1、专题十五化学与技术专题视点课堂易错点透析审题面面观适考素能特训1.化学与资源开发利用(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。影像考纲(3)了解海水的综合利用。了解化学科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。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。影像考纲(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
2、。了解新材料的发展方向。影像考纲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。影像考纲精彩看点本专题内容为高考中的选考部分，出题角度多与化学有关的高科技成果、社会热点、环境问题等相联系，但考点还是考查与之相关的化学基础知识，如氨的合成、硫酸工业、硝酸工业、海水中资源的综合利用等。精彩看点专题视点课堂通晓考法考题引你信心满怀(对应学生用书P083)常考点一 化工生产条件的选择命题指数
3、：通考法 1.化学原理在化工生产中的应用(以工业制硫酸为例)(1)增大反应速率的措施升高温度；使用催化剂；增大接触面积，在沸腾炉中原料燃烧时，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。(2)逆流原理的应用沸腾炉中原料从炉顶落下，热空气从炉底吹入，使原料与助燃气体充分接触，反应进行彻底；吸收塔中使用大量耐酸瓷环(片)，浓硫酸从塔顶喷下，三氧化硫气体从塔底吹入，提高吸收程度。(3)热交换原理的应用由于2SO2O2催化剂加热 2SO3是放热反应，在接触室内使用热交换器，用反应后热的气体预热接触室的原料气，达到节约能源，降低生产成本的目的。(4)循环操作原理的应用由于2SO2O2催化剂加热 2SO3是可逆反应
4、，尾气中还有一定的SO2和O2，再通过一定措施将这部分气体送回接触室，提高原料利用率，同时减少废气排放。特别关注：理论应用于实际工业生产，可指导工业生产少走弯路，如历史上炼铁工业的百年之谜，就是人们对化学反应限度没有认识。运用化学反应速率和化学平衡原理时，既要注意外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性。同时还得考虑实际生产中的动力、材料、设备等因素，来选择适宜的化工生产条件。值得注意的是化工生产条件的选择中容易片面考虑条件对反应速率或平衡的影响，有时还忽视生产实际以及工业生产的可行性，如选择超高温或超高压等条件。2中学化学中涉及到的化工生产知识渗透了绿色化学的
5、观点，具体体现在以下几个方面：(1)节省能源，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)尾气回收和处理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。晓考题1.(2011宁夏)合成氨时既要提高产率，又要使反应速率加快，可采取的办法是()减压；加压；升温；降温；及时从平衡混合物中分离出氨气；补充N2和H2；加催化剂；
6、减少N2或H2的量。A BCD解析 合成氨反应的特点是正反应是放热且气体体积减小的反应，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选B。答案 B2.2012浙江自选，16(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产_为基础的工业体系。(2)电解前，为除去食盐水中的Mg2、Ca2、SO 24等杂质离子，下列加入顺序合理的是_。A碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 B碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠 C氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 D氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：为了生产七水硫酸镁，设计了以下工艺流程：1反应器 2过滤器 3蒸发浓缩器4结晶槽 5洗涤槽
7、 6真空干燥器装置1中加入的酸应选用_，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是_。装置2中滤渣的主要成分为_。装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100110，蒸发结晶，此时析出的晶体主要是_。用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是_。解析(1)氯碱工业指的是饱和食盐水的电解。2NaCl2H2O=通电 2NaOHH2Cl2可得到Cl2、NaOH、H2三种化工原料。(2)粗盐提纯中，为除去Mg2、Ca2、SO 24，所加试剂必须过量，为保
