考点22 化学与技术(选修2)
选修2-2
变化 化学 变化
主要原料
主要产品
裂化
重油、石 汽油、煤油、 蜡等 柴油等轻质油 石油分馏 主要是乙烯、 产物(包括 丙烯、丁烯、 石油气) 甲烷等
裂解
化学 变化
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选修2 化学与技术
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2.煤的综合利用
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3．煤化工和天然气化工的发展——一碳化学
一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物(如一
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③离子交换法 利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离 子交换树脂作离子交换剂。 表示方法：nHR＋Mn n＋nH ， MR mROH＋Ym－ mY＋mOH－。 R 树脂再生：交换完成后的树脂用酸或碱处理可重新恢 复交换能力。
＋ ＋
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2＋
[Mg(OH)2溶解度小于Ca(OH)2] ②水解平衡原理 HCl气流 MgCl2· 2O ――→ MgCl2[HCl气体环境抑制MgCl2水解] 6H △
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(2009·天津高考改编)海水是巨大的资源宝库，在海 水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提
取食盐和溴的过程如下：
水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬
浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到
净化目的 ②水的净化是用混凝剂(如明矾等)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 ③10°
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二、海水的综合利用 1．海水中盐的开发和利用 (1)海水中NaCl的开发和利用
人教版高中化学选修二《化学与技术》知识点详细总结
高中化学重要知识点详细总结一、俗名无机部分：纯碱、苏打、天然碱、口碱：Ｎa2CO3小苏打：NaHCO3大苏打：Na2S2O3石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4·.H2O 莹石：CaF2重晶石：BaSO4（无毒）碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3生石灰：CaO 食盐：NaCl 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2芒硝：Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 绿矾：FaSO4·7H2O干冰：CO2明矾：KAl (SO4)2·12H2O 漂白粉：Ca (ClO)2、CaCl2（混和物）泻盐：MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O 双氧水：H2O2皓矾：ZnSO4·7H2O 硅石、石英：SiO2刚玉：Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3铁红、铁矿：Fe2O3磁铁矿：Fe3O4黄铁矿、硫铁矿：FeS2铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3菱铁矿：FeCO3赤铜矿：Cu2O波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4石硫合剂：Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2和CaSO4重过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4水煤气：CO和H2硫酸亚铁铵（淡蓝绿色）：Fe (NH4)2 (SO4)2溶于水后呈淡绿色光化学烟雾：NO2在光照下产生的一种有毒气体王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成。
铝热剂：Al + Fe2O3或其它氧化物。
