化學(xué)與資源開發(fā)利用

1、專題12化學(xué)與技術(shù)第一單元化學(xué)與資源開發(fā)利用 考點(diǎn)一考點(diǎn)一 水的凈化與污水處理水的凈化與污水處理【核心知識(shí)通關(guān)】【核心知識(shí)通關(guān)】1.1.水的凈化水的凈化: :(1)(1)基本流程?；玖鞒?。常用的混凝劑有常用的混凝劑有:_:_、_、_、聚合、聚合鋁等。鋁等。常用的消毒劑有常用的消毒劑有:_:_、_、ClOClO2 2、高鐵酸鹽、高鐵酸鹽等。等。明礬明礬AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3FeSOFeSO4 4漂白粉漂白粉液氯液氯(2)(2)明礬凈水原理。明礬凈水原理。明礬在水中發(fā)生電離明礬在水中發(fā)生電離: : 。AlAl3+3+發(fā)生水解發(fā)生水解: : 。氫氧化鋁膠粒的作用氫氧化鋁膠粒的

2、作用: :能破壞天然水中的膠體雜質(zhì)的能破壞天然水中的膠體雜質(zhì)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性, ,吸附懸浮物而沉降。吸附懸浮物而沉降。324 24KAlSO=KAl2SO（）AlAl3+3+3H+3H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3( (膠體膠體)+3H)+3H+ +2.2.硬水的軟化硬水的軟化: :(1)(1)硬水和軟水。硬水和軟水。CaCa2+2+、MgMg2+2+CaCa2+2+、MgMg2+2+(2)(2)硬水的類型。硬水的類型。暫時(shí)硬度暫時(shí)硬度由鈣、鎂的由鈣、鎂的_引起的硬度引起的硬度永久硬度永久硬度由鈣、鎂的由鈣、鎂的_引起的硬度引起的硬度(3)(3)硬水的軟化方法。硬水的軟化方法。硬水

3、軟化的常用方法有硬水軟化的常用方法有_、_和和_等。等。碳酸氫鹽碳酸氫鹽硫酸鹽或氯化物硫酸鹽或氯化物加熱法加熱法藥劑法藥劑法離子交換法離子交換法3.3.污水處理污水處理: :(1)(1)污水處理的技術(shù)主要有三種污水處理的技術(shù)主要有三種, ,分別是分別是_、_和和_。(2)(2)污水處理的程度污水處理的程度: :主要分三級(jí)主要分三級(jí), ,一級(jí)處理是除去大塊一級(jí)處理是除去大塊懸浮物懸浮物, ,使使_分離分離, ,泥、水分離泥、水分離; ;二級(jí)處理是使有機(jī)二級(jí)處理是使有機(jī)物降解物降解, ,并過(guò)濾除去二次沉淀物并過(guò)濾除去二次沉淀物; ;三級(jí)處理是對(duì)污水進(jìn)三級(jí)處理是對(duì)污水進(jìn)行深度處理和凈化行深度處理和凈

4、化, ,通常采用的方法有通常采用的方法有_、_、_和反滲透法等。和反滲透法等。物理法物理法生物生物法法化學(xué)法化學(xué)法沙、水沙、水化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法氧氧化還原法化還原法離子交換法離子交換法【特別提醒】【特別提醒】(1)(1)水的凈化是指除去水中的雜質(zhì)水的凈化是指除去水中的雜質(zhì), ,而水的軟化是指降而水的軟化是指降低水中的低水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+濃度濃度, ,而不是把所有的而不是把所有的CaCa2+2+、MgMg2+2+除除去。用石灰法軟化硬水時(shí)去。用石灰法軟化硬水時(shí), ,常和純堿一起使用常和純堿一起使用, ,目的是目的是用純堿除去過(guò)量的石灰用純堿除去過(guò)量的石灰, ,工業(yè)上稱為石

5、灰純堿法。工業(yè)上稱為石灰純堿法。(2)(2)用藥劑法軟化硬水時(shí)一定要注意加入試劑的先后順用藥劑法軟化硬水時(shí)一定要注意加入試劑的先后順序序, ,即即NaNa2 2COCO3 3應(yīng)在應(yīng)在Ca(OH)Ca(OH)2 2之后加入。之后加入。(3)(3)用陽(yáng)離子交換樹脂用陽(yáng)離子交換樹脂HRHR除去硬水中的除去硬水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+時(shí)時(shí), ,溶溶液中的酸性會(huì)增強(qiáng)液中的酸性會(huì)增強(qiáng), ,應(yīng)再用堿性溶液中和應(yīng)再用堿性溶液中和H H+ +。(4)(4)鑒別硬水和軟水可利用肥皂水鑒別硬水和軟水可利用肥皂水, ,加肥皂水硬水會(huì)產(chǎn)加肥皂水硬水會(huì)產(chǎn)生較多的沉淀生較多的沉淀, ,軟水會(huì)產(chǎn)生較多的泡沫。軟

