有少量PH3、H2S和HF等。通过碱液可以除去SiF4、HF、H2S，再通入NaClO溶液可以除去PH3。(5)热法磷酸工艺的优点是产品纯度高。答案(1)69(2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO40.49(3)CaSiO3液态白磷固态白磷(4)CO、SiF4SiF4、H2S、HFPH3(5)产品纯度高得分技巧1.常见的工业生产流程的主线和核心题型1化工生产流程的综合分析规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、三废处理及能量的综合利用等。2.解题思路明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发生的反应及得到的产物→综合基础理论与实际问题思考→注意答题模式与要点。3.化工生产中的简单计算(1)元素守恒法：根据某种关键元素的质量守恒，找出关系式，可简化计算过程，方便快捷。(2)常见量的计算公式：①矿物的纯度＝纯矿物的质量矿物的总质量×100%；②原料利用率＝消耗原料的质量原料的总质量×100%；③原料转化率＝原料利用率＝1－原料损失率；④产率＝实际产量理论产量×100%；⑤多步反应的总转化率＝各步反应转化率的乘积。4.化工生产中的绿色化学中学化学中涉及的化工生产知识渗透绿色化学的观点，具体体现在以下几个方面：(1)节省资源，提高原料转化率和利用率。例如在合成氨工业、硝酸工业、接触法制硫酸、联合制碱法等工艺流程中采取了循环操作，体现了绿色化学中节省能源的基本原理。(2)尾气回收方法和处理装置以防止或减少环境污染。例如：氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸、炼钢、炼铁等均要有尾气处理或吸收装置。(3)设计新的化学反应条件，降低对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。例如无氰电镀，由乙炔制乙醛，工业生产中使用非汞催化剂。对点模拟1.硫酸是无机“三大强酸”之一，其产量是衡量一个国家无机化工发展水平的重要标志。工业制硫酸的工艺流程如下图：题型1化工生产流程的综合分析据图回答下列问题：(1)写出用黄铁矿(主要含FeS2)造气的化学反应方程式________________。(2)写出A、B物质的名称：A______________________，B______________。(3)催化氧化之前对SO2和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是________，选用B进入吸收塔吸收SO3的优点是________________。(4)SO2的催化氧化是一个可逆反应，采取适宜的反应条件有利于生产的进行。实际生产中，下列哪些生产条件或措施考虑到了平衡移动原理________(填字母)。A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎B.使用V2O5作催化剂C.催化反应室中温度选择400～500℃D.净化后的炉气中要有过量的空气E.催化氧化在常压下进行F.将尾气中的SO2循环利用(5)某硫酸工厂每天消耗黄铁矿石(含FeS2质量分数60%)20吨，生产中三阶段的转化率依次为98%、95%、98%，则该工厂一天能生产B的质量为________吨。解析(1)煅烧硫铁矿生成氧化铁和二氧化硫。(2)吸收塔中得到的是发烟硫酸(A)；工业上用98%的浓硫酸(B)吸收SO3。(3)混合气体如果不进行净化就进入催化反应室，会使催化剂中毒；用水吸收三氧化硫会形成酸雾，不利于三氧化硫的吸收，所以工业上用98%的浓硫酸吸收。(4)矿石加入沸腾炉之前先粉碎、使用V2O5作催化剂都是为了加快反应速率，与平衡移动无关，A、B错误；催化反应室中温度选择400～500℃而不能过高，是因为合成三氧化硫的反应是放热反应，温度过高不利于二氧化硫的转化，C正确；净化后的炉气中空气过量有利于平衡：2SO2＋O22SO3正向移动，提高二氧化硫的转化率，D正确；催化氧化在常压下进行，是因为在常压下二氧化硫的转化率已经相当高，如果增大压强会加大生产成本，与平衡移动无关，E错误；将尾气中的SO2循环利用是为了节省原料，F错误。催化剂△(5)根据S元素守恒，得：FeS2～2H2