ⅠB模块《化学与技术》阅读提纲.docx

1、B模块化学与技术阅读提纲化学与技术B模块（请在仔细阅读教材的基础上完成）（一）化学与资源开发利用1了解化学在水处理中的应用。(1)天然水中所含的杂质及其处理方法。含有的杂质主要有悬浮物质、胶体物质和可溶物质等。饮用水（自来水）的处理工序：原水 过滤 吸附 杀菌。常见的混凝剂：铝盐和铁盐等，其净水原理：铝离子或铁离子水解生成胶体的净水功能。用于自来水消毒杀菌的消毒剂有：漂白粉精、氯气、二氧化氯和臭氧等。常用吸附剂：活性炭（表面积大、吸附能力强，可除去水中异味）。（2）污水处理水污染的检测项目a、水的理化性质色度、浊度、PH等b、无机物溶解氧（DO）、某些金属离子、氯离子、硫酸根离子、氮和磷的化合

2、物等c、有机物通常测定生化需氧量（BOD）处理污水的主要方法是生物化学方法。通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物。（3）硬水软化常见的硬水软化方法：加热煮沸法、离子交换法和药剂软化法。软水与硬水的简单鉴别： 取少量两种水，加入适量的肥皂水，产生沉淀少者为硬水 硬水软化的方法a.加热煮沸法：只能消除暂时硬度，永久 硬度没变化b.药剂软化法:常用的药剂有 石灰 、 纯碱 等。反应过程中，镁都是以 氢氧化镁 的形式沉淀，而钙都是以 碳酸钙 形式沉淀，加入的次序先后是先石灰后纯碱。c.阴阳离子交换树脂法：

3、(1)先后次序是 先通过阳离子交换树脂，后通过阴离子交换树脂 （2）优点 质量轻、设备简单、占地面积小，操作方便 。2了解海水的综合利用，了解海水淡化的主要方法。海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法和离子交换法。a. 减压蒸馏法的原理：利用压强降低，液体的沸点也 降低 。优点：设备相对简单，技术成熟，缺点： 能耗大 b.电渗析法原理：在外加直流电场作用下，处于中间海水槽里的阴离子、阳离子分别透过阴离子交换膜、阳离子交换膜迁移到阳极区、阴极区,中间水槽里的水含盐量就 降低 了。 特点：消耗的 电能 大，但其成本只有蒸馏法的 1/4 。c.反渗透法的原理：如果在含盐浓度 较大 的溶液

4、一侧施加一定的压力，可以迫使水从 浓 溶液一侧向 稀 溶液一侧渗透，使浓溶液浓度 增大 ，得到淡水。特点：可以大量、快速地生产淡水，寻找更理想的渗透膜，是目前努力的方向。d.冷冻法原理: 把冷海水喷入真空室，部分海水 蒸发吸热 使其余海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水淋洗、熔化就得到淡水。特点：由于水的比热、汽化热大，这种海水淡化技术要消耗大量的能源。3了解合成氨的主要原理、原料，重要设备、流程和意义，了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。（1）氮的固定：把大气中的 氮气 转化为 氮的化合物 。（2）合成氨原料气的制备。N2： 燃烧C除氧气

5、冷凝蒸发法得氮气 ；H2：由水蒸气制得 C与水蒸气反应得氢气 由天然气制得 CH4+H2O=CO+3H2 。（3）合成氨原理： 氮气和氢气在高温高压催化剂作用下生成氨气 ，合适条件：温度 450 压强 20-50Mp 催化剂 铁触媒 （4）合成氨主体设备： 合成塔 4了解电解食盐水的基本原理，了解氯碱工业产品的主要用途。了解食盐水电解工艺和主要设备石棉隔膜电解槽。（1）食盐水电解原理：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：2H+-2e-=H2（2）食盐水电解工艺石棉隔膜电解槽石棉隔膜的作用：阻止气体通过，防止氯气与阴极氢气、氢氧化钠接触反应。精制食盐水的目的：防止隔膜堵塞，提高产品的纯度。（3）添

