1、专题归纳整合请用一句话表达下列关键词：电解 化学平衡 化学平衡移动 盐类水解 金属冶炼 催化剂 工业三废提示 电解：在直流电的作用下，阴阳离子分别在两个电极上发生氧化还原反应的过程，是将电能转化为化学能。化学平衡：在一定条件下的可逆反应，当v正与v逆相等时，各组分的含量不再发生变化的状态。化学平衡移动：对于一个处于平衡状态的可逆反应，当外界条件改变时，v正与v逆不再相等到两者达到相等(新平衡)的过程。盐类水解：弱碱阳离子或弱酸阴离子结合水电离出的OH或H生成弱碱或弱酸的反应。金属冶炼：由化合态的金属元素被还原为游离态(金属单质)。催化剂：在一个反应中，能够改变其反应速率，而反应前后自身的质量和
2、化学性质不变的物质。工业三废：废气(如SO2、CO、NO等)，废水(含有害物质)、废渣。1电解池与原电池有什么区别？提示 原电池电解池电镀池定义 将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置原电池电解池电镀池装置举例原电池电解池电镀池形成条件活泼性不同的两电极(连接)电解质溶液(电极插入其中，并与电极发生自发反应)形成闭合回路两电极接直流电源两电极插入电解质溶液中形成闭合回路镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变)续表电极名称负极：氧化反应，金属失电子或者氢气等还原性物质失电子正极：还原反应，溶液
3、中的阳离子得电子或者氧气得电子(吸氧腐蚀)阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中镀层金属阳离子得电子(在电镀控制的条件下，水电离产生的H及OH一般不放电)电子流向同电解池(1)同一原电池的正、负极的电极反应中得、失电子数相等。(2)同一电解池的阴、阳极的电极反应中得、失电子数相等。(3)串联电路中的各个电极反应时得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要相等；在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算负极导线 正极电源负极导线 阴极电源正极导线 阳极2.影响化学平衡移动的因素有哪些
4、？提示 温度、压强、浓度3盐类水解规律是什么？提示 谁弱谁水解，谁强显谁性有弱才水解，无弱不水解都弱都水解，越弱越水解4金属冶炼方法有哪些？提示 金属的冶炼方法可根据金属活动性顺序来记忆。K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au|电解法(或热原法，常用还原剂：Na)|热还原法(常用还原剂：Al、C、H2、CO)|热分解法|物理方法|1电解质在电解时有什么规律？提示 类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：4H4e2H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO
5、4水增大不变水续表电解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质 减小增大氯化氢CuCl2电解质 减小不变氯化铜放H2生碱型阴极：放出H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：OH放电生成酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜2催化剂为什么只能加快反应速率而不能引起化学平衡的移动？提示 对一个可逆反应来说，使用催化剂时，正逆反应速率均增大且增大的程度相同，即v正与v逆仍相等，故化学平衡不移动。3利用电化学原理怎样保护金属不受腐蚀？提示 牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法。4如何科学地治理“工业
6、三废”？提示“三废”主要是指废气、废水和废渣。治理“三废”要从设计生产工艺与选择原料做起，即从源头上根本性的解决问题，其次是把好排放关，对排出的“三废”的处理，要尽最大努力使垃圾资源化，最低要求是垃圾无害化。5化工生产厂址的选择的原则是什么？提示 综合考虑原料、水源、能源、土地供给、市场需求，交通运输和环境保护等诸多因素，权衡利弊做出合理定址。学科思想培养二 有关化工生产工艺的命题角度和解题指导化学生产工艺是人类对自然资源利用的一项技术，自然资源丰富，利用化学原理为指导可对自然资源进行开发和利用，如合成氨工业、氯碱工业、硫酸工业、硝酸工业，从海水提取Mg、Br2、I2等，化学生产工艺为人类生活
7、带来了很大的方便，因此在高考命题中成为命题的一个热点，多以综合题型呈现，具体有以下几个考查方向。方向一 厂址的选择【知识基础】化工厂厂址选择的一般原则：综合考虑原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素，权衡利弊，做出合理的选择。【解题指导】从经济效益和环境保护相结合角度出发，合理选址。硫酸是许多化学工业的原料，其消费量可作为一个国家工业发展水平的一个标志。硫酸工厂厂址的选择是一个复杂的问题，如图是影响化工厂选址的部分因素。又已知硫酸是一种腐蚀性的液体，不便较多储存，需随产随销。另外，硫酸的运输价格也比较贵，据估算，1 t H2SO4的运价约为同质量硫铁矿的三倍。【例1
8、】据以上信息，分析下列条件：条件(1)：A城市郊区有丰富的硫铁矿资源，水源、能源充足，交通方便。A城市需要使用硫酸的工业不多，而离它远的B城市却是一个消耗硫酸甚多的工业城市。A城市是一个风光秀丽的城市，对环境保护的要求甚高，而且土地价格较贵，土地供应紧张。条件(2)：C地是重要的农业区，需消耗大量肥料。C地有丰富的磷灰石矿藏，水源、能源充足，土地价格较低，土地供应充足，交通方便。磷肥是由磷灰石有效成分是Ca3(PO4)2与H2SO4作用制得的，制造磷肥需消耗大量硫酸。C地无磷肥厂和硫酸厂，在相邻的D地有丰富的硫铁矿资源。从不同的角度考虑在A、B、C、D四城市中，你认为应该建设硫酸厂的城市是哪个