8、证过量的Ba2能除去，BaCl2必须在Na2CO3之前加入。(3)因为要制得MgSO47H2O，所以应选用稀H2SO4。由于CaSO4微溶，反应：CaCO3H2SO4CaSO4H2OCO2必须通过平衡移动来增大反应程度，因此搅拌使CO2逸出成为操作关键。滤渣主要是BaSO4、CaSO4等一些不溶于酸的物质。在经过装置2过滤后，还应除去NaCl，所以装置3中结晶出来的是NaCl晶体。用真空干燥器干燥晶体，主要是防止失去结晶水。答案(1)氯气、烧碱、氢气(只写出氯气、烧碱也可)(2)D(3)(稀)硫酸搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡 不断向右移动CaSO4、BaSO4、其他不溶于酸的物质 氯化钠
9、防止失去结晶水常考点二 化工生产流程的评价与优化命题指数：通考法 化工生产方案应从环境保护和综合利用原料、合理利用能量以及化工生产的规模和厂址选择等方面进行考虑。1绿色化学：绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。理想的化工方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，实现“零排放”。2循环操作：是化工生产的重要工艺之一，利用循环操作能有效地提高原料的利用率，降低生产成本。3循环利用：可以充分利用原料、节约资源，同时也是减少排放、实现变废为宝的重要手段。4化工生产中的逆流原理：热交换器中的冷、热气体(或液体)，沸腾炉中的燃料与空气
10、，制硫酸工业吸收塔中的气体和吸收液浓硫酸等。逆流的作用是使反应物充分接触，此外，在化学实验中的冷凝管也采用了逆流原理。化学与技术试题中常常有评价工业生产流程或制备方案的试题，解答这类试题的“万能钥匙”就是从是否环保、是否再生、产品是否易于分离以及工业生产的可行性等方面评价。晓考题3.2012课标全国理综，36 由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是_、_，反射炉内生成炉渣的主要成分是_；(2)
11、冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是_、_；(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为_；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_。解析(1)抓住信息黄铜矿先与空气中的氧气反应生成Cu2S和FeS，然后FeS又与氧气反应生成低价氧化物FeO和SO2，配平即可；炉渣为FeO和SiO2反
12、应生成的FeSiO3；(2)依据信息第一个反应为Cu2S与氧气反应生成Cu2O，依据元素守恒和得失电子守恒可知还应生成SO2；第二个反应Cu2S与Cu2O反应生成Cu，依据元素守恒可知还应生成SO2；(3)电解精炼铜，粗铜为阳极，接电源正极，所以c为阳极、d为阴极，d发生得电子的反应Cu22e=Cu；Au、Ag排在金属活动顺序Cu的后面，不能失电子以单质的形式存在阳极泥中，Fe排在Cu之前，在阳极失电子，发生反应Fe2e=Fe2，但Fe2在阴极不能得电子，故以Fe2的形式存在溶液中。答案(1)2CuFeS2O2=高温 Cu2S2FeSSO2 2FeS3O2=高温 2FeO2SO2FeSiO3(
13、2)2Cu2S3O2=高温 2Cu2O2SO2 2Cu2OCu2S=高温6CuSO2(3)cCu22e=CuAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2的形式进入电解液中易错点透析易错总结分析导你正确方向(对应学生用书P084)易错总结化学与技术考题中的常见知识误区1不能准确辨析“近似词语”(1)分馏和干馏的本质区别分馏是对石油固有的成分的分离，是物理变化；干馏是对煤隔绝空气强热分解得到新产物，是化学变化。(2)煤和木炭、焦炭组成不同煤是以碳元素为主的复杂有机物和无机物组成的混合物，而木炭、焦炭的成分就是碳单质。(3)天然气和焦炉气不同天然气是一种化石燃料，它蕴藏在地层内，从气井上
14、开采的可燃性气体，其含有CH4、C2H6、C3H8等小分子烷烃，主要成分是CH4，它既是一种重要的能源，又是一种重要的工业资源。焦炉气是煤干馏所得产物之一，其主要成分是H2、CH4、CO、C2H4等，它也是重要的气体燃料和化工原料。2实际工业生产中的知识盲点(1)氯碱工业中常用阳离子交换膜，它具有选择性，只允许钠离子透过，而氯离子、氢氧根离子和气体不能透过。(2)海水提镁时将氢氧化镁转化成氯化镁晶体烘干脱水时要在氯化氢气流中进行，防止镁离子水解。(3)水的净化是除去水中的悬浮物，而硬水软化是为了除去水中的钙、镁离子，消毒是为了除去水中的细菌。(4)石油裂化的目的是为了提高轻质燃料(汽油、煤油和
15、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量；裂解是采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃。(5)工业制硫酸时在吸收塔中常用98.3%的硫酸而不用水吸收三氧化硫，是为了防止形成酸雾而导致吸收速率减慢；尾气处理时用石灰水和氨水而不用氢氧化钠是为了降低成本，氢氧化钠的价格高。(6)氨的工业合成常采用循环操作以降低工业成本。(7)纯碱工业中在向食盐中通入气体时先通入氨气是因为氨气的溶解度大，而二氧化碳的溶解度小，这样可增大CO2的溶解度。(8)金属铝冶炼时不能电解熔融态的氯化铝，因为氯化铝属于共价化合物，在熔融状态下不导电。易错分析易错题1 下列物质的制备，符合工业生产实际的是()A将氯气