6、水會(huì)產(chǎn)生較多的泡沫?！靖呖寄M精練】【高考模擬精練】1.(20161.(2016唐山模擬唐山模擬) )水是一種重要的自然資源水是一種重要的自然資源, ,是人類是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)回答康。請(qǐng)回答: :(1)(1)含有較多含有較多_的水稱為硬水的水稱為硬水, ,硬水加熱后產(chǎn)生硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為碳酸鹽沉淀的離子方程式為_(_(寫出生成一種沉淀物的即可寫出生成一種沉淀物的即可) )。(2)(2)天然水在凈化處理過(guò)程中天然水在凈化處理過(guò)程中, ,加入的混凝劑可以為加入的混凝劑可以為_(_(填其中任意兩

7、種填其中任意兩種),),其凈水作用的原理為其凈水作用的原理為_。(3)(3)某城市用水中某城市用水中c(Cac(Ca2+2+)=1.0)=1.01010-3-3molLmolL-1-1,c(Mg,c(Mg2+2+)= )= 5.05.01010-4-4molLmolL-1-1,c( )=8.0,c( )=8.01010-4-4molLmolL-1-1。如。如用藥劑軟化該水用藥劑軟化該水1 000 L,1 000 L,應(yīng)加入應(yīng)加入Ca(OH)Ca(OH)2 2_g,Na_g,Na2 2COCO3 3_g_g。3HCO-(4)(4)某飲用水廠用天然水制備純凈水某飲用水廠用天然水制備純凈水( (去離

8、子水去離子水) )的工藝的工藝流程如圖所示流程如圖所示: :活性炭的作用是活性炭的作用是_;_;O O3 3消毒的優(yōu)點(diǎn)是消毒的優(yōu)點(diǎn)是_。A A、B B中放置的物質(zhì)名稱分別為中放置的物質(zhì)名稱分別為A_;B_A_;B_?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)含有較多含有較多CaCa2+2+、MgMg2+2+的水叫硬水的水叫硬水, ,硬水加熱硬水加熱時(shí)時(shí), ,水中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂等會(huì)加熱分解生成碳酸水中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂等會(huì)加熱分解生成碳酸鈣、氫氧化鎂。鈣、氫氧化鎂。(2)(2)鋁鹽、鐵鹽等水解生成的氫氧化鋁膠體、氫氧化鐵鋁鹽、鐵鹽等水解生成的氫氧化鋁膠體、氫氧化鐵膠體等能夠吸附水中的懸浮物膠體等能夠吸

9、附水中的懸浮物, ,因此可以達(dá)到凈化水的因此可以達(dá)到凈化水的目的。目的。(3)Ca(OH)(3)Ca(OH)2 2的作用有兩個(gè)的作用有兩個(gè), ,一是沉淀一是沉淀MgMg2+2+、二是與、二是與 反應(yīng)生成反應(yīng)生成 , ,由題意知由題意知1 000 L1 000 L該用水中該用水中n(Can(Ca2+2+)=1.0 )=1.0 molmol、n(Mgn(Mg2+2+)=0.5 mol)=0.5 mol、n( )=0.8 mol,n( )=0.8 mol,所消耗所消耗Ca(OH)Ca(OH)2 2的質(zhì)量為的質(zhì)量為mCa(OH)mCa(OH)2 2=(0.5+0.8=(0.5+0.8 )mol )mo

10、l74 74 gmolgmol-1-1=66.6 g,=66.6 g,加入加入NaNa2 2COCO3 3的用途是沉淀的用途是沉淀CaCa2+2+, ,溶液中溶液中原有原有CaCa2+2+1 mol,1 mol,又加入了又加入了Ca(OH)Ca(OH)2 2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.9 mol,0.9 mol,總物質(zhì)的量為總物質(zhì)的量為1.9 mol;1.9 mol;又因?yàn)橛忠驗(yàn)?.8 mol 0.8 mol 已轉(zhuǎn)化為已轉(zhuǎn)化為23CO-3HCO-3HCO-123HCO-0.8 mol ,0.8 mol ,加入加入NaNa2 2COCO3 3的質(zhì)量應(yīng)為的質(zhì)量應(yīng)為m(Nam(Na2 2COCO3

