高考中的重要考点化学工业Word格式.docx

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②废水处理（石灰乳中和法）

Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O

③废渣利用，制砖或制造水泥

（2）能量的充分利用。

化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。

硫酸生产中的反应热不仅用于预热反应物满足自身能量的需要，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量（供热发电）。

（3）厂址选择和生产规模。

化工厂厂址的选择，涉及原料、水源、能源、土地供应，市场需求、交通运输和环境保护等因素，应对这些因素综合考虑，作出合理的抉择。

由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此硫酸厂应建在靠近硫酸消费中心的地区，应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。

工厂规模大小，主要由硫酸用量的多少来决定。

3．绿色化学

中学化学中涉及到的化工生产知识渗透绿色化学的观点，具体体现在如下几个方面：

（1）节省资源，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）化工生产中均介绍了尾气回收方法和处理装置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、炼铁等均介绍了尾气处理或尾气吸收装置。

（3）现行教材中涉及的化工生产体现了绿色化学内涵——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。

例如教材中介绍了无氰电镀，由乙炔制乙醛工业生产中使用非汞催化剂的原因。

三、高考真题

（05广东22）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前最好的白色颜料。

制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿矿储量居世界首位。

含有Fe2O3的钛铁矿（主要

成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：

⑴Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。

⑵步骤①加铁的目的是___________________________________________________________；

　步骤②冷却的目的是___________________________________________________________。

⑶上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__________________；

考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入___________________处理。

⑷由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：

已知：

①C（s）+O2（g）==CO2（g）；

△H=－393.5KJ/mol

②2CO（g）+O2（g）==2CO2（g）；

△H=－566KJ/mol

③TiO2（s）+2Cl2（g）==TiCl4（s）+O2（g）；

△H=+141KJ/mol

则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）==TiCl4（s）+2CO（g）的△H=________________________。

反应TiCl4+2Mg==2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。

（06广东22）（13分）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用

范围。

例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg（OH）2，树脂可燃性

大大降低。

该Mg（OH）2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg（OH）2-xClx·

mH2O］，

反应的化学方程式为。

⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg（OH）2-xClx·

mH2O］==（1-

）Mg（OH）2+

MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。

水洗的目的是。

⑶阻燃型Mg（OH）2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。

上述工艺流程中与此有关的步骤是。

⑷已知热化学方程式：

Mg（OH）2（s）==MgO（s）+H2O（g）；

△H1=+81.5kJ·

mol-1

Al（OH）3（s）=

Al2O3（s）+

H2O（g）；

△H2=+87.7kJ·

①Mg（OH）2和Al（OH）3起阻燃作用的主要原因是。

②等质量Mg（OH）2和Al（OH）3相比，阻燃效果较好的是，

原因是。

⑸常用阻燃剂主要有三类：

A、卤系，如四溴乙烷；

B、磷系，如磷酸三苯酯；

C、无机类，主要是Mg（OH）2和Al（OH）3。

从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是

（填代号），理由是。

（05上海26）我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

（1）上述生产纯碱的方法称，副产品的一种用途为。

（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是。

（3）写出上述流程中X物质的分子式。

（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。

从沉淀池中取出沉淀的操作是。

（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加。

（6）向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有。

（a）增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出（b）使NaHCO3更多地析出

（c）使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度

（05上海27）硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。

用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸猴，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。

实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有。

（a）容量瓶（b）烧杯（c）烧瓶

（2）步骤

取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是。

（a）控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比（b）确定下一步还原所需铁的量

（c）确定氧化Fe2+所需NaClO3的量（d）确保铁的氧化物酸溶完全

（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：

6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2（SO4）3+NaCl+3H2O

若改用HNO3氧化，则反应方程式如下

6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2（SO4）3+NO↑+4H2O

已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是，弊是。

聚合硫酸铁溶液中SO42¯

与Fe3+物质的量之比不是3:

2。

根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42¯

与Fe3+物质的量之比。

（4）测定时所需的试剂。

（a）NaOH（b）FeSO4（c）BaCl2（d）NaClO3

（5）需要测定和的质量（填写化合物的化学式）。

（6）选出测定过程中所需的基本操作（按操作先后顺序列出）。

（a）萃取、分液（b）过滤、洗涤（c）蒸发、结晶

（d）冷却、称量（e）烘干或灼烧

无机化工题点评

（1）无机化工题已成为各省市高考的主流题型。

（2）能否看懂生产流程图是关键，也是难点。

（3）一些化工术语成为困扰点。

（4）此类题实际考查的是学生应用化学反应原理、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。

（5）重视书写不熟悉氧化还原方程式、特殊水解方程式的训练。

（6）重视物质用途的掌握。

四、强化训练

1、在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：

2SO2+O2

2SO3，ΔH＜0，已知常压下平衡混合气体中SO3体积分数为91%。

试回答：

（1）在生产中常用过量的空气是为了____________________________________。

（2）加热到400℃～500℃是由于_____________________________________。

（3）压强采用______________，原因是__________________________________。

（4）常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，因为___________________________。

2、下面是合成氨的简要流程示意图：

沿x路线回去的物质是

A．N2和H2B．催化剂C．NH3D．H2

3、利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是_______________________________________。