16、通入澄清石灰水中制漂白粉B用离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气C将氢气和氯气混合后点燃，产物用水吸收制备盐酸D将SO2和O2的混合气加高压后，通过接触室，制备SO3错解分析 对基本知识的理解不准确而错解。A项中不清楚Ca(OH)2溶解度；C项中忽视混合气体点燃爆炸；D项中对反应条件记忆不准确。正确答案 B易错题2 在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是()A两个过程中碳原子都被氧化，都只起着提供热源的作用B炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生CO的作用C炼钢过程中碳被还原，从而达到降低含碳量的目的D炼铁过程中碳参加反应，只起产生CO的作用错解
17、分析 对碳的作用理解不全面、不透彻。炼铁时燃烧产生热量同时还生成CO作还原剂；炼钢时被氧化，降低碳的含量。正确答案 B易错题3 铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。已知：NaFeO2遇水强烈水解。Cr2O27 H2O2CrO24 2H。请回答：(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是_。(2)生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是_。滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有(填化学式)_。(3)利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是_。(4
18、)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是_。(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、_、过滤、洗涤、干燥。(6)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是_。错解分析(2)残缺方程式的书写不熟悉，根据题意：红褐色滤渣一定是Fe(OH)3，其反应物一定有NaFeO2和H2O，由质量守恒即可完整书写。不熟悉SiO2、Al2O3与NaOH的反应及各物质的用量，从而第二个空漏填。(3)对于NaAlO2、Na2SiO3的性质、反应不熟悉，以及不能充分利用题给信息，答题不准确。根据题意可知氧化物为Al2O3。(4)对平衡的理解
19、不到位以及不能利用题给信息，加酸平衡逆向移动即可。(6)化学反应中的“守恒”不能充分利用。正确答案(1)6(2)NaFeO22H2O=NaOHFe(OH)3NaAlO2、Na2SiO3和NaOH(3)2Al2O3(熔融)=电解 4Al3O2(4)加硫酸酸化(5)冷却结晶(6)4FeOCr2O37O220NaOH=煅烧8Na2CrO44NaFeO210H2O审题面面观规范审题答题领你志在必得(对应学生用书P086)答卷投影例1：2010山东青岛工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下，二氧化硫进一步与氧气结合，
20、生成三氧化硫；三氧化硫流经吸收塔时，采用98.3%的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。请回答下列问题：(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式_。(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸设备中的_、_。(3)丙中的现象为_，丁中的现象为_。(4)下表是压强对SO2平衡转化率的影响对SO2转化为SO3的反应，增大压强可使转化率_，通常采用常压操作是因为_。规范审答规范审题基本化工生产原理要熟记，能熟练写出其化学方程式熟悉制硫酸的设备，很快判断出图中装置与其相似之处。规范审答标准
21、答案解析 硫酸工业生产中的三大步，其中第一步为制气：4FeS211O2=高温 2Fe2O38SO2；乙、丙分别相当于接触室、吸收塔；丙中无酸雾，丁中有酸雾；增大压强SO2转化率增大，但是因为常压下SO2的转化率已很大，所以采用常压操作。答案(1)4FeS211O2=高温 2Fe2O38SO2(2)接触室吸收塔(3)无酸雾有酸雾(4)增大常压下SO2的转化率已很大答卷投影例2：硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。某工厂以含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO45H2O)，生产流程如图所示：胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100 g水)如表所示：温度()20406080100石膏0.32 0.26