11、3)=(1.9-0.8)mol)=(1.9-0.8)mol106 gmol106 gmol-1-1=116.6 g=116.6 g。(4)(4)用天然水制備純凈水需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、除去離子和殺用天然水制備純凈水需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、除去離子和殺菌消毒三個(gè)階段菌消毒三個(gè)階段, ,由此可知活性炭用來(lái)吸附水中某些有由此可知活性炭用來(lái)吸附水中某些有毒或有異味的分子毒或有異味的分子;A;A、B B裝置用來(lái)除去陰、陽(yáng)離子裝置用來(lái)除去陰、陽(yáng)離子, ,用用陰離子交換樹脂除去陰離子可生成陰離子交換樹脂除去陰離子可生成OHOH- -, ,很多金屬陽(yáng)離很多金屬陽(yáng)離子會(huì)與子會(huì)與OHOH- -產(chǎn)生沉淀破壞離子交換樹脂產(chǎn)生沉淀破壞離

12、子交換樹脂, ,因此應(yīng)先除陽(yáng)因此應(yīng)先除陽(yáng)離子再除陰離子離子再除陰離子, ,而而O O3 3則用來(lái)殺菌消毒。則用來(lái)殺菌消毒。23CO-答案答案: :(1)Ca(1)Ca2+2+、MgMg2+2+CaCa2+2+2 CaCO+2 CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O(O(或或MgMg2+2+2 +2 2Mg(OH)2Mg(OH)2 2 +2CO +2CO2 2)(2)(2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵( (任選兩種任選兩種) )鋁鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體, ,可可以吸附水中懸浮物以吸附水中

13、懸浮物, ,使其聚沉使其聚沉, ,達(dá)到凈化目的達(dá)到凈化目的(3)66.6(3)66.6116.6116.63HCO- =3HCO- =(4)(4)吸附水中的有機(jī)物吸附水中的有機(jī)物( (或去除水中的異味或去除水中的異味) )反應(yīng)產(chǎn)反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害物無(wú)毒無(wú)害陽(yáng)離子交換樹脂陰離子交換樹脂陽(yáng)離子交換樹脂陰離子交換樹脂2.(20162.(2016滄州模擬滄州模擬) )下表列出了某冷軋廠排放的廢水下表列出了某冷軋廠排放的廢水中各成分的含量及國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值的有關(guān)數(shù)據(jù)中各成分的含量及國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值的有關(guān)數(shù)據(jù): :冷軋含鋅廢水水質(zhì)冷軋含鋅廢水水質(zhì)經(jīng)處理后的水經(jīng)處理后的水國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值ZnZn2+2

14、+濃度濃度/ /mgLmgL-1-18008003.93.9pHpH1 15 56 69 9 濃度濃度/ /mgLmgL-1-123 00023 00015015024SO某科研機(jī)構(gòu)為該廠設(shè)計(jì)了如下廢水處理系統(tǒng)某科研機(jī)構(gòu)為該廠設(shè)計(jì)了如下廢水處理系統(tǒng), ,不但節(jié)約不但節(jié)約大量工業(yè)用水大量工業(yè)用水, ,而且大大降低了生產(chǎn)成本。而且大大降低了生產(chǎn)成本。請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題: :(1)(1)向中和反應(yīng)池中通入壓縮空氣的作用是向中和反應(yīng)池中通入壓縮空氣的作用是_。(2)(2)若廢水中細(xì)菌含量較高若廢水中細(xì)菌含量較高, ,往往用漂白粉代替石灰乳往往用漂白粉代替石灰乳沉淀沉淀ZnZn2+2+, ,漂

15、白粉沉淀漂白粉沉淀ZnZn2+2+的離子方程式是的離子方程式是_。(3)(3)污泥處理系統(tǒng)除去污泥后污泥處理系統(tǒng)除去污泥后, ,可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有_(_(填化學(xué)式填化學(xué)式) )。(4)(4)薄膜液體過(guò)濾器是將膨體聚四氟乙烯專利技術(shù)與全薄膜液體過(guò)濾器是將膨體聚四氟乙烯專利技術(shù)與全自動(dòng)控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備。為自動(dòng)控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備。為提高薄膜液體過(guò)濾器的過(guò)濾能力提高薄膜液體過(guò)濾器的過(guò)濾能力, ,廢水處理系統(tǒng)工作一廢水處理系統(tǒng)工作一段時(shí)間后段時(shí)間后, ,需要對(duì)薄膜進(jìn)行化學(xué)處理需要對(duì)薄膜進(jìn)行化學(xué)處理, ,薄膜定期處理的薄膜定期處理的方法是方法

