高二化學選修2知識點復習
高二化學選修2知識點復習(一)
一、路布蘭法碳酸鈉的工業生產。其生產原理是：
1. 用硫酸將食鹽轉變成硫酸鈉
NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑
NaCl+NaHSO4==============Na2SO4+ HCl↑
2. 將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應生成碳酸鈉和硫化鈣
Na2SO4+2C=========Na2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3=========Na2CO3+CaS
從反應原理上，同學們分析一下這個方法有哪些缺點?
原料利用不充分、成本較高、設備腐蝕嚴重等
二、氨堿法
氨堿法是由比利時人索爾維發明的，所以，氨堿法也稱為索爾維制堿法。氨堿法的原料也是氯化鈉和碳酸鈣，不同的是它還使用了煉焦的副產品氨。
原料：CaCO3、NaCl 、NH3
1、鹽水的精制。在飽和食鹽水中加熟石灰和純堿，出去水中的鈣、鎂離子。
2、鹽水氨化。通入氨氣，形成銨鹽水。
3、銨鹽水碳酸化。是銨鹽水吸收二氧化碳
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
4、濾出NaHCO3煅燒得純堿，CO2可再回收利用。
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
5、氯化銨和石灰乳反應生成的氨可回收利用。
2NH4Cl +Ca(OH)2==CaCl2+NH3+H2O
反應原理的方程式分布寫和寫總反應式都可以。
氨堿法流程中的物料轉化
CaCO3===CaO+CO2
CaO+H2O===Ca(OH)2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3====Na2CO3+CO2+H2O
2NH4Cl +Ca(OH)2==CaCl2+NH3+H2O
氨堿法的優點：
原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循環利用，產品純度高，步驟簡單。
氨堿法的缺點：
副產物氯化鈣的處理問題，氯化鈉的利用率低。
三、鋼鐵冶煉
1、原料：鐵礦石：鐵來源。
焦炭、空氣：產生熱量及還原劑CO
石灰石：除脈石
2、設備：高爐
3、主要化學反應：
①還原劑CO的生成：C+O2→CO2
CO2+C→CO
C+O2→CO
②鐵的還原：Fe2O3+3CO →2Fe+3CO2
③爐渣的生成：CaCO3→CaO+CO2↑ CaO+SiO2→CaSiO3
四、尾氣：高爐煤氣(CO、CO2、N2等)
爐渣、尾氣的回收處理：
(1)爐渣：制水泥、渣磚等的原料
(2)尾氣：Fe2O3塵粒回收煉鋼。CO作氣體燃料
高二化學選修2知識點復習(二)
1、為農業生產服務
(1)肥料的生產。
硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉)：2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4;
和過磷酸鈣(俗稱過磷酸石灰或普鈣)：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4=Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4;
(2)農藥的生產。
如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑，硫酸鉈可作殺鼠劑，硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。最普通的殺蟲劑，如1059乳劑(45%)和1605乳劑(45%)的生產都需用硫酸。為大家所熟悉的滴滴涕，每生產1t需要20%發煙硫酸1.2t。
2、為工業生產服務
(1)冶金工業和金屬加工。
在冶金工業部門，特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。例如：電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時，電解液用硫酸，某些貴金屬的精煉，也需要硫酸來溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前，都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無縫鋼管和其他質量要求較高的鋼材，都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外，有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前，都要經過用硫酸進行酸洗手續。在某些金屬機械加工過程中，例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件，也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業部門里，需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的5%～6%，而每噸鋼材的酸洗，約消費98%的硫酸30 kg～50kg。
(2)石油工業汽油、潤滑油等石油產品的生產。
