化学与资源开发利用(课件PPT).ppt 102页

'十一章化学与资源开发利用学案46化学与资源开发利用 轻松学教材 一､从水资源中获取洁净水的主要方法和原理1.天然水净化(1)混凝法①一般过程:混凝沉淀､过滤､杀菌｡②常用的混凝剂:明矾､绿矾､聚合铝､硫酸铁等｡③明矾净水反应原理:离子方程式为 (2)化学软化法①具有暂时硬度的水:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的｡常用软化方法为加热法,反应原理为 ②具有永久硬度的水:水的硬度是由钙､镁的硫酸盐或氯化物所引起的,常用软化方法为药剂法和离子交换法｡a.药剂法:把纯碱､生石灰等试剂加入到硬水中,与Ca2+､Mg2+反应形成沉淀,分离｡b.离子交换法:用离子交换剂除去硬水中的Ca2+､Mg2+｡如用离子交换树脂软化水的过程为2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+====MgR2+2Na+｡而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为CaR2+2Na+===2NaR+Ca2+｡ 2.污水处理(1)酸碱中和法酸性废水常用熟石灰中和,碱性废水常用H2SO4或CO2中和｡(2)沉淀法Hg2+､Pb2+､Cu2+等重金属离子可用Na2S除去,反应的离子方程式为Hg2++S2-===HgS↓,Pb2++S2-===PbS↓,Cu2++S2-===CuS↓｡3.海水淡化常用方法为蒸馏法､电渗析法等｡ 二､海水中盐的开发和利用1.海水制盐(1)利用蒸发法,从海水中主要获得氯化钠及氯化镁､氯化钾等副产品｡(2)电渗析法､冷冻法不仅能制得盐,同时还可得到淡水｡2.氯碱工业——食盐资源的利用离子交换膜法电解食盐水:(1)设备:离子交换膜电解槽｡离子交换膜只允许Na+通过｡(2)原理:化学方程式为｡ (3)工艺流程在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2+､Mg2+等离子,以防破坏离子交换膜｡(4)产品阳极室产品:氯气,补充饱和食盐水流出淡盐水｡阴极室产品:氢气和NaOH,补充纯水(加入一定NaOH溶液)流出NaOH溶液｡ 3.粗盐的精制(1)目的:除去泥沙,使Ca2+､Mg2+､Fe3+､等离子的含量达到要求｡(2)原因:Ca2+､Mg2+等会在碱溶液中形成沉淀,破坏离子交换膜,泥沙及会引起杂质｡(3)试剂:BaCl2､Ca(OH)2､Na2CO3､稀盐酸｡用BaCl2除去,用Ca(OH)2除去Mg2+､Fe3+,用Na2CO3除去Ba2+及Ca2+,所加沉淀剂需过量｡试剂的加入顺序:纯碱须加在钡试剂后,稀盐酸加在过滤后｡ (4)有关反应方程式: 三､海水提取溴的原理探究1.工艺流程 2.主要反应原理:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-3.溴的吸收富集(1)纯碱吸收法:海水中的溴离子被氧化为溴单质后,用热空气或水蒸气吹出,通过Na2CO3溶液使溴富集后,再将得到的溶液用稀硫酸酸化,用有机溶剂萃取溴单质｡发生的反应:3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O (2)SO2吸收法:用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起,不易分离,用还原剂SO2吸收后,再用氯气氧化HBr即得到溴单质｡特别提醒:①通氯气前要将海水酸化,pH为3.5时,氯气的氧化效果最好｡②用空气或H2O(g)将溴吹出,而不用CCl4萃取,因后者工艺复杂,设备投资大,经济效益低且对环境污染严重｡ 四､海水提取镁工艺流程和化学平衡原理的应用1.生产步骤(1)加熟石灰;(2)过滤;(3)加盐酸;(4)浓缩结晶脱水干燥;(5)熔融电解｡2.工艺流程 3.主要化学反应(1)制备石灰乳 4.工业生产中平衡原理的应用(1)沉淀溶解平衡原理的应用①向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可最大程度地将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀｡②向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,使沉淀溶解平衡右移｡ (2)水解平衡原理的应用在MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时,由于MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl水解平衡的存在,在HCl气体环境中,增大c(OH-),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成｡ 特别提醒:①为提高反应中Mg2+的浓度,将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤｡②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸,循环使用,节省成本｡③所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去,以保证MgCl2的纯度｡ 五､石油､煤､天然气的综合利用1.石油和天然气(1)石油的综合利用①石油的分馏,分为常压分馏和减压分馏｡②石油的催化裂化:如十六烷裂化｡③石油的裂解:如己烷裂解｡ (2)天然气的综合利用除了直接用作燃料外,还可以制造合成氨原料气(H2),合成甲醇及其他化工原料｡例如:天然气重整的方程式｡ 2.裂化､裂解的对比(催化)裂化裂解含义通过催化剂､高温,使含碳原子数多､沸点低的大分子碳链断裂,生成小分子碳链烃的过程链烃断裂成短链､不饱和烃的过程目的提高轻质油,特别是汽油的产量和质量获得有机化工原料,特别是提高乙烯的产量原料减压分馏后的重油､石蜡等石油分馏的馏分 3.煤的综合利用(1)煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,使之分解的过程,得到的固体物质焦炭､液态物质煤焦油､粗氨水,气态物质焦炉气,成分为H2､CH4､CO､CO2､N2等｡(2)煤的气化:是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程｡ (3)煤的液化①直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料｡②间接液化:先把煤转化成CO和H2,再催化合成烃类燃料､醇燃料及化学品等｡ 体验热身 1.下列叙述正确的是()①海水中含有大量的Br-,所以从海水中提取溴一般要经历浓缩和提取两个步骤②铝是一种比较活泼的金属,所以铝合金制品易被腐蚀③在煤中加入适量的生石灰,可以减少煤燃烧时二氧化硫的排放④制造玻璃的主要原料是纯碱､石灰石和石英A.②③B.②④C.①③D.③④ 答案:D解析:海水中提取Br2要经历富集､氧化､萃取等,①错;铝在常温下易形成一层致密的氧化膜,不易被腐蚀,②错;根据钙基固硫,加入适量CaO可吸收SO2,减少污染,故选③④,D项正确｡ 2.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+,对农作物和人畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列物质中的()A.食盐､硫酸B.胆矾､石灰水C.铁粉､生石灰D.苏打､盐酸答案:C 解析:铁粉能除去Cu2+,生石灰能中和H+且能沉淀Fe3+｡A项中增加废水的酸性,且不能除去Cu2+,B项中增加废水中的Cu2+,D项中增加废水的酸性｡ 3.我国实施的“南水北调”工程是为了解决北方地区长期缺水的状况,在这项工程完成之前北方的许多地区使用的是地下水,而地下水中含有较大量的Ca2+､Mg2+等｡科学上把含有较多Ca2+､Mg2+的水称为硬水｡ (1)将硬水中所含Ca2+､Mg2+､等除去的方法是加入生石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,在沉降池中所得沉淀的主要成分为__________和__________(填化学式)｡(2)FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成Fe(OH)3胶体沉淀｡凝聚剂除去悬浮固体颗粒起到净水作用的过程中__________(填编号)｡①发生水解②发生氧化还原反应③发生胶体的聚沉Mg(OH)2CaCO3①②③ (3)净化后的水要进一步消毒,常用的消毒剂是Cl2｡Cl2消毒的实质是Cl2和水反应生成了__________(填化学式),Cl2与水反应的离子方程式为__________｡(4)由于Cl2与水中的有机物作用会产生对人体不利的物质,所以世界卫生组织要求停止用Cl2对自来水进行消毒,而用其他的代用品,我国已经开始使用ClO2代替Cl2对自来水进行消毒,ClO2和Cl2的消毒效率之比为__________｡