化学选修2《化学与技术》 第一单元 走进化学工业
教学重点（难点）：
1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。 3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。 4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。 知识归纳：
1 造气：S+O2==SO2 (条件 加热) 反应原理 催化氧化：2SO2+O2 催化剂 制硫酸 2SO3 吸收：SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。 原料选择 黄铁矿：FeS2 硫磺：S 2SO2+O2反应条件 催化剂 2SO3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率） 转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃～500℃，常压。 钒触媒：V2O5 废气：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O 废水：酸性，用碱中和 废渣：黄铁矿废渣――炼铁、有色金属；制水泥、制砖。 局部循环：充分利用原料 热交换：用反应放出的热预热反应物。 三废处理 能量利用
2 制氨气 N2+3H2 催化剂 高温高压 反应原理 2NH3 放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率） 反应条件：铁触媒 400～500℃，10MPa～30MPa 1、造气：N2:空气（两种方法，(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点N2－196℃， 生产过程 H2－183℃；(2)将氧气燃烧为CO2再除去）。 H2:水合碳氢化合物（生成H2和CO或CO2） 2、净化：避免催化剂中毒。 1
除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O 除CO：CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3 3、氨的合成与分离：混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15％为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。 工业发展 1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进（磁铁矿）3、环境保护 废气：H2S－直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。 CO2－生产尿素、碳铵。 三废处理 废液：含氰化物污水－生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。 含氨污水－蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。 废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。
3 制纯碱 1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中 NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl 氨碱法 2、2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O↑ （索尔维） 缺点：CO来自CaCO，CaO－Ca(OH)－2NH+CaCl+2HO 232322 CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl没有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不够充分。 与氨气生产联合起来： 联合法 （侯德榜） 资料：
一、硫酸的用途
肥料的生产。
硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）：2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4；
和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4＝Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4；
浓硫酸的氧化性。
（ 1） 2Fe + 6H2SO4 (浓) （2）C + 2H2SO4 ( 浓)
－NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96％。 Fe2 (SO4)3 + 3SO2 ? + 6H2O （铝一样） 2SO2 ? + CO2 ?+ 2H2O
S + 2H2SO4 (浓) 3SO2 ? + 2H2O
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2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2 ? + 2H2O
（3）H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 ? + 2H2O 2HBr + H2SO4 (浓) = Br2 ? + SO2 ? + 2H2O 8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S ? + 4H2O （4）2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2 ? + SO2? + 2H2O 2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S ? + 3SO2 ? + 6H2O
（5）当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水，产生白色沉淀。
二、氨气
1、氮肥工业原料 与酸反应生成铵盐
2、硝酸工业原料 能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O （Pt-Rh 高温） 3、用作制冷剂 易液化，汽化时吸收大量的热 三、纯碱
烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。它与纯碱并列，在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水，呈
＋
强碱性，都能提供Na离子。 1、普通肥皂。
高级脂肪酸的钠盐，一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
第二单元 化学与资源开发利用
教学重点（难点）：
1、 天然水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义。
硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
2、 海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。氯碱工业的基本反应原理。
从海水中获取有用物质的不同方法和流程。 3、 石油、煤和天然气综合利用的新进展。
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知识归纳： 方法 原理 混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等 Al3++3H2O 混凝法 天然水的净化 化学软化法 3H++Al(OH)3 絮状胶体（吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）。 生活用水净化过程：混凝沉淀－过滤－杀菌 硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。 不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。 暂时硬度：Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加热法 永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。 2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐 3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换 2NaR+Ca2+==CaR2+2Na再生：CaR2+2Na==2NaR+Ca2+ ＋＋污水处理 物理法 （微）生物法 一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。 二级处理：除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。 三级处理：中和法－酸性废水（熟石灰），碱性废水（硫酸、CO2） 化学法 沉淀法－含重金属离子的工业废水（沉淀剂，如S2-） 氧化还原法。（实验：电浮选凝聚法）
方法 原理 太阳照射，海水中的水分蒸发，盐析出。 盐田条件：地点（海滩、远离江河入海口）、气候。 海水制盐 盐的利用 食盐利用 电解（氯碱工业） 蒸发法（盐田法） 盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池。 苦卤：分离出食盐的母液。 2NaCl＋2H2O－电解 －2NaOH+H2↑+Cl2↑ －阳极：2Cl-2e＝Cl2↑ 阴极：2H++2e＝H2↑ 海水提溴 吹出法 1、氯化：Cl2＋2Br＝2Cl＋Br2 2、吹出：空气（或水蒸气）吹出Br2 －－ 4
3、吸收：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯气氧化氢溴酸。 海水提镁 具体过程 蒸馏法、电解法、海水提取重水 化学交换法、吸附法 化工 目的 海水―――Mg(OH)2―――MgCl2―――Mg 碱（贝壳）/过滤 盐酸 干燥/电解 了解化学交换法 分馏（常压、把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油（C5~11）、煤油（C11~16）、柴油减压）（物理） （C15~18）等轻质油，但产量较低。 石油 裂化（化学） 获得更多轻质油，特别是汽油。断链。 列解（化学） 获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。 关注问题 干馏 气化 提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分离提取化学原料。 隔绝空气加热。得焦炉气（H2、CH4、乙烯、CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳香族化合物，进一步提取）、焦炭（金属冶炼）等。 利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。C＋水 把煤转化为液体燃料的过程。 煤 液化 芳香烃等。煤制油（内蒙古）。 间接液化：先转变为CO和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。 以分子中只含一个碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原一碳化学 料和燃料的化学。 CO：煤 CH4：天然气。 电解饱和食盐水中。 正阳失，负阴得。
阳极：活性电极，放电顺序：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
阴极： Ag>Fe>Cu>H(酸性溶液)>Pb>Sn>Fe>Zn>(H)>Al>Mg>Na>Ca>K
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直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、
高中化学选修2知识点总结