16、是_?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)通入壓縮空氣的作用相當(dāng)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的通入壓縮空氣的作用相當(dāng)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的攪拌。攪拌。(2)(2)漂白粉的主要成分是次氯酸鈣和氯化鈣漂白粉的主要成分是次氯酸鈣和氯化鈣, ,ClOClO- -水解使溶液呈堿性水解使溶液呈堿性, ,可以沉淀可以沉淀ZnZn2+2+,Ca,Ca2+2+沉淀沉淀 。(3)(3)冷軋廠的廢水中含有大量的冷軋廠的廢水中含有大量的ZnZn2+2+、H H+ +、 , ,加入氫加入氫氧化鈣后氧化鈣后, ,生成的生成的CaSOCaSO4 4、Zn(OH)Zn(OH)2 2與污泥一起沉淀與污泥一起沉淀, ,除除去污泥后的副產(chǎn)品就是去污泥后的副產(chǎn)品就

17、是CaSOCaSO4 4、Zn(OH)Zn(OH)2 2。(4)(4)薄膜液體薄膜液體過(guò)濾器的過(guò)濾能力是整個(gè)污水處理系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的過(guò)濾器的過(guò)濾能力是整個(gè)污水處理系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的24SO24SO一步一步, ,提高薄膜液體過(guò)濾器過(guò)濾能力的工藝途徑很多提高薄膜液體過(guò)濾器過(guò)濾能力的工藝途徑很多, ,如降低濾膜表面摩擦系數(shù)如降低濾膜表面摩擦系數(shù); ;提高單位膜面積成孔率提高單位膜面積成孔率; ;定定期清洗濾膜上殘存的期清洗濾膜上殘存的Zn(OH)Zn(OH)2 2等雜質(zhì)等雜質(zhì), ,以免堵塞膜孔影以免堵塞膜孔影響過(guò)濾流量等。其中化學(xué)處理的方法是定期清洗濾膜響過(guò)濾流量等。其中化學(xué)處理的方法是定期清洗濾膜上

18、殘存的上殘存的Zn(OH)Zn(OH)2 2等雜質(zhì)。等雜質(zhì)。答案答案: :(1)(1)使反應(yīng)充分進(jìn)行使反應(yīng)充分進(jìn)行(2)2ClO(2)2ClO- -+Zn+Zn2+2+2H+2H2 2O=2HClO+Zn(OH)O=2HClO+Zn(OH)2 2(3)CaSO(3)CaSO4 4、Zn(OH)Zn(OH)2 2(4)(4)將薄膜浸泡在鹽酸中將薄膜浸泡在鹽酸中【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】1.1.水資源與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。水資源與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。(1)(1)硬水軟化常用離子交換法。硬水軟化常用離子交換法。NaRNaR型離子交換樹脂使型離子交換樹脂使用一段時(shí)間后用一段時(shí)間后, ,逐漸失

19、去交換能力逐漸失去交換能力, ,將樹脂置于將樹脂置于_中浸泡一段時(shí)間即可再生。當(dāng)洗滌用中浸泡一段時(shí)間即可再生。當(dāng)洗滌用水硬度較大時(shí)水硬度較大時(shí), ,洗衣粉與肥皂相比洗滌效果更好洗衣粉與肥皂相比洗滌效果更好, ,其原其原因是因是_。(2)(2)生活污水常含有大量的含氮化合物生活污水常含有大量的含氮化合物, ,可用生物膜脫可用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理。首先在硝化細(xì)菌的作用下將氮工藝進(jìn)行處理。首先在硝化細(xì)菌的作用下將 氧氧化成化成 , ,其原理為其原理為a +bOa +bO2 2=cH=cH+ +d +eH+d +eH2 2O,O,反反應(yīng)化學(xué)方程式中應(yīng)化學(xué)方程式中b=_;b=_;該過(guò)程需要控制水溫為該

20、過(guò)程需要控制水溫為202036,36,其原因是其原因是_。硝化后加入甲醇與硝化后加入甲醇與N N反應(yīng)生成反應(yīng)生成N N2 2, ,該過(guò)程中甲醇的作用該過(guò)程中甲醇的作用是是_。4NH+3NO4NH+3NO(3)(3)鍍銅廢水中含有鍍銅廢水中含有CrCr2 2 , ,常加入常加入NaNa2 2S S2 2O O3 3進(jìn)行處理后進(jìn)行處理后排放排放, ,該處理過(guò)程使用的方法是該處理過(guò)程使用的方法是_。加入加入NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液之前常將廢水調(diào)整至較強(qiáng)的酸性環(huán)境溶液之前常將廢水調(diào)整至較強(qiáng)的酸性環(huán)境, ,原因是原因是_。取少量處理后的水樣于試管中取少量處理后的水樣于試管中, ,加入加

