化学高考中的重要考点—化工生产

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1、化学高考中的重要考点—化工生产【考试大纲要求】1．掌握硫酸和硝酸的制备原理、性质、用途。2．了解常见化肥的基本性质。3．能够通过对自然界、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆。4．能将实际问题（或题设情境）分解，找出解答的关键。能够运用自己存储的知识，将它们分解、迁移转换、重组，使问题得到解决的应用能力。2006化学考试大增加的“以合成氨工业生产为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件”考点，体现了高考较强的导向性——要求学生学以致用，能够用所学的知识去解决生产、生活上的实际问题。由于这一考点的增加使得

2、＂化学工业＂在高考中的地位明显增加。有关＂化学工业＂主要知识点有：合成氨工业、合成硫酸、氯碱工业，硅酸盐，炼铁、炼钢、炼铝，石油化工、煤加工等的生产原理、设备、生产流程、尾气的吸收与处理，除要考虑生产流程、原料用量、价格，同时还要考虑反应所需的条件，以及对设备的要求等。一、知识结构16二、要点指导1．化工生产选择适宜条件的原则化工生产选择适宜条件的目的是尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度，依据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律确定，其原则是：(1)对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速率和转化率。故生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用

3、率，如氮气与氢气的配比为1.07∶3。(2)对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。但压强太大，动力消耗，设备要求、成本增高，故必须综合考虑。(3)对放热反应，升温，提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的催化剂。对吸热反应，升温，加快反应速率，又能提高转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。(4)使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡，但使用时必须注意其活性温度范围，且防止催化剂“中毒”，延长使用寿命。合成氨适宜条件：500℃、铁触媒、2×107～5×107、循环操作。2．关于硫酸工业综合经济效益的讨论(1

4、)环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”处理方法是：①尾气吸收（氨吸收法）SO2+2NH3+H2O＝（NH4）2SO3（NH4）2SO3+H2SO4＝（NH4）2SO4+SO2+H2O②废水处理（石灰乳中和法）Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O③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

5、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)16化工生产中均介绍

6、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1．（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

7、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