高三化学化学与技术复习

高三化学化学与技术复习内容摘要：

② 对于可逆反应 ,其热化学方程式中的焓变是指可逆反应进行到底的热效应 ,计算时根据方程式列比例计算即可 ｡ 变式 1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 ____________________________________________､_____________________________________________｡ ２ ３ ２ ２ ４２ Ｈ Ｓ Ｏ ＋ Ｏ === ２ Ｈ Ｓ Ｏ４ ２ ３ ２ ４ ２ ４２ （ Ｎ Ｈ ） Ｓ Ｏ ＋ Ｏ === ２ （ Ｎ Ｈ ） Ｓ Ｏ(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 ｡ ① 导致溶液温度降低的原因可能是 __________。 反应吸热 ② 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 __________。 ③ 生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质 ,其目的是 __________｡ (NH4)2SO3 H2O 防止亚硫酸铵被氧化 (3)能用于测定硫酸尾气中 SO2含量的是 __________｡(填字母 ) ､酚酞试液 ,稀 H2SO4 ､淀粉溶液 ､酚酞试液 BC 解析 :本题主要考查化学与环境 ､化学与工业生产及环境污染的关系 ｡(1)将 SO2通入到氨水中首先 SO2+H2O H2SO3,然后 H2SO3与氨水作用可生成 (NH4)2SO3也可生成 NH4HSO3,当它们与空气中的 O2接触时发生反应2H2SO3+O2===2H2SO4。 2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+O2===2NH4HSO4等 ｡(2)在 (1)中所得溶液中加入NH3 H2O或 NH4HCO3溶液温度降低并析出晶体 ,说明反应过程吸收了 热量 ,析出晶体可用于造纸工业作漂白剂 ,又可用于生产显影液 Na2S2O3,说明该晶体为 (NH4)2SO3的结晶体 ,经计算知该晶体的化学式为 (NH4)2SO3 H2O,(NH4)2SO3具有还原性易被氧化 ,故加入所给物质的目的是防止 (NH4)2SO3被氧化 ｡(3)要测定 SO2的含量 ,该试剂需与 SO2反应 ,且能明显指示反应的终点 ,分析知答案为 B､C｡ 热点 2 合成氨工业 (1)N2的制备 物理方法 :使空气先液化 ,后蒸发 ｡ 化学方法 :先让空气与碳作用 ,然后除去 CO2｡ (2)H2的制备 来源于水和燃料 (焦炭 ､天然气 ､石油等 )｡   ()222 2 24 2 2C H O g C O HC O H O g C O HC H H O g C O 3H催 化 剂催 化 剂 反应原理 反应特点 可逆 ､正反应放热 ､气体分子数减小 实际生 产条件 20 MPa～ 50 MPa气压 ､500℃ 左右 ､用铁触媒做催化剂 ､不断分离出液氨 ､氮气和氢气循环使用      g.    2 2 31N g 3 H g 2 N HH 9 2 4 k J m o l例 2利用天然气合成氨的工艺流程如下图所示 : 根据上述流程 ,完成下列填空 : (1)天然气脱硫时的化学方程式是 ________｡ (2)n mol CH4经一次转化后产生 CO mol､产生H2________mol(用含 n的代数式表示 )｡ ２ ３ ２ ３ ２３ Ｈ Ｓ ＋ ２ Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ ） === Ｆ ｅ Ｓ ＋ ６ Ｈ Ｏ２．７ ｎ (3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行 ,加压的理论依据是________｡ (4)由 KHCO3分解得到的 CO2可用于 ________(写出 CO2的一种重要用途 )｡ Ｂ 生产纯碱（或作制冷剂等） (5)整个流程有三处循环 :一是 Fe(OH)3循环 ,二是 K2CO3(aq)循环 ,请在上述流程图中标出第三处循环 ｡ [解析 ]对 (1),流程图中已给出反应物是 H2S和 Fe(OH)3,生成物是 Fe2S3和 H2O,CH4没有参与反应 ,写出方程式再配平即可。 对(2),写出方程式后很容易看出 H2的物质的量。 第 (3)问是勒夏特列原理的应用。 第 (4)问考查 CO2的用途。 第 (5)问是对合成氨工业中实际应用的循环操作进行设问和考查 ｡ 变式 2 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义 ｡哈伯法合成氨需要在 20 MPa～ 50 MPa的高压和 500℃ 左右的高温下 ,并用铁触媒作为催化剂 ,氨在平衡混合物中的含量仍较少 ｡最近英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans  ( ) , 22 2 3F e D M e OP r P EN 3H 2N H的 新 催 化 剂 在 常 温 下 合 成氨 反 应 方 程 式 可 表 示 为 有 关 说 法 正 确的 是 ,新法合成氨是放热反应 ,可节约大量能源 ,具有发展前景 ,提高了活化分子百分数 答案 :BD 解析 :合成氨反应是放热反应 ,与常温 ､高温无关。 