（2）nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol，产生H2___________________________mol

（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是__________________

A．相似相溶原理B．勒夏特列原理C．酸碱中和原理

（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于___________________________（写出一种用途）。

（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（循环方向、循环物质）。

4、氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上发生反应的化学方程式为___________，与电源负极相连的电极附近，溶液的pH_________。

（2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为____________。

（3）如果粗盐中SO

含量较高，必须添加钡试剂除去SO

，该钡试剂可以是__________。

A．Ba（OH）2B．Ba（NO3）2C．BaCl2

（4）为了有效地除去Ca2+、Mg2+、SO

，加入试剂的合理顺序为________________，

A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂

B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3

C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3

（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_________________、冷却、_______________________（填写操作名称）除去NaCl。

（6）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2和NaOH反应；

采用无隔膜电解冷的食盐水，Cl2和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为____________________________。

5、甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，试解答下列问题：

（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程。

①甲厂以焦炭、空气和水为原料；

②乙厂以天然气、空气和水为原料；

③丙厂以石脑油（主要成分C5H12）、空气和水为原料。

（2）按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算为H2的物质的量）和CO2物质的量之比，则对原料的利用率最高。

据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？

6、制取硝酸铵的流程图如下：

请回答下列问题：

（1）合成氨的原料通常各来自何处？

（2）已知N2（g）+3H2（g）

2NH3（g），ΔH＝－92kJ·

mol－1。

请解释：

①什么是可逆反应?

②为有效提高氨的产率，实际生产中宜采取哪些措施？

（3）写出氨催化氧化的化学方程式。

铂—铑合金网有何作用？

为什么铂铑合金网未预热也会发热？

（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，如何消除它们对大气的污染？

写出反应式。

（5）举出硝酸铵的两种主要用途。

解释为什么该用途对现代社会非常重要？

（6）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均式量为8.5的H2和N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均式量为10，此时N2的转化率为______________，平衡混合气体中NH3的体积分数为____________________________________。

参考答案

（05广东22）（12分）

（1）　4ⅣB　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（各1分，共2分）

（2）将Fe3＋还原为Fe2＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

析出（或分离、或得到）FeSO4·

7H2O　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

（3）FeSO4·

7H2O　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）

石灰（或碳酸钙、废碱）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）

（4）－80kJ·

mol-1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用（2分）

（答出“Ar用作保护气”的给1分）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（06广东22）

⑴2MgCl2+（2-X）Ca（OH）2+2mH2O

2[Mg（OH）2-XClx·

mH2O]+（2-X）CaCl2

⑵除去附着在Mg（OH）2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。

⑶表面处理。

⑷①Mg（OH）2和Al（OH）3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；

同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。

②Mg（OH）2Mg（OH）2的吸热效率为：

81.5kJ·

mol-1/58g·

mol-1=1.41kJ·

g-1

Al（OH）3的吸热效率为：

87.7kJ·

mol-1/78g·

mol-1=1.12kJ·

g-1等质量的Mg（OH）2比Al（OH）3吸热多。

⑸C四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。

无机类阻燃剂Mg（OH）2和Al（OH）3无烟、无毒、腐蚀性小。

（05上海26）（本题共12分）

（1）联合制碱法或侯德榜制碱法

化肥或电解液或焊药等（其他合理答案均给分）

（2）NH3+CO2+H2O+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓

或NH3+CO2+H2O→NH4HCO3NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl

（3）CO2

（4）

过滤

（5）稀硝酸和硝酸银溶液

（6）a、c

（05上海27）（本题共12分）

（1）b

（2）b、c

（3）利：

原料成本较低弊：

产生气体对大气有污染

（4）a、c

（5）Fe2O3、BaSO4

（6）b、e、d

1、

（1）增大氧气浓度，提高成本较高的SO2的转化率

（2）在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率（3）常压因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义（4）用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；

防止空气污染。

2、A

3、答案：

（1）3H2S+2Fe（OH）3＝Fe2S3+6H2O

（2）2.7n（3）B（4）生产纯碱（或作制冷剂等，其他合理答案也可以）

4、答案：

（1）2Cl－－2e－＝Cl2↑升高

（2）Ca2++CO

＝CaCO3↓

Mg2++2OH－＝Mg（OH）2↓（3）AC（4）BC（5）蒸发过滤

（6）NaCl+H2O

NaClO+H2↑

5、

（1）甲厂：

C+H2O（g）

CO+H2

CO+H2O（g）

CO2+H2

N2+3H2

2NH3

乙厂：

CH4+H2O（g）

CO+3H2

CO2+H2N2+3H2

丙厂：

C5H12+5H2O（g）

5CO+11H2

6、

（1）N2取自于空气，H2可来自于水煤气；

（2）①略；

②可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施；

（3）4NH3+5O2

4NO+6H2O，Pt－Rh合金网起催化作用；

因为氨的催化氧化反应是放热反应，保证Pt－Rt合金网达到一定温度而不必预热；

（4）可用碱液吸收氮的氧化物：

NO+NO2+2NaOH＝＝＝2NaNO2+H2O

（5）NH4NO3可作化肥和炸药。

前者可促使植物生长，增加农作物产量；

后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大；

（6）30%17.6%