高考化学专题讲解(很给力哦)

第1页高考化学备考（记忆手册）第2页第一篇化工生产一、石油化工（一）石油的成分1、从元素的种类看，石油主要由碳和氢元素组成，其总含量约为97％~98％，同时含有少量的S、O、N等元素。2、从化合物的种类看，是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物，因此没有固定的熔沸点。3、从状态来看，大部分是液态烃，同时液态烃里熔有少量气态烃和固态烃。（二）石油的分馏原油成分复杂，要经过脱水、脱盐等处理后，才能炼制。1、石油炼制和加工的主要目的一方面是将这些混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用；另一方面是将含碳原子多的烃转变成含碳原子少的烃，以提高石油的利用价值。2、石油的分馏、裂化、裂解比较炼制方法分馏裂化裂解（石油化工）原理利用各成分沸点不同分离成不同物质把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃深度裂化主要产品原油重油、石蜡等石油分馏产品主要产品溶剂油、汽油、煤油航空煤油等汽油乙烯、丙烯、丁二烯等（三）实验室石油的蒸馏实验1、蒸馏石油所用主要仪器：蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、锥形瓶、铁架台、单孔塞、牛角管、石棉网。2、注意事项：（1）烧瓶要干燥，原油量应占烧瓶容积的1/3~2/3之间；（2）加碎瓷片以防爆沸；（3）温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处；（4）冷凝管进出水方向是下进上出。（四）问题讨论：1、蒸馏、分馏、干馏的区别？概括整合：蒸馏、分馏和干馏（有人称之为化学实验的“三馏”）是用于不同目的的实验操作。蒸馏是将液态物质加热到沸腾（汽化），并使其冷凝（液化）的连续操作过程。蒸馏的目的是从溶液中分离出某种（或几种）纯液态物质。它要求溶液中其他成分是难于挥发的或沸点与馏出物相差很大的物质。如用天然水制取蒸馏水，从烧酒中提酒精等。分离沸点比较接近的液态混合物，用蒸馏的方法则难以达到分离目的，这就需要借助另一种操作——分馏。分馏的原理跟蒸馏基本相同，也是加热使混合液体汽化冷凝的连续操作过程，只在实验装置中添加一个分馏柱（工业上为分馏塔盘），被加热的混合蒸气进入分馏柱，与内壁上已冷凝（空气冷却）回流液体发生对流而交换热量，使其中沸点较高的成分放热被液化，回流液体中沸点成分吸热又气化。这种反复液化与气化过程中使沸点较低的蒸气第3页成分上升进入冷凝器（水冷却）液化而分离出来。干馏是将有机物（如煤、木柴等）在密闭装置内（隔绝空气）加强热使之分解的过程，其装置的原理都与蒸馏分馏有很大区别。干馏属化学变化、蒸馏和分馏属物理变化。2、直馏汽油和裂化汽油？（从获取方法、成分、性质三方面）概括整合：直馏汽油裂化汽油获取方法石油经过常压分馏制得重油经热裂化和催化裂化制得主要成分含C5~C11的烷烃、环烷烃、芳香烃等含C5~C11的烷、烯、二烯烃等性质差异可作溴的萃取剂，可与KMnO4溶液反应能使溴水、KMnO4（H+）溶液褪色3、水煤气、天然气、焦炉气、炼厂气、裂解气、石油气的区别概括整合：名称来源主要成分主要用途天然气蕴藏在地层内的一种可燃气CH4、C2H6等组成的混合物作燃料、制炭黑等水煤气水蒸气通过灼热的炭层C+H2O(g)高温H2+CO+QCO40％，H250％，CO2、N2、CH4共5％作燃料、合成NH3焦炉气煤干馏H2、CH4、C2H4、CO燃料、化工原料炼厂气石油炼制时副产气气态烃混合物，主要有丁烯、丙烯、乙烯等燃料、化工原料裂解气裂解石油得到的气态烃乙烯、丙烯、丁烯、少量CH4、C3H8、H2等石油化工原料石油气石油分馏C4以下烃的混合物燃料二、制水泥和玻璃比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品水泥玻璃主要设备水泥回转窑玻璃窑原料石灰石和黏土（石膏）纯碱、石灰石、石英（过量）反应原理发生复杂的物理一化学变化（不作要求）Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温问题讨论：1、玻璃、水泥是混合物还是纯净物？2、玻璃钢与钢化玻璃有何区别？