尿素：CO（NH2) 2有机部分：氯仿：CHCl3电石：CaC2电石气：C2H2 (乙炔) TNT：三硝基甲苯酒精、乙醇：C2H5OH氟氯烃：是良好的制冷剂，有毒，但破坏O3层醋酸：冰醋酸、食醋CH3COOH裂解气成分（石油裂化）：烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。
新教材新增名词
新教材新增名词教版《普通高中课程标准实验教科书·化学》共八个模块，分别是化学1（必修）、化学2（必修）、化学与生活（选修1）、化学与技术（选修2）、物质结构与性质（选修3）、化学反应原理（选修4）、有机化学基础（选修5）、实验化学（选修6）。
新课程内容充分体现了基础性、时代性、人文性，能使学生在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个方面得到统一和谐的发展。
化学新课程与以往《全日制普通高级中学教科书·化学》相比，新增了许多化学术语，现例举如下：1、亲氧元素：硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，是因为Si与O键能很大。
铝也是一种亲氧元素，一方面与氧气的生成焓很大，自发性程度也就很大；另一方面铝能夺取化合物中的氧，Al2O3生成焓很高，不仅能夺取化合物中的氧，且反应放出大量热，致使反应时不必向体系供热。
2、成盐元素:食盐中的氯元素是最重要的成盐元素。
卤素的希腊文原意为成盐元素，卤素原子最外层7个电子，卤素单质因此具有很强的化学活泼性，不能在自然界自由存在，能与Na、Ca、Mg等金属形成化合物，都是典型的盐，如氟化纳、氯化钠等。
3、智力元素：碘是人体必需的微量元素，有智力元素之称。
碘是人体甲状腺激素的重要原料，与人体的生长发育和新陈代谢关系密切，特别是对大脑的发育起着决定性作用。
最近研究表明，锌在遗传学中起着重要作用，缺锌会造成智力迟钝，记忆力衰退，因此锌也称为“智力元素”、“记忆元素”。
4、常量元素与微量元素：人和动物体内的生命元素为常量元素和微量元素。
微量元素是指含量在0.01%以上的元素，包括碳、氢、氮、钠、镁、钙、磷、硫、钾和氯共11种。
微量元素是指含量在0.01%以下的元素，如铁、铜、锌、锰、钴、铜、碘、锂、铬、氟、锡、硅、钒和硼共16种。
5、超分子:超分子的内涵有二：其一似与很大的分子，即巨分子的同义，它们是单一的分子，它们的原子之间以强相互作用力结合，但它们是由许多小分子合成的，而且具有某种特殊的高级构型和结构。
化学选修2知识点 (整理版)
化学选修2知识点 (整理版)化学选修2是高中化学的一门选修课程，主要内容包括无机化学、有机化学、化学分析等方面的知识。
下面是化学选修2的一些重要知识点。
一、无机化学1. 主族元素的化学性质：主族元素通常具有相似的化学性质，如金属性增加、非金属性质递增、电负性递增等规律。
2. 配合物的结构和性质：配合物是由中心金属离子与配体通过配位键结合而形成的化合物。
配合物的结构和性质与配体的性质、阳离子与阴离子的协调能力、配位数等因素有关。
3. 水溶液中的离子平衡：在水溶液中，酸碱中和反应、溶解度平衡、缓冲作用等是相互影响的平衡。
二、有机化学1. 有机化合物的命名和结构：了解有机化合物的命名规则，如烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、酮、酸、酯等的命名方法，并能通过化学式来确定分子结构。
2. 有机反应机理：学习一些常见的有机反应机理，如酯的酸催化水解、醛的氧化还原等，了解反应的机理和条件。
3. 有机化合物的合成：了解有机化合物的合成方法，如取代反应、加成反应、消除反应等，掌握有机合成的一些基本原理和技术操作。
4. 有机官能团：了解一些常见的有机官能团，如羟基、氨基、羰基、卤素等，并了解它们的性质和反应。
三、化学分析1. 化学计量：掌握化学计量的基本概念和计算方法，如摩尔比例、质量比例、体积比例等。
2. 分析化学方法：了解常见的分析化学方法，如滴定、分光光度法、电化学分析等，并能根据实验数据进行数据处理和误差分析。
3. 分析化学中的平衡：了解分析化学中的平衡现象，如酸碱滴定、络合反应等的平衡原理和影响因素。
四、化学实验1. 化学实验操作：掌握化学实验的基本操作方法和安全注意事项，如称量、溶液配制、过滤、热处理等，能够正确地进行实验操作。
2. 化学实验数据处理：了解化学实验数据的处理方法，如平均值计算、百分比计算、误差分析等，以保证实验结果的准确性。
3. 化学实验器材：了解常用的化学实验器材，如量筒、滴定管、实验室玻璃仪器等，能够正确地选择和使用实验器材。
高中化学选修2课件
SO2(g)
催化剂 加热
第二步：催化氧化
2SO2 (g) + O2 (g) 第三步：吸收 SO3(g)+ H2O(l)
2SO3(g) H2SO4(l)
（二）硫酸工业生产的原理
7
以黄铁矿（FeS2）为原料 第一步：造气 高温 8SO2（g）+ 2Fe2O3（s） 4FeS2（s）+ 11O2 （g） 第二步：催化氧化 2SO2 (g) + O2 (g) 第三步：吸收
三个主要设备: 沸 腾 炉、接 触 室、吸收塔
发烟硫酸是浓度超过100%的硫酸,也 就是它含有游离的三氧化硫气体 .浓硫酸一般指浓度大于75%的硫酸.