(5)从氧化还原反应角度看,下列物质中__________(填编号)可以作为Cl2的代用品｡①Ca(ClO)2②NH2Cl(氯氨)③K2FeO4④SO2⑤Al2(SO4)3HClOCl2+H2O====H++HClO+Cl-2.63∶1①②③ 解析:水是重要的资源,所以有关水的题目也很多｡(1)从溶解度角度可以得出沉淀是Mg(OH)2､CaCO3;(2)FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,其净水的过程发生了水解､氧化还原反应､胶体的聚沉等;(3)消毒剂Cl2的消毒作用主要是因为Cl2与水反应的产物中有HClO,Cl2+H2O===HCl+HClO;(4)使用ClO2代替Cl2对自来水进行消毒,ClO2和Cl2的消毒效率之比为;(5)一般具有强氧化性､与水反应的产物对人体等没有影响的试剂都可以作水的消毒剂,如选项中的①②③｡ 4.气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径｡煤的气化的重要反应是:和H2的混合气体是合成多种有机物的原料气｡下图是合成某些物质的路线: 其中,D易溶于水,且与CH3COOH互为同分异构体,F分子中的碳原子数是D中的3倍,H经催化氧化可得到G｡请回答下列问题:(1)写出下列物质的结构简式:A____________________,H______________;指出A和H的关系:____________________｡CH3OHCH3CH2CH2CH2OH同系物 (2)利用合成气(H2+CO)生产汽油､甲醇和氨等已经实现了工业化,合成气也可合成醛､酸､酯等多种产物,下列表述正确的是__________｡①以合成气为原料的反应都是化合反应②改变合成气中CO与H2的体积比,可得到不同的产物③合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成④从合成气出发生成气态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径⑤以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水A.①②④B.②③④C.②④⑤D.③④⑤B (3)写出下列反应的化学方程式::_______________________________________________________________;②D与新制氢氧化铜加热:__________________________________________________________｡ 解析:本题以能源为载体考查烃的衍生物的性质,命题着眼点在于煤的气化和液化,同时它又结合有机化学反应类型,要求整合新信息得出结论｡(1)由题图知,A经两次催化氧化得到C,则A为CH3OH;B为HCHO,C为HCOOH,且H应为CH3CH2CH2CH2OH,G为CH3CH2CH2CHO,D的分子式为C2H4O2,易溶于水,说明不是酯,则D为HOCH2CHO,E为HOCH2—CH2OH,F为CH3COOCH2—CH2OOCCH3｡(2)依题意,CO和H2可合成汽油,汽油是烃类,所以必然生成水,不是化合反应,①和⑤都不正确｡ 重点探究 平衡移动原理在工业生产中的应用1.沉淀溶解平衡原理(1)沉淀的转化①加热法转化暂时硬水时所得产物为CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3和MgCO3反应:,但因为Mg(OH)2的溶解度远小于MgCO3,因此加热条件下又发生反应.②向海水中加入沉淀剂石灰乳,因为Mg(OH)2溶解度小于Ca(OH)2,所以Ca(OH)2会转化为Mg(OH)2｡ (2)沉淀的溶解向Mg(OH)2中加入盐酸,使Mg(OH)2的溶解平衡向溶解的方向移动｡2.水解平衡原理因MgCl2溶液浓缩结晶产物为MgCl2·6H2O,若直接加热,则因为促进MgCl2水解,MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,水解平衡右移,使MgCl2不纯净,因此,在HCl气氛中,增大了c(HCl),抑制了MgCl2的水解｡ 