化學(xué)選修2知識架構(gòu)(張龍彥)

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1、化學(xué)選修2知識架構(gòu)第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)重點(diǎn)（難點(diǎn)）：1、化工生產(chǎn)過程中的基本問題。2、工業(yè)制硫酸的生產(chǎn)原理。平衡移動原理及其對化工生產(chǎn)中條件控制的意義和作用。3、合成氨的反應(yīng)原理。合成氨生產(chǎn)的適宜條件。4、氨堿法的生產(chǎn)原理。復(fù)雜鹽溶液中固體物質(zhì)的結(jié)晶、分離和提純。知識歸納：1制硫酸反應(yīng)原理造氣：S+O2==SO2(條件加熱)催化氧化：2SO2+O22SO3吸收：SO3+H2O==H2SO498.3%的硫酸吸收。原料選擇黃鐵礦：FeS2硫磺：S反應(yīng)條件2SO2+O22SO3放熱可逆反應(yīng)（低溫、高壓會提升轉(zhuǎn)化率）轉(zhuǎn)化率、控制條件的成本、實

2、際可能性。400℃～500℃，常壓。釩觸媒：V2O5三廢處理廢氣：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O廢水：酸性，用堿中和廢渣：黃鐵礦廢渣――煉鐵、有色金屬；制水泥、制磚。局部循環(huán)：充分利用原料能量利用熱交換：用反應(yīng)放出的熱預(yù)熱反應(yīng)物。2制氨氣反應(yīng)原理N2+3H22NH3放熱、可逆反應(yīng)（低溫、高壓會提升轉(zhuǎn)化率）反應(yīng)條件：鐵觸媒400～500℃，10MPa～30MPa生產(chǎn)過程1、造氣：N2:空氣（兩種方法，(1)液化后蒸發(fā)分離出氮?dú)夂鸵貉?，沸點(diǎn)N2－196℃，H2－183℃；(

3、2)將氧氣燃燒為CO2再除去）。H2:水合碳?xì)浠衔铮ㄉ蒆2和CO或CO2）2、凈化：避免催化劑中毒。除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O除CO：CO+H2O==CO2+H2K2CO3+CO2+H2O==2KHCO33、氨的合成與分離：混合氣在合成塔內(nèi)合成氨。出來的混合氣體中15％為氨氣，再進(jìn)入冷凝器液化氨氣，剩余原料氣體再送入合成塔。工業(yè)發(fā)展1、原料及原料氣的凈化。2、催化劑的改進(jìn)（磁鐵礦）3、環(huán)境保護(hù)三廢處理廢氣：H2S－直接氧化法（選擇性催化氧化）、循環(huán)。CO2－生產(chǎn)尿素、碳銨。廢液：含氰化物污水－生化、加壓水

4、解、氧化分解、化學(xué)沉淀、反吹回爐等。含氨污水－蒸餾法回收氨，濃度較低可用離子交換法。廢渣：造氣階段產(chǎn)生氫氣原料的廢渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。3制純堿氨堿法（索爾維）1、CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑缺點(diǎn)：CO2來自CaCO3，CaO－Ca(OH)2－2NH3+CaCl2+2H2OCaCl2的處理成為問題。和NaCl中的Cl－沒有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不夠充分。聯(lián)合

5、法（侯德榜）與氨氣生產(chǎn)聯(lián)合起來：NH3、CO2都來自于合成氨工藝；這樣NH4Cl就成為另一產(chǎn)品化肥。綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染，NaCl利用率達(dá)96％。資料：一、硫酸的用途肥料的生產(chǎn)。硫酸銨（俗稱硫銨或肥田粉）：2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4；和過磷酸鈣（俗稱過磷酸石灰或普鈣）：Ca3(PO4)2+2H2SO4＝Ca(H2PO4)2+2CaSO4；濃硫酸的氧化性。（1）2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O（鋁一樣）（2）C+2H2SO4(濃)2SO2+CO2+2H2OS+2H2SO4(濃

6、)3SO2+2H2O2P+5H2SO4(濃)2H3PO4+5SO2+2H2O（3）H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2+2H2O8HI+H2SO4(濃)=4I2+H2S+4H2O（4）2NaBr+3H2SO4(濃)=2NaHSO4+Br2+SO2+2H2O2FeS+6H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3+2Sˉ+3SO2+6H2O（5）當(dāng)濃硫酸加入膽礬時，濃硫酸吸水，膽礬脫水，產(chǎn)生白色沉淀。二、氨氣1、氮肥工業(yè)原料與酸反應(yīng)生成銨鹽2、硝酸工業(yè)原料能被催化氧化成為NO4NH3+5O2=

7、4NO+6H2O（Pt-Rh高溫）3、用作制冷劑易液化，汽化時吸收大量的熱三、純堿燒堿（學(xué)名氫氧化鈉）是可溶性的強(qiáng)堿。它與燒堿并列，在工業(yè)上叫做“兩堿”。燒堿和純堿都易溶于水，呈強(qiáng)堿性，都能提供Na＋離子。1、普通肥皂。高級脂肪酸的鈉鹽，一般用油脂在略為過量的燒堿作用下進(jìn)行皂化而制得的。如果直接用脂肪酸作原料，也可以用純堿來代替燒堿制肥皂。第二單元化學(xué)與資源開發(fā)利用重點(diǎn)（難點(diǎn)）：1、天然水凈化和污水處理的化學(xué)原理，化學(xué)再水處理中的應(yīng)用和意義。硬水的軟化。中和法和沉淀法在污水處理中的應(yīng)用。2、海水曬鹽。海水提鎂和海水提溴的原理和簡單過程

8、。氯堿工業(yè)的基本反應(yīng)原理。從海水中獲取有用物質(zhì)的不同方法和流程。3、石油、煤和天然氣綜合利用的新進(jìn)展。知識歸納：方法原理天然水的凈化混凝法混凝劑：明礬、綠礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等Al3++3H2O3H++A