14
三、生产中反应条件的控制
1、影响化学反应速率的因素有哪些？ 反应物浓度、温度、压强（对有气体参加的 反应）、催化剂 2、什么是化学平衡？ 指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度 保持不变的状态。
1
新课标人教版高中化学课件系列
选修2 化学与技术 第一章 走进化学工业
第一节 化工生产过程中的基本问题 第1课时
走进化学工业
2
化工生产过程中的基本问题
复习回顾:
3
硫酸的性质
• (1)物理性质：硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水 的油状液体。 • 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫 水 中，并_______ 浓硫酸 倒入____ 不断搅拌 。 酸时应该把______ • (2)化学性质： 吸水 性、______ 脱水 性和 • 浓硫酸具有酸性、______ 强氧化 性。 ______
三、生产中反应条件的控制
越高 ； 思考压强的增大，SO2的转化率_____ 那么是否压强越高越好呢？ 根据平衡移动原理，加压对提高 SO 2 的转化率 有利，但在常压、400~500℃时，SO2的转化率已经很 高，加压对设备的要求高，会增大投资和能量消耗。 应选择压强：（2）常压
鲁科版高中化学选修2(化学与技术)优质课件【完整版】
下列分离物质的方法中，不是根据粒子大小进
行分离的是( )
A．渗析
B．过滤
C．分馏
D．膜分离
【解析】 A项，渗析是根据胶体粒子直径和溶液中分
子、离子直径不同，将溶液中溶质与胶粒分离开的方法；B
项，过滤是根据浊液中分散质直径和溶液中分散质直径不
同，将二者分离的方法；C项，分馏是利用混合物中各组分
沸点不同，将各组分分离的方法；D项，膜分离是利用O2和
能很强的特点，进行加压吸附和减压解吸的分离方法；活性
炭也是具有较大表面积；膜分离是利用具有透过性能的薄膜
【解析】 膜分离是利用特制的、具有选择透过性能的 薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种 方法。
【答案】 D
3．(双选)下列操作利用吸附作用分离的是( )
A．深冷分离
B．变压吸附
C．活性炭除去毒气 D．膜分离
【解析】 深冷分离是根据各组分的沸点不同进行精馏
分离；变压吸附是利用分子筛具有较大的内表面积，吸附性
2．液态空气精馏时，沸点高的组分先挥发出来还是沸 点低的组分先挥发出来？
【提示】 随着温度的升高，沸点低的组分先达到沸点 而挥发出来。
【问题导思】
①分离空气常用的方法有哪些？
【提示】 a．深冷分离法；b.变压吸附分离法；c.膜分离法。 ②精馏液态空气时，先获得液氮(沸点：－196 ℃)还是液氧(沸点： －183 ℃)? 【提示】 沸点低的液氮先分离出来。
行 节流膨胀
。
(3)分离液态空气的方法——精馏
精馏也叫分馏，是在一个设备内同时进行 多次部分汽化
和部分冷凝 来分离液态混合物的方法。
2．变压吸附 (1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积 ， 吸附性能很强，且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。 (2)过程：加压吸附和 减压 解吸。 (3)优点：比深冷分离法能耗低，设备简单。 3．膜分离 (1)定义：利用具有选择透过性能的薄膜，在外力推动 下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方法。 (2)优点：过程简单，设备费用低 ，能耗少等。
高中化学选修2-【化学与技术】知识点总结_2014高考)
高中化学选修2-【化学与技术】知识点总结（2014年）第一章 化学与工农业生产一．学习目标1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。
平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
3、合成氨的反应原理。
合成氨生产的适宜条件。
4、氨碱法的生产原理。
复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。
二．知识归纳工业制硫酸1．原料：主要有硫铁矿、（或者硫磺）、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。
2．生产流程(1)SO 2的制取 (设备：沸腾炉)①原料为硫黄：S ＋O 2 =====点燃SO 2， ②原料为硫铁矿：4FeS ＋11O 2=====高温8SO 2＋2Fe 2O 3。
(2)SO 2的催化氧化 (设备：接触室)：2SO 2+O 2 催化剂2SO 3 (3)SO 3的吸收 (设备：吸收塔)： SO 3＋H 2O===H 2SO 4。
注意：工业上用98％的浓硫酸吸收SO 3 ，这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。
3．三废的利用(1)尾气吸收废气中的SO 2用氨水吸收，生成的(NH 4)2SO 4作化肥，SO 2循环使用。
SO 2＋2NH 3＋H 2O===(NH 4)2SO 3或SO 2＋NH 3＋H 2O===NH 4HSO 3(NH 4)2SO 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4＋SO 2↑＋H 2O 或2NH 4HSO 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4＋2SO 2↑＋2H 2O (2)污水处理废水可用Ca(OH)2中和，发生反应为SO 2＋Ca(OH)2===CaSO 3↓＋H 2O 。
(3)废渣的处理作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。
4.反应条件： 2SO 2+O 2 催化剂2SO 3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率） 转化率、控制条件的成本、实际可能性。
即选：400℃～500℃，常压，五氧化二钒 （V 2O 5 ）作催化剂。
5．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：人工固氮技术——合成氨1．反应原理N 2+3H 2催化剂 高温高压2NH 3 ΔH ＜0反应特点：(1)该反应为可逆反应。