命题聚焦 聚焦1氯碱工业粗盐的精制【例1】氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下: 依据上图完成下列填空:(1)与电源正极相连的电极上所发生的反应的化学方程式为______________________,与电源负极相连的电极附近,溶液的pH__________(填“不变”“升高”或“降低”)｡2Cl--2e-===Cl2↑升高 (2)工业食盐中含Ca2+､Mg2+､等杂质,为有效除去它们,加入试剂的合理顺序为__________｡a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3bc (3)如果粗盐中含量较高,必须添加钡试剂除去,该钡试剂是否添加过量的判断方法是____________________________________｡(4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发､冷却､__________(填写操作名称)除去NaCl｡(5)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中,__________产品可循环使用｡(6)已知NaCl在60℃时的溶解度为37.1g,现电解60℃时的粗制饱和食盐水1371g,经分析,电解后溶液密度为1.37g·cm-3,其中含有20gNaCl,则电解后NaOH的物质的量浓度为__________mol·L-1｡静置后取上层清液(或直接向上层清液)继续加入钡试剂,若溶液变浑浊则证明钡试剂不足,若溶液无明显变化则证明钡试剂已经过量过滤NaCl(或淡盐水)7.14 解析:在电解饱和NaCl溶液时,电解池阴极附近溶液的pH会升高的原因是:电解时,Na+､H+在阴极放电:2H++2e-===H2↑,而H+在阴极不断放电打破了水的电离平衡,使阴极附近溶液中c(OH-)增大,故电解一段时间后阴极生成NaOH｡离子交换膜法电解制碱技术同以前无隔膜法相比,避免了因Cl2进入阴极区与NaOH溶液接触发生如下发应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,影响产品的质量｡ 方法归纳:氯碱工业是传统化工的重要内容,其主要产品有氯气､氢气､盐酸和烧碱,如今科学的发展赋予氯碱工业新的内容｡化工生产相关问题的考查点主要还是基本原理,复习过程中要注意从工艺流程中提取出相关物质的物理､化学性质,尤其是与该生产工艺相关的性质,如制备､分离提纯､尾气处理等所用到的性质｡要注重理解生产工艺中一些流程､操作的原理｡ 聚焦2海水提取镁工艺流程的化学平衡原理【例2】海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl､Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图: 请回答:(1)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2·6H2O晶体,需要进行的实验操作依次为__________｡a.蒸馏b.灼烧c.过滤d.蒸发e.冷却结晶(2)利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是________________________｡ec在HCl气流中加热脱水 (3)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是________｡a.精制饱和食盐水进入阳极室b.纯水(加一定量NaOH)进入阴极室c.阴极产物为氢氧化钠和氢气d.阳极的电极反应为:Cl2+2e-===2Cl-d (4)母液中常含有MgCl2､NaCl､MgSO4､KCl等(其溶解度与温度的关系如图所示),可进一步加工制得一些重要的产品｡若将母液加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体,此晶体的主要成分是________;过滤上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,又逐渐析出晶体,用一定量的冷水洗涤该晶体,最后可得到比较纯净的________晶体｡MgSO4､NaClKCl 解析:(1)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2·6H2O晶体,考虑MgCl2水解的因素,可以采取降温结晶方法｡(2)为防止MgCl2水解,必须在HCl气流中加热脱水｡(3)离子交换膜电解槽的阳极为金属钛网制成的｡