三、硫酸工业：第4页(一)硫酸的工业制法（接触法）阶段化学反应方程式设备①SO2的制取和净化S(s)+O2(g)点燃SO2(g)1molkJ297H(g)O411(s)FeS22点燃(g)2SO(s)OFe212321mol853kJH沸腾炉②SO2的接触氧化(g)O21(g)SO22催化剂(g)SO3；1mol98.3kJH接触室③SO3的吸收，H2SO4的生成4223SOHO(g)H(g)SO1mol130.3kJH吸收塔(二)接触法制硫酸的生产流程硫铁矿黄铁矿()或S①造气净化、干燥②接触氧化400~500VO℃、25③吸收98.3%HSO24供稀释用的HSO24So2SO3(三)硫酸生产中产生的“三废”处理和能量的充分利用1、“三废”处理(1)尾气吸收。硫酸工业的尾气中含有SO2，若排入大气会造成环境污染。治理的办法是用氨水吸收：2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3，再用生成的(NH4)2SO3跟H2SO4反应，将生成的SO2回收循环利用，同时生产化肥硫铵：(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO4+SO2↑+H2O(2)污水处理。硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染。通常用消石灰吸收：Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O生成的CaSO4可制建材用的石膏板。(3)废渣处理。用于制砖或炼铁。2、废热利用。硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用，减少能耗。第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸气可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用（如矿石粉碎、运输，气流、液流等动力用电）。第二阶段SO2氧化放热可用于预热原料气、生产设备叫热交换器，原料气又将SO3降温，再送入吸收塔。(四)问题讨论1、炉气进入接触室之前为什么必须净化炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气及一些杂质和矿尘（含砷、硒等杂质）。矿尘使催化剂中毒，水蒸气高温腐蚀设备、吸收能量、浪费能源，故原料气进入接触室之前必须经净化、干燥处理。第5页2、接触氧化时对温度和压强应如何选择接触氧化阶段温度、压强的确定，要综合考虑反应速率、化学平衡等因素。温度过低反应太慢，过高不利于平衡向生成SO3方向移动（正反应放热）；400~500℃恰好是催化剂的活化温度，所以选择在此温度。增大压强有利于缩短达到平衡的时间，也有利于提高SO2的转化率，但在400℃时，常压下SO2转化率已经很高，因此不必选择高压条件。3、吸收塔中为何选用98.3％的浓H2SO4吸收SO3在吸收塔中，若用水或稀硫酸吸收SO3，会产生酸雾，极大地降低吸收效率，因此选用98.3％的浓硫酸吸收。四、氯碱工业(一)原料的应用①粗盐的成分：粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。②杂质的危害：Ca2+、Mg2+等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。③除杂质的过程：粗盐水过量BaCl2(SO)除42-过量NaOH(Mg)除、2+Fe3+过量NaCO23(Ca)除、2+Ba2+过滤()除泥沙及沉淀适量盐酸(CO)除、2-3OH-阳离子交换塔(Ca)除、2+Mg2+精制盐水含少量、Ca2+Mg2+a．除杂质时所加试剂的顺序要求是Na2CO3必须在BaCl2之后；加入盐酸在过滤之后。b.试剂加入顺序有多种选择：BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HClBaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HClNaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl(二)反应原理阳极（放电顺序：Cl-＞OH-）：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极（放电顺序：H+＞Na+）：2H++2e-=H2↑（还原反应）在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水的继续电离，结果阴极区溶液里OH-的浓度增大而呈碱性。