新人教版高三化学一轮复习选修2化学与技术
kJ·mol－1。
＋H2O(l)===H2SO4(l)。 (3)三氧化硫的吸收：SO3(g) _________________________ △ H＝－130.0 kJ· mol－1
选修2
化学与技术
沸腾炉 、接触室 3. 三个主要设备：________ ________、吸收塔 ________。
在社会发展中的作用；环境保护及绿色化学。
选修2
化学与技术
本节主要内容：
1. 了解化工生产过程中的基本问题。
2. 了解人工固氮技术，合成氨的反应原理、基本生产过程 和合成氨工业发展的方向等问题。 3. 了解纯碱的生产、侯氏制碱法和索尔维制碱法。 4. 以典型实例了解化肥、农药在农业生产中的重要应用、 使用特点和发展趋势。 5. 了解肥皂、合成洗涤剂的组成特点、性质及其生产原理。
(2)工业化生产的条件 400---500 ℃ 温度： ________ ；压强： 10 MPa---30 ________MPa 以铁为的催化剂 ________ 。 ；催化剂：
催化剂
注意： 选择适宜生产条件时应注意浓度、压强、温度、催
化剂等对反应速率和化学平衡的共同影响。
选修2
化学与技术
2. 合成氨的基本生产过程
选修2
化学与技术
(3)氨的合成与分离
选修2
化学与技术
3. 合成氨工业的发展
(1)原料及原料气的净化
(2)催化剂的改进 (3)环境保护 废渣：用作建材和肥料的原料 。 废气：主要是H2S和CO2等有害气体。 废液：主要是含氰化物 和含氨的污水。 注意： 二氧化碳虽是无毒、无害的物质，但随着人们对其 可能产生温室效应的关注，减少二氧化碳的排放逐渐受到重视。
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考点22 化学与技术（选修2）一、选择题1.(2013·上海高考·6)与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高B.设备少C.循环利用的物质多D.原料易得【解题指南】解答本题时应注意理解索尔维制碱法和侯德榜制碱法的异同点。
【解析】选A。
侯德榜制碱法的最突出的优点是原料的利用率高,A正确,B、C、D均错误。
二、非选择题2.(2013·山东高考·31)【化学——化学与技术】废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co,工艺流程简图如下:(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。
阴极主要的电极反应式为。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是。
回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是。
洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是。
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为。
【解题指南】可按以下思路解答本题:【解析】(1)电解过程中溶液中的离子主要为H+、Cl-、Co2+、Fe2+,因生产流程中后期的操作得到CoC2O4,因此在阴极得电子的物质应为H+,阴极反应式为2H++2e-H2↑。
(2)加入H2O2和NH3,将Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀,因此滤饼的主要成分为Fe(OH)3,回收洗涤液中主要含有Co2+、H+、Cl-和N,因此回收的目的是利用Co。
(3)加入的草酸铵与CoCl2反应,生成草酸钴和氯化铵,则溶液Ⅰ中主要是NH4Cl,洗涤CoC2O4不充分会使表面吸附有NH4Cl,焙烧时会分解为污染大气的气体NH3和HCl。
(4)本题主要考查了氧化还原方程式的书写与配平。
根据反应物和产物可得如下关系:Co2O3~6e-~2Co,H2~2e-~H2O,根据得失电子守恒可知:Co2O3~3H2,可得Co2O3+3H22Co+3H2O。
答案:(1)2H++2e-H2↑(2)Fe(OH)3Co2+(或Co)(3)NH4Cl焙烧时NH4Cl 分解产生NH3和HCl(4)Co2O3+3H23H2O+2Co3.(2013·新课标全国卷Ⅱ·36)[化学——选修2:化学与技术]锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。
两种锌锰电池的构造如图(a)所示。
回答下列问题:(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH①该电池中,负极材料主要是,电解质的主要成分是,正极发生的主要反应是。
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是。
(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。
①图(b)中产物的化学式分别为A,B。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。
操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是(填化学式)。
【解题指南】本题包括两小题,其中第一小题要注意两种锌锰干电池的构造上的区别;第二小题要根据普通锌锰干电池中的构成物质,结合流程图中的操作进行分析。
【解析】(1)①普通锌锰电池的负极材料是锌,电解质溶液是氯化铵。
由反应总方Zn(NH3,用总反应式减程式可知该电池的负极电极反应式为Zn-2e-+2NH去负极电极式即可得到正极电极反应式为2MnO 2+2N+2e-2MnOOH+2NH3;②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点有:碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极材料改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高,不易被腐蚀。
(2)①由工艺流程图可知最后分离出来的物质A为ZnCl2,B为NH4Cl。
②由题中的信息可知反应后生成的紫色溶液为高锰酸钾溶液,由氧化还原反应的规律可知另一种黑褐色的固体应该为MnO2,在该反应中锰元素发生了歧化反应,化合价部分升高部分降低,反应的离子方程式为3Mn+2CO 22Mn+ MnO2↓+2C,③用惰性电极电解K2MnO4溶液,阴极吸引阳离子,所以氢离子在阴极放电生成氢气。