21、入NaOHNaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀沉淀, ,要使該藍(lán)色沉淀溶解要使該藍(lán)色沉淀溶解, ,除了加入酸之外除了加入酸之外, ,還可以加還可以加入氨水生成入氨水生成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+, ,該反應(yīng)的離子方程式為該反應(yīng)的離子方程式為_。27O【解析】【解析】(1)NaR(1)NaR型離子交換樹脂使用一段時(shí)間后型離子交換樹脂使用一段時(shí)間后,Na,Na+ +被被CaCa2+2+、MgMg2+2+等代替等代替, ,失去交換能力失去交換能力, ,可將樹脂在可將樹脂在5%5%8%8%的食鹽水中浸泡一段時(shí)間進(jìn)行再生。的食鹽水中浸泡一段時(shí)間進(jìn)行再生。肥皂的主要成分是硬脂酸鈉肥皂

22、的主要成分是硬脂酸鈉, ,電離出的硬脂酸根離子易電離出的硬脂酸根離子易與與CaCa2+2+、MgMg2+2+結(jié)合成沉淀結(jié)合成沉淀, ,降低了肥皂的去污能力降低了肥皂的去污能力, ,浪費(fèi)浪費(fèi)肥皂肥皂, ,影響洗滌效果。影響洗滌效果。(2)(2)根據(jù)得失電子守恒根據(jù)得失電子守恒, ,反應(yīng)中反應(yīng)中N N的化合價(jià)的化合價(jià):-3+5,O:-3+5,O的的化合價(jià)化合價(jià):0-2,:0-2,因此因此1 mol 1 mol 消耗消耗2 mol O2 mol O2 2, ,則則b=2b=2。溫度過(guò)低溫度過(guò)低, ,硝化細(xì)菌活動(dòng)減弱硝化細(xì)菌活動(dòng)減弱, ,反應(yīng)速率降低反應(yīng)速率降低; ;溫度過(guò)高溫度過(guò)高會(huì)殺死硝化細(xì)菌會(huì)殺

23、死硝化細(xì)菌, ,反應(yīng)速率降低反應(yīng)速率降低, ,因此應(yīng)控制水溫為因此應(yīng)控制水溫為20203636。甲醇與甲醇與 反應(yīng)生成反應(yīng)生成N N2 2, ,反應(yīng)中反應(yīng)中 中氮元素化合價(jià)降中氮元素化合價(jià)降低低, , 為氧化劑為氧化劑, ,則則CHCH3 3OHOH為還原劑。為還原劑。4NH+3NO3NO3NO(3)Cr(3)Cr2 2 具有強(qiáng)氧化性具有強(qiáng)氧化性, ,可與可與NaNa2 2S S2 2O O3 3發(fā)生氧化還原反發(fā)生氧化還原反應(yīng)應(yīng), ,因此該處理方法為氧化還原法。把廢水調(diào)整至較強(qiáng)因此該處理方法為氧化還原法。把廢水調(diào)整至較強(qiáng)的酸性環(huán)境進(jìn)行反應(yīng)的酸性環(huán)境進(jìn)行反應(yīng), ,是因?yàn)樗嵝詶l件下是因?yàn)樗嵝詶l件下

24、CrCr2 2 氧化性氧化性更強(qiáng)更強(qiáng), ,更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。藍(lán)色沉淀為藍(lán)色沉淀為Cu(OH)Cu(OH)2 2,Cu(OH),Cu(OH)2 2溶于氨水生成溶于氨水生成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+, ,離子反應(yīng)為離子反應(yīng)為Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3HH2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+4H+4H2 2O O+2OH+2OH- -。27O27O答案答案: :(1)5%(1)5%8%8%的食鹽水的食鹽水肥皂的主要成分是硬脂酸鈉肥皂的主要成分是硬脂酸鈉, ,電離出的硬脂酸根離子易電離出的硬脂酸根離子易與與

25、CaCa2+2+、MgMg2+2+結(jié)合成沉淀結(jié)合成沉淀, ,而主要成分為表面活性劑的而主要成分為表面活性劑的洗衣粉可以避免這種情況洗衣粉可以避免這種情況(2)2(2)2溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)硝化細(xì)菌均有抑制作用做溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)硝化細(xì)菌均有抑制作用做還原劑還原劑(3)(3)氧化還原法氧化還原法酸性條件下酸性條件下CrCr2 2 氧化性更強(qiáng)氧化性更強(qiáng), ,有利于反應(yīng)的進(jìn)行有利于反應(yīng)的進(jìn)行Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3HH2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+4H+4H2 2O+2OHO+2OH- -27O2.2.水是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)水是人類賴以生