22、 0.15 0.11 0.07胆矾3244.6 61.8 83.8 114请回答下列问题：(1)红棕色滤渣的主要成分是_；石灰浆可以用下列物质代替的是_(填序号)。A.碳酸钙 B.氧化铜C.氢氧化钠D.碱式碳酸铜Cu(OH)2CuCO3(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式_；稀硝酸可以用下列物质替代的是_(填序号)。A.浓硝酸 B.氯水C.双氧水D.氯化铁(3)操作的操作温度应该控制在_左右。(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作应为_、_、洗涤、干燥。(5)设计一个简单方案检验溶液中三价铁离子是否除净_。(6)反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案_。规范审答规范审
23、题明确流程中每一步的意图：溶解。考查基本反应Cu2CuOH2Fe3FeOH3Fe3比Cu2易沉淀Fe(OH)3沉淀利用信息将石膏去除得CuSO4溶液不引入杂质利用信息溶解度与温度的关系规范审答标准答案解析(1)Fe33OH=Fe(OH)3，控制溶液的pH，使三价铁离子完全沉淀，铜离子不沉淀；还可以利用三价铁离子的水解能力比铜离子的强，Fe33H2OFe(OH)33H，加入氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜或碱式碳酸铜促进三价铁离子水解，加入的过量固体可通过过滤除去。(2)铜与稀硫酸、稀硝酸发生反应：3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2O，稀硝酸可以用双氧水代替，这样可以溶解样品，不引入
24、新杂质：Fe2H=Fe2H2，2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，CuH2O22H=Cu22H2O。(3)从数据表看，石膏的溶解度随温度升高而减小，胆矾的溶解度随温度升高而增大，温度保持在100，使硫酸钙最大限度地析出，提高产品的纯度。(4)胆矾的溶解度随温度降低而减小，从热饱和溶液中分离出硫酸铜晶体，采用冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法得到胆矾。(5)用KSCN溶液检验滤液中是否含有三价铁离子，若含三价铁离子，溶液变血红色；若不含三价铁离子，溶液无明显颜色变化。(6)将NO与空气混合后通入水中生成硝酸，硝酸用于溶解含铁废铜。答案(1)Fe(OH)3 BD(2)3Cu8H2NO3=3Cu2
25、2NO4H2O C(3)100(4)冷却结晶 过滤(5)取滤液于试管中，向试管中滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则三价铁离子没有除净；若溶液无明显颜色变化，则三价铁离子已除净(6)4NO3O22H2O=4HNO3特别关注 物质制备类化工生产流程题的解题策略 1.明确原始物质及目标产物。2.明确化工生产流程主线的特点。一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点原料 对原料的预处理 核心化学反应 产品的提纯分离目标产物3.熟悉常用的操作方法及其作用(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。水浸与水接触反应或溶解。酸浸与酸接触
26、反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。煅烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H反应，使溶液pH增大；煅烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H反应，使溶液pH增大；煅
27、烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H反应，使溶液pH增大；煅烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H反应，使溶液pH增大；煅烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形
28、成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H反应，使溶液pH增大；b.不引入新杂质。例如：若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。控制压强。改变速率，影响平衡。使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。趁热过滤。防止某物质降温时会析出。冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。4.熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理、工艺设计原理、相关思想、知识细节等；如工业合成氨、金属的冶炼、海水的开发利用、化石燃料的综合利用等。