需要濃硫酸精煉，以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg，每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業所使用的活性白土的制備，也消耗不少硫酸。
(3)其他化工生產和其他工業部門。
例如，在濃縮硝酸中，以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業中，以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中，如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鉛、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。許多無機酸如磷酸、硼酸、鉻酸(H2CrO4，有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有機酸如草酸[(COOH)2]、醋酸等的制備，也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產硫酸銨)、電鍍業、制革業、顏料工業、橡膠工業、造紙工業、油漆工業(有機溶劑的制備)、工業炸藥和鉛蓄電池制造業等等，都消耗相當數量的硫酸。
3、解決人民“穿”與“用”等問題。
(1)化學纖維的生產。 粘膠絲，它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產1t粘膠纖維，需要消耗硫酸1.2t～1.5t，每生產1t維尼龍短纖維，就要消耗98%硫酸230kg，每生產1t卡普綸單體，需要用1.6t20%發煙硫酸。此外，在尼龍、醋酸纖維、聚丙烯腈纖維等化學纖維生產中，也使用相當數量的硫酸。
(2)化學纖維以外的高分子化合物生產。
塑料等高分子化合物，在國民經濟中越來越占有重要的地位。每生產1t環氧樹脂，需用硫酸2.68t，號稱“塑料王”的聚四氟乙烯，每生產1t，需用硫酸1.32t;有機硅樹膠、硅油、丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產，也都要使用硫酸。
(3)染料工業。
幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。偶氮染料中間體的制備需要進行磺化反應，苯胺染料中間體的制備需要進行硝化反應，兩者都需使用大量濃硫酸或發煙硫酸。所以有些染料廠就設有硫酸車間，以配合需要。
(4)日用品的生產。
生產合成洗滌劑需要用發煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要硫酸來制備。玻璃紙、羊皮紙的制造，也需要使用硫酸。此外，紡織印染工業、搪瓷工業、小五金工業、肥皂工業、人造香料工業等生產部門，也都需要使用硫酸。
(5)制藥工業。
磺胺藥物的制備過程中的磺化反應，強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應，都需用
硫酸。此外，許多抗生素的制備，常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素B2、B12及維生素C、某些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備，無不需用硫酸。
高二化學選修2知識點復習(三)
1、鞏固國防
某些國家硫酸工業的發展，曾經是和軍用炸藥的生產緊密連結在一起的。無論軍用炸藥(發射藥、爆炸藥)或工業炸藥，大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油、苦味酸等。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸，但同時必須使用濃硫酸或發煙硫酸。
2、原子能工業及火箭技術
原子反應堆用的核燃料的生產，反應堆用的鈦、鋁等合金材料的制備，以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛星的材料的鈦合金，都和硫酸有直接或間接的關系。從硼砂制備硼烷的過程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做制備硼氫化鈾用來分離鈾235的一種原料。
3、精制石油。
為了除去石油餾分中的膠質，一般在石油餾分中加濃硫酸以使膠質成為酸渣而析出。經過酸洗后，石油里還含有酚、環烷酸等酸性雜質以及多余的硫酸，必須用燒堿溶液洗滌，再經水洗，才能得到精制的石油產品。
4、造紙工業。
首先要用化學方法處理，將含有纖維素的原料(如木材)與化學藥劑蒸煮制成紙漿。所謂堿法制漿就是用燒堿或純堿溶液作為蒸煮液來除去原料中的木質素、碳水化合物和樹脂等，并中和其中的有機酸，這樣就把纖維素分離出來。
5、冶金工業。
往往要把礦石中的有效成分轉變成可溶性的鈉鹽，以便除去其中不溶性的雜質，因此，常需要加入純堿(它又是助熔劑)，有時也用燒堿。例如，在鋁的冶煉過程中，所用的冰晶石的制備和鋁土礦的處理，都要用到純堿和燒堿。又如冶煉鎢時，也是首先將精礦和純堿焙燒成可溶的鎢酸鈉后，再經酸析、脫水、還原等過程而制得粉末狀鎢的。
6、化學工業。
制金屬鈉、電解水都要用燒堿。許多無機鹽的生產，特別是制備一些鈉鹽(如硼砂、硅酸鈉、磷酸鈉、重鉻酸鈉、亞硫酸鈉等等)都要用到燒堿或純堿。合成染料、藥物以及有機中間體等也要用到燒堿或純堿。
此外，純堿還用于食品工業和日常生活中。
(責任編輯：彭海芝)
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