26、存不可缺少的物質(zhì), ,水質(zhì)優(yōu)劣直接影水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康響人體健康, ,為了探究水質(zhì)優(yōu)劣為了探究水質(zhì)優(yōu)劣, ,某綜合實(shí)驗(yàn)小組來(lái)自某綜合實(shí)驗(yàn)小組來(lái)自來(lái)水廠參觀來(lái)水廠參觀, ,了解到原水處理成自來(lái)水的工藝流程示意了解到原水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖如下圖所示圖如下圖所示: :提供的試劑提供的試劑: :飽和飽和K K2 2COCO3 3溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、溶液、Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液、溶液、75%75%的乙醇、生石灰、的乙醇、生石灰、CClCCl4 4、BaClBaCl2 2溶液。溶液。(1)(1)天然水中溶解的氣體主要有天然水中溶解的氣體主要有_、_。硬度為

27、硬度為1 1的水是指每升水含的水是指每升水含10 mg CaO10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)幕蚺c之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)物質(zhì)( (如如7.1 mg MgO)7.1 mg MgO)。某天然水中。某天然水中c(Cac(Ca2+2+)=1.2)=1.21010-3-3molLmolL-1-1,c(Mg,c(Mg2+2+)=6)=61010-4-4molLmolL-1-1, ,則此水的硬度則此水的硬度為為_。(2)(2)為除去原水中含有的為除去原水中含有的CaCa2+2+、MgMg2+2+、 、ClCl- -、 等離子等離子, ,選出選出a a所代表的試劑所代表的試劑, ,按加入的順序依次為按加入的順序依次為_(

28、_(只填化學(xué)式只填化學(xué)式) )。3HCO-24SO【解析】【解析】(1)(1)天然水中天然水中c(Cac(Ca2+2+)=1.2)=1.21010-3-3molLmolL-1-1, ,c(Mgc(Mg2+2+)=6)=61010-4-4molLmolL-1-1, ,每升水中氧化鈣和氧化鎂的每升水中氧化鈣和氧化鎂的質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m(CaO)=1.2m(CaO)=1.21010-3-3molmol56 gmol56 gmol-1-1=67.2 mg,m(MgO)=6=67.2 mg,m(MgO)=61010-4-4molmol40 gmol40 gmol-1-1=24 mg,=24 mg,硬

29、度硬度=6.72=6.72+3.38+3.38=10.1=10.1。(2)Ca(2)Ca2+2+、MgMg2+2+、 、ClCl- -、 等離子可分別加入等離子可分別加入BaClBaCl2 2和和CaO,CaO,使使MgMg2+2+、 、 轉(zhuǎn)化為沉淀除去轉(zhuǎn)化為沉淀除去, ,并使并使溶液呈堿性溶液呈堿性, ,后再通入二氧化碳使后再通入二氧化碳使CaCa2+2+、BaBa2+2+轉(zhuǎn)化為碳轉(zhuǎn)化為碳酸鹽沉淀除去。酸鹽沉淀除去。答案答案: :(1)(1)氧氣二氧化碳氧氣二氧化碳10.110.1(2)BaCl(2)BaCl2 2、CaOCaO3HCO-24SO3HCO-24SO3.3.電鍍廠鍍銅廢水中含有

30、電鍍廠鍍銅廢水中含有CNCN- -和和CrCr2 2 , ,需要處理達(dá)標(biāo)需要處理達(dá)標(biāo)后才能排放。該廠擬定下列流程進(jìn)行廢水處理后才能排放。該廠擬定下列流程進(jìn)行廢水處理, ,回答下回答下列問(wèn)題列問(wèn)題: :27O(1)(1)上述處理水流程中主要使用的方法是上述處理水流程中主要使用的方法是_。(2)(2)中反應(yīng)后無(wú)氣體放出中反應(yīng)后無(wú)氣體放出, ,該反應(yīng)的離子方程式為該反應(yīng)的離子方程式為_。(3)(3)步驟步驟中中, ,每處理每處理0.4 mol Cr0.4 mol Cr2 2 時(shí)轉(zhuǎn)移電子時(shí)轉(zhuǎn)移電子2.4 mol,2.4 mol,該反應(yīng)的離子方程式為該反應(yīng)的離子方程式為_。27O(4)(4)取少量待測(cè)水