(4)由溶解度曲线可知,MgCl2､KCl随温度升高溶解度增大较多,而MgSO4随温度升高溶解度减小,NaCl随温度升高溶解度变化不大｡因此在60℃以上析出的晶体主要是MgSO4､NaCl,30℃以下析出的晶体主要是MgCl2和KCl,用冷水洗涤该晶体,由于MgCl2的溶解度较大,最后可得到比较纯净的KCl晶体｡ 方法归纳:通过图像考查考生的实验分析能力是高考的要求,本题一方面考查对氯碱工业相关实验的熟悉程度,另一方面还注重考查学生对图像的分析能力,符合现代高考对考生能力的要求｡ 聚焦3化石燃料的开发､利用【例3】(2008年潍坊)从原料和环境方面的要求看,绿色化学对生产中的化学反应提出了一个高原子利用率的要求,即尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料｡现有下列3种合成苯酚的反应路线: 其中符合原子节约要求的生产过程是()A.只有①B.只有②C.只有③D.①②③解析:只有③直接氧化,一步反应,产率高,且得到苯酚和另一种重要的有机化工原料丙酮｡答案:C 方法归纳:绿色化学是一种始端处理技术｡简单说就是绿色原料､绿色工艺､绿色产物,总之我们尽可能选择无污染或少污染的原料､溶剂､催化剂及无污染工艺,从源头防止或减少环境污染｡ 高效作业 1.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是()A.硬水的软化B.电解饱和食盐水制造NaOHC.电渗析淡化海水D.海水中提取金属Mg答案:D 解析:硬水的软化､电解饱和食盐水制NaOH､电渗析淡化海水均使用离子交换技术;海水提取镁,使其发生反应Ca(OH)2+MgCl2[FY=]Mg(OH)2↓+CaCl2,再过滤得Mg(OH)2,最终制得Mg,没有使用离子交换技术｡ 2.下列各工业生产中,石灰石､生石灰､熟石灰都不能作为原料的是()①炼铁②用生铁炼钢③从海水中提取镁④铝的冶炼⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧制硫酸A.④⑧B.⑤⑥C.①②③D.⑤⑥⑦ 答案:A解析:①炼铁中加石灰石造渣,②炼钢中加生石灰除硅､锰,③提取镁用熟石灰沉淀Mg2+,⑤制水泥的主要原料是石灰石和黏土,⑥制玻璃的主要原料是碳酸钠､石灰石和二氧化硅,⑦制漂白粉用熟石灰和Cl2反应｡故选A｡ 3.工业上获得苯主要通过()A.煤的干馏B.石油常压分馏C.石油减压分馏D.石油催化裂化答案:A解析:煤通过干馏得到煤焦油,在煤焦油中含有多种芳香族化合物,从中可以得到苯｡石油分馏得到含碳原子数不一的烷烃混合物,得不到苯｡石油催化裂化主要得到含不饱和烃的汽油｡故选A｡ 4.下列说法中,不正确的是()A.煮沸暂时硬水时,水的硬度一定降低B.硬水中加入适量石灰水后,由于生成Mg(OH)2､CaCO3沉淀,水就软化了C.永久硬水主要是由含有Ca2+､Mg2+的硫酸盐和氯化物形成的,加热煮沸是不能软化的D.如果用HR型离子交换树脂软化硬水,则发生的交换反应可以表示为Ca2++2HR===CaR2+2H+答案:B 解析:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的,称为暂时硬水,可通过加热煮沸方法进行软化｡水的硬度是由Ca2+､Mg2+的硫酸盐或氯化物引起的,称为永久硬水,加热煮沸不能软化,可通过药剂法[加入Na2CO3､Ca(OH)2]及离子交换法(如Ca2++2HR===CaR2+2H+)进行软化,B项中加入Ca(OH)2,只能除去Mg2+,再加入Na2CO3才能除去Ca2+,故B项错｡ 5.用高铁酸钠(Na2FeO4)对来自河湖的淡水消毒是城市饮用水处理新技术,下列对Na2FeO4用于饮用水消毒和净化处理的优点分析正确的是()A.Na2FeO4在溶液中显强碱性,能消毒杀菌B.Na2FeO4的还原产物是Fe3+,易水解生成Fe(OH)3,可使水中悬浮物凝聚沉降C.Na2FeO4的还原产物是Fe2+,易水解生成Fe(OH)2,可使水中悬浮物凝聚沉降D.Na2FeO4中的Fe元素为+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌答案:BD 解析:Na2FeO4中Fe元素显+6价,处于最高价具有强氧化性,所以能杀菌,且还原产物为Fe3+,由于Fe3++3H2OFe(OH)2(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体具有净水作用｡ 6.如何从石油获取更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油｡