答案:(1)①Zn NH4ClMnO 2+N+e-MnOOH+NH3②碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极材料改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高。
(答对一条即可,其他合理答案也可)(2)①ZnCl2NH4Cl②3Mn+2CO 22Mn+ MnO2↓+2C③H24.(2013·新课标全国卷Ⅰ·36)【化学——选修2:化学与技术】草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为、。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是,滤渣是;过滤操作②的滤液是和,滤渣是。
(3)工艺过程中③和④的目的是。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。
该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为;列式计算该成品的纯度。
【解题指南】按照流程图逐步分析,结合加入物质和得到的物质分析各步反应。
经过四步反应,两次过滤,最后得到目标产物草酸。
【解析】(1)CO和NaOH在200℃,2 MPa条件下合成甲酸钠,反应的化学方程式为CO+NaOH HCOONa,甲酸钠加热脱氢生成草酸钠,反应的化学方程式为2HCOONa Na2C2O4+H2↑;(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①是分离草酸钠和氢氧化钙反应的生成物,溶液为氢氧化钠,固体为草酸钙,所以滤液是氢氧化钠溶液,滤渣是草酸钙固体;过滤操作②是分离草酸钙和硫酸反应的生成物,溶液是草酸溶液,固体是硫酸钙,所以过滤得到的滤液是草酸溶液和过量的硫酸溶液,滤渣是硫酸钙固体;(3)工艺过程中③是循环利用氢氧化钠,④是循环利用硫酸,这两步都是降低生产成本,减小污染;(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸,这样操作,在结晶时得到的是草酸晶体和硫酸钠晶体的混合物,导致产品不纯;(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
草酸和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5C 2+2Mn+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑,当滴定至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,则该成品的纯度的计算式为×100%=94.5%。
答案:(1)CO+NaOH HCOONa2HCOONa Na2C2O4+H2↑(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4溶液H2SO4溶液CaSO4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸,降低成本,减小污染(4)Na2SO4(5)5C 2+2Mn+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑×100%=94.5%。
5.(2013·海南高考·20)【选修2——化学与技术】Ⅰ.下列叙述正确的是()A.合成氨的“造气”阶段会产生废气B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放C.电解制铝的过程中,作为阳极材料的无烟煤不会消耗D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染Ⅱ.硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种技术路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:Si+2COSiHClSi+3HCl①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为;碳化硅又称,其晶体结构与相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是。
【解题指南】解答本题难点是利用题目信息书写化学反应的方程式以及确定SiHCl3的水解产物,注意应用题目中所给的信息结合水解反应原理、质量守恒规律书写、判断。
【解析】Ⅰ.合成氨“造气”阶段用石油或天然气制取氢气时一般会含有H2S、CO、CO2等废气,A项正确;电镀产生的酸性废液中含有重金属离子,中和之后不能直接排放,B项错误;电解制铝时由于阳极产生的氧气与阳极材料中的碳发生反应,因此作阳极材料的无烟煤需要定期补充,C项错误;使用管道煤气燃烧更充分,利用率更高可减少环境污染,D项正确。
Ⅱ.(1)SiO 2+2C Si+2CO↑,因此得到的金属状物质可能为含有硅、碳的铁合金。
(2)生产玻璃的主要原料为石英砂、纯碱、石灰石。
(3)①石英砂与焦炭反应制取SiC的化学方程式为SiO 2+3C SiC+2CO↑,SiC俗名金刚砂,属于原子晶体,结构类似于金刚石。
②根据沸点的不同可选择蒸馏法提纯SiHCl3。
③SiHCl3水解的方程式为SiHCl3+4H2O H4SiO4↓+H2↑+3HCl↑。
(4)氯碱工业以电解饱和食盐水生产氯气、氢气和氢氧化钠以及由它们作原料制取的产品,所以可以提供上述工艺生产中的H2和HCl。
答案:Ⅰ.A、DⅡ.(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)①SiO 2+3C SiC+2CO↑金刚砂金刚石(或单晶硅)②精馏(或蒸馏)③H4SiO4、H2、HCl(4)H2、HCl6.(2013·四川高考·11)明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。
从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:焙烧明矾的化学方程式为4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O请回答下列问题:(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是。