专题24 化学与技术（选修）-学科网3-2-1精品系列化学2014版

化学专题24 化学与技术（选修） 化学与技术专题包含三个方面，分别是资源开发、材料的制造与应用以及工农业生产。资源开发包括化石原料、海水的综合利用、废旧物质的再循环使用等。材料包括硅酸盐工业、新型材料、金属材料、高分子材料，以及与之相关的金属的电化学防护，有机高分子中的聚合与缩聚等知识。工农业生产包括合成氨反应、侯氏制碱、化肥的正确使用等。通过近几年高考情况及最新的考试说明预测2015年高考中继续以选考题形式出现。突破该模块的重点是要注意与化学反应原理的知识相结合分析工业生产。 ☆★考点一：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。 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 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、离子交换法和药剂法。 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、反渗透法和冷冻法。 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。 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： （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。 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。 生产过程 造气 接触氧化 SO3的吸收 反应原理 S+O2SO2 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4 主要设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 生产工艺 （1）将黄铁矿粉碎至细颗粒； （2）炉气需经净化、干燥后，才能进入接触室。 （1）用上下两层催化剂； （2）接触室中安装热交换器 （1）用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收SO3 （2）塔内放油瓷环（扩大接触面积） 硫酸工业的“三废”治理： 　废渣处理：黄铁矿矿渣可用炼铁（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 Ca(OH)2 +H2SO4=CaSO4+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。 SO2+2NH3+H2O= (NH4)2SO3 (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3 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及涉及的化学方程式 CaO + H2O= Ca(OH)2 MgCl2 + Ca(OH)2=Mg(OH)2↓ + CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl= MgCl2+2H2O MgCl2 ·6H2O =MgCl2 + 6H2O MgCl2(熔融)= Mg + Cl2↑[来源:学科网] （2）从铝土矿中提取铝 【例1】化学·选修2：化学与技术（15分）水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。 （1）水的净化和软化的区别是________。 （2）①生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是_________。 ②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是_______填字母）。 a．福尔马杯 b．漂白粉 c．氯气 d．臭氧 （3）Na2FeO4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下： ①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加人绿矾。请解释这一做法的原因：________________________。（用必要的离子方程式和文字描述）。 ②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：____________。 （4）石灰纯碱法是常