电解总反应：↑↑2NaCl+2HO2NaOH+H+Cl222阴极阳极离子方程式：。(三)问题讨论：1、粗盐的精制方法：（加试剂的顺序）2、离子交换膜的作用是什么？第6页3、从d口加入的H2O中，为什么要含少量NaOH？abcd离子交换膜法电解原理示意图五、合成氨工业（一）合成氨条件的选择(1)合成氨反应特点：合成氨反应：N2+3H22NH3；△H＜0，正反应是体积的热反应。(2)依据：化学反应速率和化学平衡理论。(3)目的：尽可能更快和更多的合成氨。(4)条件：①温度：℃左右。温度高，化学反应速率大，且在此温度下催化剂的活性最，因而达到平衡所需的时间，提高单位时间内氨的产量。②压强：无论是从速率还是从平衡移动原理考虑，压强越大，越有利于更多更快地合成氨，但压强过大。需要的动力，对材料的强度和设备的制造要求也越高，增加生产的投资，降低综合经济效益。目前我国的合成氨厂一般采用的压强是MPa~MPa。③催化剂：使用催化剂能降低反应所需的能量，使反应在较温度时能较地进行反应，工业上使用作催化剂。（二）合成氨工业简述(1)原料气的制备①N2来源于空气：方法一：空气液化法；方法二：用碳除氧法。②H2来源于水和燃料：C+H2O(g)CO+H2；CO+H2O(g)CO2+H2(2)氨的合成:N2+3H2催化剂高温、高压2NH3(3)氨的分离：通过冷凝器将氨液化，然后将氨分离，分离出的混合气体经循环操作继续合成(三)问题讨论：1、上述适宜条件中能用勒夏特列原理解释的有哪些？2、液化分离氨和及时补充N2和H2作用是什么？六、合成材料(一)新型无机非金属材料第7页1、材料的分类材料(1)无机非金属材料①传统无机非金属材料如、、等硅酸盐材料②新型无机非金属材料，如、、等,(2)金属材料(3)高分子材料天然高分子材料合成高分子材料(4)复合材料：由金属材料、陶瓷材料、高分子材料复合而成，其强度、韧性和耐腐蚀等性能比单一材料更好2、新型无机非金属材料的特性(1)耐高温、强度高；(2)具有特性；(3)具有特性；(4)。思考1、新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的共同特点是（）A、耐高温B、具有电学特性C、具有光学特性D、具有生物功能3、几种重要的新型无机非金属材料品种主要特性主要用途氧化铝陶瓷（人造刚玉）熔点高、硬度大、无毒、不溶于水、对人体有较好的适应性高级耐火材料、刚玉球磨面等氮化硅陶瓷超硬度、耐磨、抗腐蚀、抗冷热冲击，耐高温、不传热制造轴承、气轮机叶片、模具等光导纤维导光能力强，抗干扰性好，质轻、耐腐蚀通信材料等思考2、光纤通信是一种现代化的通信手段，光纤是光导纤维的简称，制造光导纤维的主要原料是（）A、铜B、铝C、石英砂D、水玻璃（二）合成材料高分材料天然高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等合成高分子材料：塑料，合成纤维、黏合剂、涂料等1、有关高分子化合物概念(1)高分子化合物：相对分子质量很大（从几万到几千万）的化合物（又称高聚物或聚合物）。(2)链节：高分子化合物中，交替重复的结构单元。(3)聚合度：高分子化合物里的重复次数。(4)单体：合成高分子化合物的分子。nCH==CH22CH22—CH单体链节聚合度高聚物思考1、指出Nomex纤维第8页COCNH—ONH合成它的单体是。2、高分子化合物的分类塑料：如聚乙烯等纤维：涤纶、锦纶、晴纶等橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶高分子化合物分类按来源天然高分子化合物：如淀粉、蛋白质合成高分子化合物：如塑料、合成纤维、合成橡胶按结构线型高分子化合物：有热塑性（聚乙烯）体型高分子化合物：有热固性（酚醛树脂）按用途思考2、下列物质一定不是天然高分子的是（）A、橡胶B、蛋白质C、尼龙D、纤维素3、高分子化合物的基本性质(1)溶解性：高分子能溶解在适当的溶剂里，高分子则不容易溶解。(2)热塑性和热固性：线型高分子具有性，体型高分子具有性。(3)强度：高分子材料的强度一般都比较大。(4)电绝缘性：一般不易导电，是