6、加原料：阳极室：精制食盐水； 阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液）（4）离子交换膜的作用： 阻止阴极室产生的气体氢气、氢氧化钠与在阳极室氯气混合反应 （5）精制食盐水：粗盐含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-，所用试剂只有过量才能除净这些杂质，试设计一个合理的顺序逐一除杂。 过滤过量NaOH溶液过量BaCl2溶液（前两步可互换）纯碱溶液过滤5了解接触法制硫酸的生产工艺、了解各阶段反应的主要设备；了解硫酸工业中“三废”的治理和综合利用。 （1）生产工艺：（2）适宜条件的选择：温度 450 压强 常压 催化剂 V2O5 （3）硫酸工业的“三废”治理：废渣处理：黄铁矿矿渣可用炼铁

7、（要注意除硫），制硫酸铁、铁红颜料（氧化铁）等。污水处理：硫酸工业中的污水,含有硫酸、氟化物、铁、铅离子等杂质,用石灰乳中和硫酸，离子方程式为Ca(OH)2 + 2H+= Ca2+ + 2H2O，产生氢氧化铁絮状沉淀并吸附其他重金属离子。 尾气吸收：尾气中的少量SO2用氨水吸收，方程式：SO2 + 2NH3 + H2O =(NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3 厂址选择 ：靠近消费中心中心的地区，避开人口稠密居民区和环保要求高地区。6了解从海水中提取镁的过程和原理，了解从铝土矿中提取铝的过程和原理及铝制品在生活中的广泛应用。（1）海水中提取镁的流程

8、及涉及的化学方程式 CaCO3=CaO+CO2 CaO + H2O = Ca(OH)2 MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2OMgCl2 6H2O = MgCl2 + 6H2OMgCl2(熔融) = Mg + Cl2(2) 从铝土矿中提取铝Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-2Al(OH)3=Al2O3+3H2O电解熔融Al2O3制备Al冰晶石Na3AlF6做熔剂阳极（C）：2O2-4e-=O2阴极（C）：Al3+3e-= Al典型题目 1、离子膜

9、法制烧碱示意图如右图所示，有关说法正确的是（ ）A、a口进水 B、b口进精制饱和食盐水C、c口出的是Cl是由b口进入的 D、d口出的是H22、利用电渗析法淡化海水时，得到淡水的部分 （ ）、阴极区 B、阳极区C、中间区D、各区均得到3、为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中最具有开发价值的是（ ）A. 寻找N2的新来源 B. 研制低温下活性较大的催化剂C. 研制500左右时活性较大的催化剂 D. 研制耐高温、高压的材料，用于建造氨合成塔4、我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求： pH 6.56.8Ca2+、Mg2+总浓度 0.0045mol/L细菌总数 100个/L以下是源水处理成自来水的工

10、艺流程示意图：源水曝气池 一级沉降池 二级沉降池 过滤池自来水(1)源水中含Ca2+ 、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2 ，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式 。(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程 (填写编号，多选倒扣分)只是物理过程 只是化学过程 是物理和化学过程FeSO4.7H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成 沉淀。(3)通入二氧化碳的目的是 和 。(4)气体A的作用是 。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有 性.(5)下列物质中， 可以作为气体A的代用品。(填写编号,多选倒扣分)Ca(ClO)2 NH3 (液) K2FeO4 SO2【答案】1

11、、BD 2、C 3、B4、（1）Mg2+OH-=Mg(OH)2 （2） Fe(OH)3 （3）将Ca2+除去，同时调整溶液中的pH达到饮用水质量标准 （4）消毒杀菌 强氧化性 （5）和5、图中表示的是生产硫酸的工业流程。（1）写出上图过程的名称_。（2）为上述过程中制备二氧化硫设计两种方法_、_。（3）现在工业上制硫酸主要分造气、催化氧化和吸收三个阶段，其中发生氧化还原反应的阶段有_个，在催化反应室采取的下列措施中，可用勒夏特列原理解释的是_（填序号）。A采用常压而不采用高压 B采用400-500的温度而不采用常温C用V2O5作催化剂 D在接解室内装有热交换器（4）制得的硫酸的质量分数和密度分