资料一:石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态｡资料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂｡某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如图｡实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色,实验后闻试管Ⅱ中液体气味,具有汽油的气味｡ (1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________,为保证实验成功,实验前必须进行的操作是__________,装置中较长导管的作用是__________｡(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了__________｡(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了____________________｡从下往上,从左到右检验装置的气密性导气､冷凝气体裂化生成了5个碳原子数以上的烃裂化生成了碳原子数小于5的烯烃 (4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴,理由是________________________________________｡(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式:________________________________________｡(6)石油裂化的重要意义是__________｡不能,因为裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应可提高石油产品中轻质燃油,特别是汽油的产量和质量 解析:仪器连接的顺序应遵循从下往上,从左到右的原则,装入药品之前要检验装置的气密性｡依据石油分馏工业的分馏塔原理,设置了长导管,其作用除导气外,兼起冷凝气体的作用;依据催化裂化原理,下列反应皆有可能发生: 试管Ⅱ中有液体生成,说明生成5个碳原子数以上的烃,因为常温常压下,5个碳原子数以上的烃大都呈液体,试管Ⅲ中KMnO4溶液褪色说明生成常温常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃;由于裂化产物中有烯烃生成,易与溴发生加成反应,所以不能用来萃取卤素单质;从以上变化可以看出,石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油,特别是汽油的产量和质量｡ 7.从石油和煤中可以得到多种化工资源,如用来生产苯酚和丙酮的丙烯和苯,其生产流程如下: 回答下列问题:(1)石油分馏时可以得到一些丙烯,但远不能满足生产需要,把石油分馏产品中的重油经过__________可得到更多丙烯｡(2)从煤焦油中分离得到苯的方法为__________｡(3)生产流程中①和②的反应类型为__________________､__________________｡(4)写出反应①和②的化学方程式____________________､__________________｡裂解分馏加成反应氧化反应 解析:通过裂解可以从重油中得到更多丙烯､乙烯等产品;煤焦油的主要成分为苯及苯的同系物､稠环芳香烃等｡只能用分馏方法分离出苯;反应①使丙烯中的不饱和键变为饱和键,故属于加成反应,反应②中使有机物加氧,属于典型的氧化反应,可以利用元素守恒写出两个化学方程式｡ 8.我国实施“南水北调”工程是为了解决北方地区长期缺水的状况,在这项工程完成之前北方的许多地区是饮用地下水,且地下水中含有较多的Ca2+､Mg2+等,科学上把含有较多Ca2+､Mg2+的水称为硬水｡(1)把硬水中所含Ca2+､Mg2+､等除去的方法,是加入生石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,在沉降池中所得沉淀的主要成分为__________和__________(填化学式)｡Mg(OH)2CaCO3 (2)FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成胶状Fe(OH)3沉淀｡