9、？应该建造磷肥厂的城市是哪个？为什么？解析 对题目所给的条件必须一一对照比较，如题图所列，硫酸厂选择牵涉到的问题。答案 B城市和C城市应该建硫酸厂；C城市应该建磷肥厂。(1)A城市虽然接近原料供应地，但硫酸需求量不多，对环保的要求高，土地价格贵，如果在该地建污染较严重的硫酸厂，必然会破坏旅游资源，得不偿失。因此不适合建立硫酸厂。B城市对硫酸的需求量多，且是一个工业城市，可以考虑建立硫酸厂。再运送少量硫酸到A城市供应生产的需求，这样资源配置比较合理。(2)C地有磷灰石矿藏，水源、能源充足，土地价格较低，土地供应充足，交通方便，适合建立磷肥厂。但制磷肥要消耗大量硫酸，且C地无硫酸厂和磷肥厂，而邻近
10、的D地有丰富的硫铁矿资源，暗示可以通过运送硫铁矿的方法在C地建硫酸厂是可行的。因此在C地建大型的磷肥厂，并配套建大型的硫酸厂是正确的。方向二 化工生产条件的选择【知识基础】(1)原料的利用率反应物的转化率温度压强投料比例(2)化学反应的快慢温度浓度压强催化剂(3)实际设备承受能力温度压强【解题指导】依据化学反应原理中影响化学反应速率和化学平衡移动的条件，从生产实际出发，结合生产设备的承受能力和经济效益，选择适宜的生产条件。工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下(原料气中各成分的体积分数为SO2 7%，O2 11%，N2 82%)
11、：【例2】压强/MPa转化率/%温度/0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4(宁夏高考)(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？_；(2)在400500 时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是_；(3)选 择 适 宜 的 催 化 剂，是 否 可 以 提 高 SO2 的 转 化 率？_(填“是”或“否”)，是否可以增加该反应所放出的热量_(填“是”或“否”)；(4)为了提高SO3吸收率，实际生产中用_吸收SO3；(5)已知：2SO2(g)O2(g),2SO3(g)；H1
12、96.6 kJmol1，计算每生产1万吨98%的硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。解析(1)从表中数据可以看出当压强一定时随温度的升高，SO2的转化率降低可说明反应逆向进行，因此可得出结论。(2)因为400500 时SO2的转化率已经较高，增大压强对提高SO2转化率影响不大，反而会增加成本。(3)催化剂只能改变反应速率，不能改变SO2的转化率，也就不能影响反应放出的热量的多少。(4)因SO3与水反应是一个放热反应，为了提高SO3的吸收率，工业生产中常用98%以上的浓H2SO4吸收SO3。答案(1)压强一定时，温度升高，SO2转化率下降，说明升温向逆反应方向进行，所以正
13、反应为放热反应(2)增大压强对提高SO2转化率无显著影响，反而会增加成本(3)否 否(4)98%的浓硫酸(5)解 1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量：9.8109 g设需要SO3的质量为x，该反应产生的热量为y。H2SO4 SO3 98 g 80 g 196.60.5 kJ98109 g x y98 g80 g(9.8109 g)xx9.8109 g80 g98 g8.0109 g8.0103 t80 g(196.60.5 kJ)(8.0103t)yy8.0103 t98.3 kJ80 g9.83109 kJ。方向三 工业生产中产生的“三废”处理【知识基础】工业生产中产生的废气、废液、废渣，
14、通常称为工业“三废”。三废处理或将三废消灭于生产过程中，是近年来化工技术发展的方向之一。除在设计工艺与选择原料时应先考虑环境保护因素外，创造性地使废料变为生产原料，实现废弃物的零排放应当是绿色化学技术的目标之一，化学将对这一目标的实现提供最有力的支持，并且近年来已在某些化工生产中得以实现。硫酸生产的过程同样产生“三废”，并且量很大，污染严重。硫酸工业产生的“三废”大多都可回收利用，并且效益不错。倡导“变废为宝、循环利用、绿色处理”，做到人与环境和谐相处。【解题指导】工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合
15、经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：(1)将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：_、_。【例3】(江苏高考)(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。导致溶液温度降低的原因可能是_；析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产，已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为_；生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚和对苯二胺等物质，其目的是_。(3)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是_(填字母)。ANaOH溶液、酚酞试液BKM
16、nO4溶液、稀H2SO4C碘水、淀粉溶液D氨水、酚酞试液解析(1)SO2和SO3都是酸性氧化物，可跟碱、水反应，由此可想到尾气通入氨水中可能发生的多个反应；4价硫在水溶液中有较强的还原性，尾气中含有O2，由此可想到多个反应中的氧化还原反应。(2)溶液温度降低一定是反应吸热所致；析出的晶体用于造纸和显影液的制造，说明晶体中含有还原性4价硫，因此推知晶体的主要成分为(NH4)2SO3，根据相对分子质量为134，可推出其化学式为(NH4)2SO3H2O；根据对苯二酚具有还原性(或4价硫有还原性)推出加入对苯二酚和对苯二胺的目的。(3)要测定尾气中SO2的含量，则所选物质的反应要较唯一，且反应后现象明显，故选B、C。(1)2(NH4)2SO3 O2=2(NH4)2SO4 2NH4HSO3 O2=2NH4HSO4(2)反应吸热(NH4)2SO3H2O 防止亚硫酸铵被氧化(3)BC答案