12、别为98.0%和1.8gcm-3。计算该硫酸的物质的量浓度_。（5）举出硫酸的两个用途_。答案：（1）SO2的催化氧化（1分） （2）硫磺制二氧化硫、煅炼硫铁矿制二氧化硫（碳高温还原硫酸钙等） （2分）（3）2 D（2分） （4）18mol/L （2分）（5）有色金属冶炼、化肥（金属表面除锈、石油炼制、制磷酸等） （2分）6、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：(1)步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，为什么？ 。(2)步骤的离子方程式：_ 。(3)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_，分离时

13、液溴从分离器的_(填“上口”或“下口”)排出。(4)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”： 。答案（1）酸化可防止Cl2 、Br2与水反应 （2分）（2）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br+SO42 （2分）（3）分液漏斗 下口 2分）（4）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高。(1分) “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程（二）化学与材料的制造、应用1了解有机合成对人类生活的重要意义，了解阿司匹林、洗涤剂等的合成过程及其相应的反应类型；了解纤维素和橡胶的加工工艺及结构特点。（1）以氯苯为

14、原料合成阿司匹林 课本45页有机物制备的一般过程：通过结构分析确定有机物的分子结构；依据分子结构研究化学合成路线；探索每一个中间物的生成条件，以求用最经济的手段制备出产物。（2）十二烷基苯磺酸钠的合成洗衣粉的主要成份之一是烷基苯磺酸钠，常用的有十二烷基苯磺酸钠，其合成路线如下： 表面活性剂的结构特点：由亲水基团和疏水基团两部分构成。（3）纤维素：植物纤维由纤维素和木质素（一种含苯环的芳香族化合物，非纤维素）构成。植物纤维在一定的压强与亚硫酸钠作用下，木质素溶解。纤维素制成纸浆；木质素加入适量固化剂后喷洒在沙丘表面有固沙保水的功能，且易降解。纤维素酯的制造：纤维素高分子长链由许多葡萄糖单元构成，

15、每个葡萄糖单元中含有3个羟基，能与硝酸或醋酸酐发生酯化反应，生成纤维素硝酸酯或纤维醋酸酯。了解硝酸纤维（火棉、胶棉）、醋酸纤维、粘胶纤维（人造丝、人造棉）、铜氨纤维的制造和简单用途。（4）天然橡胶与合成橡胶：天然橡胶是由许多蜷曲的线型高分子（聚异戊二烯分子）组成的，二烯烃的性质与乙烯相似，异戊二烯分子加聚时能发生1、4加聚。（5）高分子链的结构与性质：几何形状线型支链型体型溶解性溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢不易溶解，只有一定程度的胀大受热热塑性热固性结构性质透气性较好链接中的结构片段决定了聚合物的水溶性、吸水性等性质结构形成1、不同几何形状的高分子的形成取决于单体的结构；2、

16、酚醛树脂的制备因催化剂不同，形成的几何形状就不同；3、对橡胶硫化实现将线型结构变成体型结构。2了解铝的阳极氧化，电镀等金属表面处理的方法。了解氢氟酸蚀刻玻璃、用氯化铁制作电子线路板的化学原理。（1）铝的阳极氧化：能使铝及铝的合金表面生成致密的氧化膜。铝片做阳极，在稀硫酸中电解生成疏松的氧化铝。后在沸水中，内层铝继续与沸水反应，进而变得透明的阳极氧化膜。（2）发蓝处理：铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中，一定温度下经一定时间后，反应生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4)，亚铁酸钠与铁酸钠又相互作用生成四氧化三铁氧化膜。其反应方程式为： 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2

