高二化學(xué)選修2知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)的各種生產(chǎn)技術(shù)緊密相關(guān),這便是化學(xué)選修2的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。下面是由學(xué)習(xí)啦小編為您帶來(lái)的高二化學(xué)選修2知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí),希望對(duì)大家有所幫助。
高二化學(xué)選修2知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)(一)
一、路布蘭法碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。其生產(chǎn)原理是:
1. 用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變成硫酸鈉
NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑
NaCl+NaHSO4==============Na2SO4+ HCl↑
2. 將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱,反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣
Na2SO4+2C=========Na2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3=========Na2CO3+CaS
從反應(yīng)原理上,同學(xué)們分析一下這個(gè)方法有哪些缺點(diǎn)?
原料利用不充分、成本較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等
二、氨堿法
氨堿法是由比利時(shí)人索爾維發(fā)明的,所以,氨堿法也稱為索爾維制堿法。氨堿法的原料也是氯化鈉和碳酸鈣,不同的是它還使用了煉焦的副產(chǎn)品氨。
原料:CaCO3、NaCl 、NH3
1、鹽水的精制。在飽和食鹽水中加熟石灰和純堿,出去水中的鈣、鎂離子。
2、鹽水氨化。通入氨氣,形成銨鹽水。
3、銨鹽水碳酸化。是銨鹽水吸收二氧化碳
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
4、濾出NaHCO3煅燒得純堿,CO2可再回收利用。
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
5、氯化銨和石灰乳反應(yīng)生成的氨可回收利用。
2NH4Cl +Ca(OH)2==CaCl2+NH3+H2O
反應(yīng)原理的方程式分布寫和寫總反應(yīng)式都可以。
氨堿法流程中的物料轉(zhuǎn)化
CaCO3===CaO+CO2
CaO+H2O===Ca(OH)2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3====Na2CO3+CO2+H2O
2NH4Cl +Ca(OH)2==CaCl2+NH3+H2O
氨堿法的優(yōu)點(diǎn):
原料便宜易得,氨和部分二氧化碳可循環(huán)利用,產(chǎn)品純度高,步驟簡(jiǎn)單。
氨堿法的缺點(diǎn):
副產(chǎn)物氯化鈣的處理問(wèn)題,氯化鈉的利用率低。
三、鋼鐵冶煉
1、原料:鐵礦石:鐵來(lái)源。
焦炭、空氣:產(chǎn)生熱量及還原劑CO
石灰石:除脈石
2、設(shè)備:高爐
3、主要化學(xué)反應(yīng):
?、龠€原劑CO的生成:C+O2→CO2
CO2+C→CO
C+O2→CO
②鐵的還原:Fe2O3+3CO →2Fe+3CO2
?、蹱t渣的生成:CaCO3→CaO+CO2↑ CaO+SiO2→CaSiO3
四、尾氣:高爐煤氣(CO、CO2、N2等)
爐渣、尾氣的回收處理:
(1)爐渣:制水泥、渣磚等的原料
(2)尾氣:Fe2O3塵?;厥諢掍摗O作氣體燃料
高二化學(xué)選修2知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)(二)
1、為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)
(1)肥料的生產(chǎn)。
硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉):2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4;
和過(guò)磷酸鈣(俗稱過(guò)磷酸石灰或普鈣):Ca3(PO4)2 + 2H2SO4=Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4;
(2)農(nóng)藥的生產(chǎn)。
如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑,硫酸鉈可作殺鼠劑,硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。最普通的殺蟲劑,如1059乳劑(45%)和1605乳劑(45%)的生產(chǎn)都需用硫酸。為大家所熟悉的滴滴涕,每生產(chǎn)1t需要20%發(fā)煙硫酸1.2t。
2、為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)
(1)冶金工業(yè)和金屬加工。
在冶金工業(yè)部門,特別是有色金屬的生產(chǎn)過(guò)程需要使用硫酸。例如:電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時(shí),電解液用硫酸,某些貴金屬的精煉,也需要硫酸來(lái)溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業(yè)中進(jìn)行冷軋、冷拔及沖壓加工之前,都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無(wú)縫鋼管和其他質(zhì)量要求較高的鋼材,都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外,有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進(jìn)行鍍鋅之前,都要經(jīng)過(guò)用硫酸進(jìn)行酸洗手續(xù)。在某些金屬機(jī)械加工過(guò)程中,例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件,也需用硫酸來(lái)洗凈表面的銹。在黑色冶金企業(yè)部門里,需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產(chǎn)量的5%~6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費(fèi)98%的硫酸30 kg~50kg。