31、樣于試管中取少量待測(cè)水樣于試管中, ,加入加入NaOHNaOH溶液溶液, ,觀察到有觀察到有藍(lán)色沉淀生成藍(lán)色沉淀生成, ,再加再加NaNa2 2S S溶液溶液, ,藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀淀, ,請(qǐng)使用化學(xué)用語(yǔ)和文字解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因請(qǐng)使用化學(xué)用語(yǔ)和文字解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因: :_。(5)(5)目前處理酸性目前處理酸性CrCr2 2 廢水多采用鐵氧磁體法。該法廢水多采用鐵氧磁體法。該法是向廢水中加入是向廢水中加入FeSOFeSO4 47H7H2 2O O將將CrCr2 2 還原成還原成CrCr3+3+, ,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH,FepH,Fe、CrCr轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為FeFe O O4

32、 4的鐵氧磁體的鐵氧磁體( (羅馬數(shù)字羅馬數(shù)字表示元素價(jià)態(tài)表示元素價(jià)態(tài)) )的沉淀。處理的沉淀。處理1 mol Cr1 mol Cr2 2 , ,需加入需加入amol amol FeSOFeSO4 47H7H2 2O,O,下列結(jié)論正確的是下列結(jié)論正確的是_。A.x=0.5,a=8A.x=0.5,a=8B.x=0.5,a=10B.x=0.5,a=10C.x=1.5,a=8C.x=1.5,a=8 D.x=1.5,a=10 D.x=1.5,a=1027O27O27Ox2 xFe Cr【解析】【解析】(1)(1)由流程圖可知由流程圖可知, ,將廢水中的離子實(shí)現(xiàn)上述將廢水中的離子實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化時(shí)轉(zhuǎn)化時(shí),

33、,反應(yīng)前后化合價(jià)有變化反應(yīng)前后化合價(jià)有變化, ,利用了氧化還原反應(yīng)利用了氧化還原反應(yīng), ,則主要使用的方法為氧化還原法。則主要使用的方法為氧化還原法。(2)(2)堿性條件下堿性條件下,CN,CN- -與與NaClONaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng), ,無(wú)氣體無(wú)氣體放出放出, ,則生成則生成CNOCNO- -、ClCl- -, ,根據(jù)電荷守恒直接寫出離子方根據(jù)電荷守恒直接寫出離子方程式。程式。(3)(3)每每0.4 mol Cr0.4 mol Cr2 2 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移2.4 mol2.4 mol的電子的電子, ,設(shè)還原后設(shè)還原后CrCr的化合價(jià)為的化合價(jià)為x,x,則則0.4 mol0.4

34、mol2 2(6-x)=2.4 mol,(6-x)=2.4 mol,解得解得x=+3,x=+3,即生成了即生成了CrCr3+3+, ,由此結(jié)合電子、電荷守恒不難寫由此結(jié)合電子、電荷守恒不難寫出方程式。出方程式。(4)(4)因銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀因銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀, ,而而CuSCuS比比Cu(OH)Cu(OH)2 2更難溶更難溶, ,則加入則加入NaNa2 2S S溶液能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)溶液能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化。化。27O(5)(5)設(shè)最終生成了設(shè)最終生成了ymolymol混合物混合物, ,根據(jù)根據(jù)CrCr質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒, ,則有則有(2-x)(2-x)y=2

35、,Fey=2,Fe質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒, ,則有則有(1+x)(1+x)y=a,y=a,鐵失去的電鐵失去的電子物質(zhì)的量等于子物質(zhì)的量等于CrCr得到電子的物質(zhì)的量得到電子的物質(zhì)的量, ,即即x=3x=3(2-x),(2-x),得得x=1.5,y=4,a=10 x=1.5,y=4,a=10。答案答案: :(1)(1)氧化還原法氧化還原法(2)CN(2)CN- -+ClO+ClO- -=CNO=CNO- -+Cl+Cl- -(3)3S(3)3S2 2 +4Cr +4Cr2 2 +26 H +26 H+ +=6 +8Cr=6 +8Cr3+3+13H+13H2 2O O(4)Cu(4)Cu2+2+2OH+

36、2OH- -=Cu(OH)=Cu(OH)2 2,Cu(OH)Cu(OH)2 2(s)+S(s)+S2-2-(aq)=CuS(s)+2OH(aq)=CuS(s)+2OH- -(aq),(aq),因?yàn)橐驗(yàn)? :Kspsp(CuS)(CuS)pHpHB BpHpHA A。電解氯化鈉溶液的反應(yīng)原理為電解氯化鈉溶液的反應(yīng)原理為2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2。電解電解=(4)(4)沉淀池中發(fā)生沉淀池中發(fā)生NHNH3 3、COCO2 2和飽和食鹽水的反應(yīng)和飽和食鹽水的反應(yīng)NHNH3 3+CO+CO2 2+NaCl+H+NaCl+H2 2O=