该凝聚剂除去悬浮固体颗粒起到净水作用的过程中依次发生__________(填写编号)｡①水解②氧化还原反应③胶体的聚沉(3)经过净化后的水要进一步消毒,常用的消毒剂是Cl2,应用Cl2消毒的实质是Cl2和水反应生成了__________(填化学式),Cl2与水反应的离子方程式为:__________________________｡②①③HClOCl2+H2O====H++Cl-+HClO (4)由于Cl2与水中的有机物作用产生对人体不利的物质,所以世界卫生组织要求停止用Cl2对自来水进行消毒,而用其他的代用品,我国已经开始使用ClO2代替Cl2对自来水进行消毒,ClO2和Cl2的消毒效率化(单位质量转移电子数之比)为__________｡(5)从氧化还原反应的角度看,下列物质中,__________可以作为Cl2的代用品｡(填写编号)①Ca(ClO)2②NH2Cl(氯胺)③K2FeO4④SO2⑤Al2(SO4)32.63∶1①②③ 解析:水是重要的资源,本题是通过身边的具体物质对水进行考查,内容主要是水的净化､消毒､氧化还原反应等｡(1)从溶解度角度分析可以得出,沉淀的主要成分是Mg(OH)2､CaCO3｡(2)FeSO4·7H2O除去水中悬浮固体颗粒时发生了氧化还原反应､水解､胶体的聚沉等｡(3)Cl2消毒的实质是Cl2与水反应生成了HClO,Cl2+H2O===HCl+HClO｡(4)ClO2和Cl2的效毒效率比为=2.63∶1｡(5)具有强氧化性､与水反应的产物对人体等没有影响的物质都可以做水的消毒剂,可选其中的①②③｡ ９．烧碱和氯气都是重要的基本化工原料，它们大多来自氯碱工业，氯碱工业的工艺流程如图所示： (1)电解饱和食盐水的总反应方程式为___________________,阳极发生的电极反应式为______________________｡(2)工业生产用的食盐水进入电解槽之前需精制,请简要说明需精制的原因:______________________________｡(3)目前氯碱工业主要采用的方法有三种,它们各有特点(见表):因为食盐水中含有Ca2+､Mg2+等杂质,在电解过程中产生的沉淀会堵塞离子膜,所以要除去 （3）比较三种方法可看出电解槽的特点,决定了电解槽的革新趋势｡三种方法各有优缺点:隔膜法中产品纯度较低､能耗高,对工人健康不利;水解电解法在能耗､环境污染两方面有问题;离子膜法电解液中氢氧化钠含量较低,但这种方法取代了目前的其他方法,说明电解液中氢氧化钠含量高不是决定因素,而产品纯度很高､总能耗低､无对工人或环境不利的因素成为决定条件｡所以,促进电解槽革新的主要因素为:提高产品中氢氧化钠的纯度(或降低产品中氯化钠含量)､降低总能耗､有利于环境或工人的身体健康｡(其他表达合理也可) (4)氯碱工业的产品中氯气和氢气为气体,运输和贮藏有相当大的困难,特别是这两种气体的运输过程中还存在很大的安全隐患｡联合生产能在很大程度上解决这类问题,而且节约能源､降低成本､减少安全风险,是循环经济､绿色化学的体现｡ 10.某市市郊某硫酸厂周边地区废气､废渣和废水对土壤､水质量和蔬菜､水稻生产带来严重威胁,据环保部门监察,该地区农业环境与主要农产品质量､土壤和蔬菜已受到严重污染,灌溉水源受轻度污染,稻米品质超出了警戒水平｡所以,环境保护与综合利用原料在化工生产中十分重要｡(1)化工厂厂址选择是一个复杂的问题,举例说明它要全面综合考虑的问题有:______________________________(至少举3例)｡ 方法电解槽特点产品中氯化钠含量电解液中NaOH含量总耗能其他隔膜法使用石棉纤维制成的隔膜,隔开两极较大低高细微石棉吸入人的肺内有损健康,目前正被离子膜交换法取代水解电解法由独立的电解室和解汞室构成,氢气和氯气在不同室中产生低很高高汞易对环境造成污染,在我国已被淘汰 方法电解槽特点产品中氯化钠含量电解液中NaOH含量总耗能其他离子分离膜电解法使用能选择通过离子的离子膜替代石棉隔膜很低较高低占地少,生产能力大,能连续生产,是氯碱工业的发展方向 请比较三种方法的优缺点,指出主要是哪些方面的因素不断促进着电解槽的革新｡(4)氯碱工业的选址比较特殊｡如通常不会单独建氯碱化工厂,而是与农药厂､制药厂､盐酸生产厂等建在一起,请分析这种建厂方式的原因和带来的好处｡ 10.某市市郊某硫酸厂周边地区废气､废渣和废水对土壤､水质量和蔬菜､水稻生产带来严重威胁,据环保部门监察,该地区农业环境与主要农产品质量､土壤和蔬菜已受到严重污染,灌溉水源受轻度污染,稻米品质超出了警戒水平｡所以,环境保护与综合利用原料在化工生产中十分重要｡