17、FeO2+H2O+NH3 8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3 Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH（3）电镀：运用电解的原理，在金属器件表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。结合镀锌实验，电镀实验需要：电镀液的制备（一般将镀层离子制成络合物）、镀件（抛光、水洗、碱洗、酸洗、强氧化剂浸泡）、一定电压直流电电镀操作。 （4）HF蚀刻玻璃的工艺原理：SiO2+4HF=SiF4+2H2O （5）氯化铁腐蚀敷铜板制作印刷电路板的原理：2Fe3+ Cu =2Fe2+ + Cu2+3了解改变材料组成、提高材料纯度方法。了解粗硅

18、提纯和光纤的制造，了解纳米材料。（1）改变材料的组成合金：分为金属固溶体、金属化合物和机械混合物等三类。硅酸盐材料和特种陶瓷。（2）粗硅提纯原理：SiO2+2CSi（粗硅）+2CO Si（粗硅）+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+ 4HCl（3）结合草酸亚铁分解制得黑色可自然的粉末的实验，了解高纯度纳米颗粒的制备和性质。4了解复合材料的组成、性能特点及其应用。复合材料由两种或两种以上性质不同的材料组合而成，通常有基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。复合材料基体材料增强材料复合材料基体材料增强材料钢筋混泥土混泥土钢筋石棉瓦水泥石棉玻璃钢合成树脂玻璃纤维钙塑板聚乙烯塑料轻质碳酸钙碳

19、纤维增强塑料树脂碳纤维碳纤维增强铝金属铝碳纤维碳纤维增强陶瓷新型陶瓷碳纤维防热陶瓷瓦陶瓷氧化硅纤维、硼化硅纤维典型题目1、晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HCl SiHCl3H2SiHCl3与过量H2在10001100反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：第步制备粗硅的化学反应方程式为 。粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0）中含有少量SiCl4（沸点57.6）和HCl（沸点84.7），提纯SiHCl3采用的方法为：。用SiHC

20、l3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：装置中的试剂是 ，装置中的烧瓶需要加热，其目的是：。反应一段时间后，装置中观察到的现象是，装置不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置中发生反应的化学方程式为 。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是碘水 氯水 NaOH溶液 KSCN溶液 Na2SO3溶液【答案】（1）SiO2+2CSi（粗硅）+2CO 分馏（或蒸馏） 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3气化有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化排尽

21、装置中的空气 bd2、科学家把药物连在高分子载体E上可制成缓释长效药剂.阿司匹林( )可连接在某高分子聚合物上,形成缓释长效药剂,其中一种结构简式为:试回答:缓释长效阿司匹林的载体的结构简式:_。服药后，在人体内通过水解作用，可以缓慢地放出阿司匹林，写出这个水解反应的化学方程式:_ _ _ _ _。这种高分子载体是由单体发生聚合反应而制得的，写出单体的结构简式：_。答案：3、如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮 3常温下

22、将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号） ；在电化学腐蚀中，负极反应是 ；正极反应是 。（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是 。（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 （答两种方法）。答案：（1）3、4、5、6 Fe2e=Fe2（或2Fe4e=2Fe2） O24e2H2O=4OH（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质存在

23、 （3）外加保护层如：涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。改变钢铁的内部结构，冶炼不锈钢。在钢铁的表面镶嵌比铁活泼的金属如锌，使活泼金属被氧化，而钢铁被保护。4、超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。（1）实验室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料，在一定条件下先反应生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3,该沉淀高温分解即得超Al2O3,NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式 。（2）NH4Al(SO4)212H2O的相对分子质量为453。欲配制100mlPH约为2浓度约为0.1molL-1的NH4Al(SO4)2溶液，配制过程为：用托盘天平称量NH4Al(SO4)212H

24、2O固体 g。将上述固体置于烧杯中， 。（3）在0.1moll-1NH4Al(SO4)2溶液中，铝各形态的浓度（以Al3计）的对数（lgc）随溶液ph变化的关系见下图：用NaOH溶液调节（2）中溶液pH至7，该过程中发生反应的离子方程式有 画出0.01moll-1NH4Al(SO4)2溶液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液pH变化的关系图，并进行必要的标注。答案：（1）2NH4AlO(OH)HCO32NH3+Al2O3+3H2O+2CO2（2）将4.5g固体置于烧杯中，边加蒸馏水溶解边用玻璃棒搅拌，待完全溶解后，用玻璃棒移液至100ml的容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，并将洗涤液转移