(2)石油工業(yè)汽油、潤(rùn)滑油等石油產(chǎn)品的生產(chǎn)。
需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳?xì)浠衔?。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業(yè)所使用的活性白土的制備,也消耗不少硫酸。
(3)其他化工生產(chǎn)和其他工業(yè)部門。
例如,在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業(yè)中,以濃硫酸來(lái)干燥氯氣、氯化氫氣等;無(wú)機(jī)鹽工業(yè)中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鉛、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。許多無(wú)機(jī)酸如磷酸、硼酸、鉻酸(H2CrO4,有時(shí)也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有機(jī)酸如草酸[(COOH)2]、醋酸等的制備,也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學(xué)工業(yè)(用硫酸來(lái)同焦?fàn)t氣中的氨起作用副產(chǎn)硫酸銨)、電鍍業(yè)、制革業(yè)、顏料工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)、油漆工業(yè)(有機(jī)溶劑的制備)、工業(yè)炸藥和鉛蓄電池制造業(yè)等等,都消耗相當(dāng)數(shù)量的硫酸。
3、解決人民“穿”與“用”等問(wèn)題。
(1)化學(xué)纖維的生產(chǎn)。
粘膠絲,它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產(chǎn)1t粘膠纖維,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生產(chǎn)1t維尼龍短纖維,就要消耗98%硫酸230kg,每生產(chǎn)1t卡普綸單體,需要用1.6t20%發(fā)煙硫酸。此外,在尼龍、醋酸纖維、聚丙烯腈纖維等化學(xué)纖維生產(chǎn)中,也使用相當(dāng)數(shù)量的硫酸。
(2)化學(xué)纖維以外的高分子化合物生產(chǎn)。
塑料等高分子化合物,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中越來(lái)越占有重要的地位。每生產(chǎn)1t環(huán)氧樹脂,需用硫酸2.68t,號(hào)稱“塑料王”的聚四氟乙烯,每生產(chǎn)1t,需用硫酸1.32t;有機(jī)硅樹膠、硅油、丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產(chǎn),也都要使用硫酸。
(3)染料工業(yè)。
幾乎沒(méi)有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。偶氮染料中間體的制備需要進(jìn)行磺化反應(yīng),苯胺染料中間體的制備需要進(jìn)行硝化反應(yīng),兩者都需使用大量濃硫酸或發(fā)煙硫酸。所以有些染料廠就設(shè)有硫酸車間,以配合需要。
(4)日用品的生產(chǎn)。
生產(chǎn)合成洗滌劑需要用發(fā)煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸來(lái)制備。玻璃紙、羊皮紙的制造,也需要使用硫酸。此外,紡織印染工業(yè)、搪瓷工業(yè)、小五金工業(yè)、肥皂工業(yè)、人造香料工業(yè)等生產(chǎn)部門,也都需要使用硫酸。
(5)制藥工業(yè)。
磺胺藥物的制備過(guò)程中的磺化反應(yīng),強(qiáng)力殺菌劑呋喃西林的制備過(guò)程中的硝化反應(yīng),都需用
硫酸。此外,許多抗生素的制備,常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素B2、B12及維生素C、某些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備,無(wú)不需用硫酸。
高二化學(xué)選修2知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)(三)
1、鞏固國(guó)防
某些國(guó)家硫酸工業(yè)的發(fā)展,曾經(jīng)是和軍用炸藥的生產(chǎn)緊密連結(jié)在一起的。無(wú)論軍用炸藥(發(fā)射藥、爆炸藥)或工業(yè)炸藥,大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油、苦味酸等。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸,但同時(shí)必須使用濃硫酸或發(fā)煙硫酸。
2、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)
原子反應(yīng)堆用的核燃料的生產(chǎn),反應(yīng)堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機(jī)和人造衛(wèi)星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關(guān)系。從硼砂制備硼烷的過(guò)程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做制備硼氫化鈾用來(lái)分離鈾235的一種原料。
3、精制石油。
為了除去石油餾分中的膠質(zhì),一般在石油餾分中加濃硫酸以使膠質(zhì)成為酸渣而析出。經(jīng)過(guò)酸洗后,石油里還含有酚、環(huán)烷酸等酸性雜質(zhì)以及多余的硫酸,必須用燒堿溶液洗滌,再經(jīng)水洗,才能得到精制的石油產(chǎn)品。
4、造紙工業(yè)。
首先要用化學(xué)方法處理,將含有纖維素的原料(如木材)與化學(xué)藥劑蒸煮制成紙漿。所謂堿法制漿就是用燒堿或純堿溶液作為蒸煮液來(lái)除去原料中的木質(zhì)素、碳水化合物和樹脂等,并中和其中的有機(jī)酸,這樣就把纖維素分離出來(lái)。
5、冶金工業(yè)。
往往要把礦石中的有效成分轉(zhuǎn)變成可溶性的鈉鹽,以便除去其中不溶性的雜質(zhì),因此,常需要加入純堿(它又是助熔劑),有時(shí)也用燒堿。例如,在鋁的冶煉過(guò)程中,所用的冰晶石的制備和鋁土礦的處理,都要用到純堿和燒堿。又如冶煉鎢時(shí),也是首先將精礦和純堿焙燒成可溶的鎢酸鈉后,再經(jīng)酸析、脫水、還原等過(guò)程而制得粉末狀鎢的。
6、化學(xué)工業(yè)。
制金屬鈉、電解水都要用燒堿。許多無(wú)機(jī)鹽的生產(chǎn),特別是制備一些鈉鹽(如硼砂、硅酸鈉、磷酸鈉、重鉻酸鈉、亞硫酸鈉等等)都要用到燒堿或純堿。合成染料、藥物以及有機(jī)中間體等也要用到燒堿或純堿。
此外,純堿還用于食品工業(yè)和日常生活中。