优化方案2017版高考化学大一轮复习 第一讲 化学与工农业生产讲义（选修2）

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1、第一讲　化学与工农业生产[2017高考导航]考纲要求真题统计命题趋势1.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。2．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。3．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。4．了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。2015，卷Ⅰ36T(2)(5)；2015，卷Ⅱ36T(3)；2014，卷Ⅰ36T(4)；2014，卷Ⅱ36T(3)；2013，卷Ⅰ36T(2)(3)　　本部分内容主要考查：(1)

2、以硫酸工业为背景，考查接触法制硫酸的化学反应原理、工艺流程、生产设备、反应条件的选择与“三废”的处理；(2)以纯碱为代表考查无机化工生产中涉及的化学原理与生产工艺。预计2017年高考仍会从化学反应原理、生产设备、具体化工措施等方面展开，将以流程图的方式结合环保问题，考查硫酸的工业生产、工业合成氨、纯碱的生产。题型为非选择题，分值约为6～8分。考点一　硫酸的工业生产一、生产流程及原理二、“三废”处理和能量充分利用1．“三废”的处理方法(1)尾气吸收：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，

3、CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。(填化学方程式)(2)废水处理根据杂质性质的不同，采用不同的化学方法，如酸碱中和法、重金属离子沉淀法。(3)废渣利用：制砖或制造水泥，提炼贵重有色金属。2．能量的充分利用硫酸生产中产生的热量可用于预热反应物满足自身能量的需要，还可以由硫酸厂向外界输出大量能量(供热发电)。　三、化学原理在硫酸工业生产中的应用及相关计算1．化学反应速率和化学平衡原理(1)增大化学反应速率的措施①升高温度。②使用催化剂。③在沸腾炉中燃烧燃料时，将原料粉碎，增大

4、与空气的接触面积。(2)反应条件的选择①温度：根据平衡移动原理，应在低温下进行，但低温时催化剂的活性不高，反应速率低，实际生产中采用400～500℃的温度。②常压：根据平衡移动原理，应在高压下进行，但增大压强对SO2的转化率提高不大，且加压会增大成本和能量消耗，而常压下的转化率已很高，实际生产中采用常压操作。③适当过量的空气：提高SO2的转化率。2．逆流原理沸腾炉中原料从炉顶落下，热空气从炉底吹入，使原料与助燃气体充分接触，反应进行彻底充分；吸收塔中使用大量耐酸瓷环(片)，浓硫酸从塔顶喷下，三氧

5、化硫气体从塔底吹入，提高吸收程度。3．热交换原理由于2SO2＋O22SO3是放热反应，在接触室内使用热交换器，用反应放出的热量预热接触室的原料气，达到节约能源，降低生产成本的目的。4．循环操作原理由于2SO2＋O22SO3是可逆反应，尾气中还有一定的SO2和O2，再通过一定措施将这部分气体送回接触室，提高原料利用率，同时减少废气排放。5．有关计算(1)元素守恒法：根据某种关键元素的质量守恒，找出关系式，可简化计算过程，方便快捷。(2)常见量的计算公式①矿物的纯度＝×100%。②原料利用率＝×10

6、0%。③原料转化率＝原料利用率＝1－原料损失率。④产率＝×100%。⑤多步反应的总转化率＝各步反应转化率的乘积。(2016·银川模拟)在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因或目的都正确的是(　　)A．黄铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的黄铁矿不能燃烧B．SO3用98%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率D．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应解析：选B。本题考查化工生产中的技术处理问题

7、。可从化学反应速率、化学平衡移动及实际生产三个方面考虑各种操作条件的原因。矿石粉碎是为了提高反应速率，并不是因为大块的黄铁矿不能燃烧；用浓硫酸吸收SO3是为了防止水与其形成酸雾；使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高SO2的转化率；从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的杂质会导致催化剂中毒。名师点拨(1)吸收SO3不用水或稀硫酸，而是用98%的浓H2SO4，是因为用水或稀硫酸吸收SO3会产生酸雾，影响吸收。(2)煅烧黄铁矿制得的炉气需进行净化处理，主要是避免催化剂中毒、防止腐蚀设备等。(3)在生

8、产硫酸的工业生产中，要综合考虑原料来源、动力、设备、环境污染等因素，控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效益。　(2016·大连高三双基)硫酸工厂排放的尾气中，含少量的二氧化硫。为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。(1)硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。①写出上述过程的化学反应方程式：_______________________________________________________________________________