25、到容量瓶中，加蒸馏水至刻度线23cm处应改用胶头滴管，上下振荡，静置，将配置好的溶液装入试剂瓶中，并贴上标签。（3）Al3+ +3OH-=Al(OH)3；NH4+ +OH-=NH3H2O如上图。作图要点：起始与最终数值为-2；刚开始产生沉淀时PH要增大；完全沉淀和沉淀溶解时的PH应与原图一样；氢氧化铝完全溶解时的PH也是不变的二纵座标发生改变，所以线要与原图有所区别。（三）化学与工农业生产1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。XX查知：精细化工是指符合小批量，多品种，投资少，见效快这样特征的产品，比如洗涤剂，化妆品，农药，医药，表面活性剂，油田助剂，皮革助剂，生物制品，光信

26、息记录材料，涂料等产品。它的原料可以是无机的，也可以是有机的，也可以是高分子的，但产量一般要少一些，利润高一些，属于高附加值的产品。2了解化学肥料、农药等在生产中的作用。农作物生长需要多种化学元素，其中对N、P、K三种元素的需要量较大，土壤不能满足植物生长的需要，需要施肥。农药是具有使农业增产、保产作用的化学物质，有杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂等。有机氯农药具有高度的化学、物理和生物学的稳定性，丰衰期长达数年，在自然界极难分解；有机磷农药化学性质不稳定，在自然界易分解，污染食品后残留时间较短。3了解煤的脱硫处理的目的与主要途径。了解固体废弃物处理的基本思路和方法。（1）煤的脱硫处理燃

27、烧技术：CaCO3 CaOCaSO3CaSO4煤炭燃烧后的烟气净化技术：将煤燃烧产生的烟气通入吸收塔，用石灰水淋洗。反应的化学方程式为SO2+Ca（OH）2 = CaSO3+H2O 2CaSO3+O2 = 2CaSO4微生物脱硫技术：利用微生物，使煤里FeS2中的硫元素与空气、水作用，转化为硫酸除去。（2）固体废弃物处理基本方法是：先分类，后处理。垃圾的资源化处理：原物复用。通过适当的处理，用于其它设备和场所。还原重造。通过分类、分解成原料重新处理使用。缺点：能耗大、可能产生新的污染、产品档次不高。垃圾焚烧处理。建垃圾发电厂，热能发电、气体回收、残渣铺路。如：有机废弃物可在沼气池里发酵，在一定

28、的温度、湿度、酸碱度下，通过各类厌氧微生物（如沼气菌）的分解代谢作用就能产生沼气。 沼气池生产的沼气用做燃料，残渣（沼渣）是一种非常好的有机肥，发酵残留的液体可抑菌灭虫。4了解绿色化学的含义和绿色化学的主要原则。了解绿色化学工艺的基本特点，了解绿色化学产品的特征。含义：原料中所有的原子全转化为产品中的原子，实现零排放。工艺“四化”原料绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化、产品绿色化。绿色化学产品特征使用时：不影响健康，不污染环境和不危害生态。用完后：可循环利用，造新产品，或可降解成无害物。典型题目材料一 滴滴涕（DDT）是20世纪60 年代前广为应用的一种杀虫剂，它是由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到： 1、据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回了粮食损失总产量的15 %。此外DDT还能有效地杀害蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等发病率和死亡人数。瑞士昆虫学家保罗米勒因发现DDT药效，而于1948年荣获诺贝尔生理医学奖。材料二 曾几何时，DDT因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点，而大量生产，普遍使用，以致最终造成环境污染。1962年美国生物学家卡尔松在寂静的春天一书中，对包括DDT在内的农药所造成的公害，作过生动的描写