新法合成氨在常温下进行仍需断裂化学键 ｡ 热点 3 工业制纯碱 氨碱法 :食盐 ､氨气 ､石灰石 (经煅烧生成生石灰和二氧化碳 )联合制碱法 :食盐 ､氨气 ､二氧化碳 (合成氨厂的废气 )｡ 二者基本相同 : Cl         3 2 2 3 43 2 3 2 2N a C l N H C O H O N a H C O N H2 N a H C O N a C O C O H O 第一步 :二者基本相同。 将 NH3通入饱和食盐水形成氨盐水 ,再通入 CO2生成 NaHCO3沉淀 ,经过滤 ､洗涤得到 NaHCO3微小晶体 ,再煅烧制得纯碱产品 ,其滤液是含有 NH4Cl和 NaCl的溶液 ｡ 第二步 :氨碱法 :NaHCO3分解放出的 ()()[ ( )( ) ]       2 3 2 3 2 24224 2 2 3 2CO 2NaH CO Na CO CO H ONH ClCaO H O Ca O H2NH Cl Ca O H CaCl 2NH 2H O､滤 液 含 与 石 灰 乳 混 合 加 热 产 生 的 氨 气 回 收循 环 使 用 ､｡联合制碱法 :在低温条件下 ,向滤液中加入细粉状的氯化钠 ,并通入氨气 ,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出 ,经过滤 ､洗涤和干燥即得氯化铵产品 ｡此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液 ,已基本上是氯化钠的饱和溶液 ,可循环使用 ｡ (1)氨碱法 :① 优点 :原料 (食盐和石灰石 )便宜。 产品纯碱的纯度高。 副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用。 制造步骤简单 ,适合于大规模生产 ｡ ② 缺点 :原料食盐的利用率低 ,大约 70%～ 74%,其余的食盐随CaCl2溶液作为废液被抛弃。 过程中产生了没多大用途且难以处理的 CaCl2｡ (2)联合制碱法 :使食盐的利用率提高到 96%以上 ,应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱 ｡另外它综合利用了合成氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子 ,同时生产出两种可贵的产品 —— 纯碱的氯化铵。 过程中不生成没多大用途 ､又难以处理的CaCl2,减少了对环境的污染 ,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本 ,充分体现了大规模联合生产的优越性 ｡ 例 3纯碱是一种重要的化工原料 ｡目前制碱工业主要有 “ 氨碱法 ” 和 “ 联合制碱法 ” 两种工艺 ｡请按要求回答问题 : (1)“ 氨碱法 ” 产生大量 CaCl2废弃物 ,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式 :________。 ２ＮＨ ４ Ｃｌ＋Ｃａ （ ＯＨ ） ２ ===２ＮＨ ３ ↑ ＋ＣａＣｌ ２ ＋２Ｈ ２ Ｏ (2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式 :________。 ＮＨ ３ ＋ＣＯ ２ ＋Ｈ ２ === ＮＨ ４ ＨＣＯ ３ ４ ３ ３ ４３ ２ ３ ２ ２Ｎ ａ Ｃ ｌ ＋ Ｎ Ｈ Ｈ Ｃ Ｏ === Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ＋ Ｎ Ｈ Ｃ ｌ２ Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ Ｎ ａ Ｃ Ｏ ＋ Ｈ Ｏ ＋ Ｃ Ｏ(3)CO2是制碱工业的重要原料 ,“联合制碱法”与“氨碱法”中 CO2的来源有何不同 ?________。 （ ３ ）“ 联合制碱法 ” 中的 ＣＯ ２ 来源于合成氨厂 ，“ 氨碱法 ” 中的 ＣＯ ２ 来源于石灰石 (4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率 ｡根据“联合制碱法”总反应列出计算原子利用率的表达式 : 原子利用率 (%)=________｡ 106 1 0 0 % 4 9 .7 7 %1 0 6 1 0 7 [ ] ::Cl       3322 3 2 4 34 3 3 4NHC aCO C aO C OC O N H H O N H H C ON aCl N H H C O N aH C O N H解 析 氨 碱 法 的 原 料 氯 化 钠 ､ 碳 酸 钙 及 ｡工 艺 流 程 高 温()      3 2 3 2222 N a H C O N a C O H O C O 2C a O H O C a O H产生 CaCl2的应 :Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+2H2O,该反应的 CaCl2中的 Cl来源于 NaCl,Ca2+来源于 CaCO3,产生无用的 CaCl2,降低了 NaCl的利用率 ｡ 联合制碱法 :NH3和 CO2来源于合成氨厂 工艺流程 :NH3+CO2+H2O===NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl    3 2 3 2 22N aH C O N a。