(1)化工厂厂址选择是一个复杂的问题,举例说明它要全面综合考虑的问题有:___________________________________________(至少举3例)｡原料､水源､能源､土地供应､市场需求､交通运输､风向､环境保护等 (2)在硫酸生产中主要的尾气是__________,写出有关化学方程式表示如何吸收和利用尾气__________________________｡(3)含有硫酸的废水可以用____________________处理｡(4)煅烧黄铁矿后的废渣可用作制__________的原料,或用于制__________,还可以冶炼__________｡SO2SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+SO2↑+H2O石灰乳中和水泥砖铁 解析:选择化工厂厂址要从原料来源､原料成本､交通情况､周边需求､地理位置､环境保护等方面去思考,本题是开放题,答案合理就行;至于废气､废渣和废水的处理要根据硫酸生产流程综合防治和利用进行考虑,注意选择的方法要合理可行｡ 11.工业上的“三酸两碱”是指硫酸､硝酸､盐酸､纯碱和烧碱,氨气与这些工业原料的生产有着密切的关系｡如氨气是生成硝酸､纯碱的原料,其水溶液是硫酸工业中尾气的吸收剂｡下面是部分生产工艺流程图或装置图｡材料一侯氏制纯碱工艺流程图: 材料二阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图: 材料三某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程: 请回答下列问题:(1)材料一中第Ⅳ步操作名称为__________,为什么先通入A气体再通B气体?__________________｡(2)材料二中精制的食盐水通过离子交换膜电解槽电解,透过阳离子交换膜的离子a是__________,b入口通入的溶液是__________,电解饱和食盐水的离子方程式是______________________｡加热分解A为氨气,先通入氨气,一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收Na+精制的饱和食盐水 (3)工业上除用电解法制烧碱外,还可用熟石灰—纯碱法来生产,写出有关反应方程式:______________________________________｡(4)材料三中沉淀池内发生的主要反应方程式是__________________________________________,从绿色化学和资源综合利用的角度,说明上述流程的主要优点是____________________________________________________________________________________________________________________｡Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOHCaSO4+CO2+2NH3+H2O=====CaCO3↓+(NH4)2SO4该流程中,产生的CO2可循环使用,得到的产品和副产品都是有用的物质,不会造成环境污染 12.第47届联合国大会将每年的3月22日定为“世界水日”｡我国是一个淡水资源平均水平远低于世界平均水平的缺水国家,海水淡化是解决我国淡水缺乏的一种好方法,海水淡化技术成为我国“十五”期间科技攻关的一个项目,海水淡化也被誉为21世纪的朝阳产业｡ (1)有一种真空蒸发式海水淡化装置,该装置利用柴油机缸套废热水加热海水,使其蒸发汽化,蒸发温度为40℃左右｡产出的蒸汽冷凝成淡水,淡水汇入集水槽,由水泵抽出,供船上使用｡该装置的原理为__________________________,与电渗析法原理__________(填“是”或“不”)相同;(2)水的沸点为100℃,为什么在此条件下蒸发温度仅为40℃左右?__________________________;使海水中的水分蒸发,然后冷凝得到淡水不因为在此条件下,压强很小,压强越小,物质的沸点越低 (3)该淡化过程中体现了哪些资源的合理利用?｡答案：使柴油机缸套废热水得到充分合理利用,并得到淡水资源解析:本题中装置为真空蒸发式海水淡化装置,一定要从装置名称中得到解题关键信息,即蒸发海水时压强很小,使水的沸点降低,可以用较少热量使水蒸发汽化,在充分节约能源的同时,又得到资源(淡水)｡ 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'