37、NHO=NH4 4Cl+NaHCOCl+NaHCO3 3,該工藝中該工藝中X X為為COCO2 2, ,母液為母液為NHNH4 4ClCl溶液溶液, ,均可循環(huán)利用。均可循環(huán)利用。答案答案: :(1)C(1)C(2)(2)蒸餾離子交換蒸餾離子交換(3)(3)陰陰pHpHC CpHpHB BpHpHA A2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2(4)NH(4)NH3 3+CO+CO2 2+NaCl+H+NaCl+H2 2O=NHO=NH4 4Cl+NaHCOCl+NaHCO3 3COCO2 2、NHNH4 4ClCl電解電解=【加固訓(xùn)練】

38、【加固訓(xùn)練】1.1.海洋是一個(gè)資源豐富的寶庫(kù)海洋是一個(gè)資源豐富的寶庫(kù), ,通過(guò)海水的綜合利用可通過(guò)海水的綜合利用可獲得許多物質(zhì)供人類使用。獲得許多物質(zhì)供人類使用。(1)(1)海水中鹽的開發(fā)利用海水中鹽的開發(fā)利用: :.海水制鹽目前以鹽田法為主海水制鹽目前以鹽田法為主, ,建鹽田必須選在遠(yuǎn)離建鹽田必須選在遠(yuǎn)離江河入?？诮尤牒？? ,多風(fēng)少雨多風(fēng)少雨, ,潮汐落差大且又平坦空曠的海潮汐落差大且又平坦空曠的海灘。所建鹽田分為貯水池、灘。所建鹽田分為貯水池、_池和結(jié)晶池。池和結(jié)晶池。.工業(yè)上通常以工業(yè)上通常以NaClNaCl、COCO2 2和和NHNH3 3為原料制取純堿為原料制取純堿, ,請(qǐng)請(qǐng)寫出

39、第一步制取寫出第一步制取NaHCONaHCO3 3的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式:_:_。(2)(2)用苦鹵用苦鹵( (含含NaNa+ +、K K+ +、MgMg2+2+、ClCl- -、BrBr- -等離子等離子) )可提取可提取溴溴, ,其生產(chǎn)流程如圖其生產(chǎn)流程如圖: : .寫出反應(yīng)寫出反應(yīng)的離子方程式的離子方程式:_:_。.通過(guò)通過(guò)氯化已獲得含氯化已獲得含BrBr2 2的溶液的溶液, ,為何還需經(jīng)過(guò)吹出、為何還需經(jīng)過(guò)吹出、吸收、酸化來(lái)重新獲得含吸收、酸化來(lái)重新獲得含BrBr2 2的溶液的溶液?_.向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱, ,控制溫度在控制溫度在9090左右左右進(jìn)行蒸餾

40、的原因是進(jìn)行蒸餾的原因是_?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1). .海水制鹽利用的是蒸發(fā)結(jié)晶的原理海水制鹽利用的是蒸發(fā)結(jié)晶的原理; ;. .侯氏制堿的原理侯氏制堿的原理:NH:NH3 3+CO+CO2 2+NaCl+H+NaCl+H2 2O=NHO=NH4 4Cl+Cl+NaHCONaHCO3 3。(2).(2).反應(yīng)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)是發(fā)生的反應(yīng)是ClCl2 2+2Br+2Br- -=2Cl=2Cl- -+Br+Br2 2，反應(yīng)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)是發(fā)生的反應(yīng)是3Br3Br2 2+3C =5Br+3C =5Br- -+Br +Br +3CO3CO2 2，反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)是發(fā)生的反應(yīng)是5Br5Br- -+

41、Br +6H+Br +6H+ +=3Br3Br2 2+3H+3H2 2O O；.第一步得到的第一步得到的BrBr2 2濃度太低，所以后面濃度太低，所以后面的過(guò)程主要是富集溴，提高溴的濃度；的過(guò)程主要是富集溴，提高溴的濃度；.溫度過(guò)低，溫度過(guò)低，難以將溴蒸出，但溫度過(guò)高，又會(huì)將大量的水蒸餾出難以將溴蒸出，但溫度過(guò)高，又會(huì)將大量的水蒸餾出來(lái)。來(lái)。23O3O3O答案答案: :(1).(1).蒸發(fā)蒸發(fā).NH.NH3 3+CO+CO2 2+NaCl+H+NaCl+H2 2O=NHO=NH4 4Cl+NaHCOCl+NaHCO3 3(2).5Br(2).5Br- -+Br +6H+Br +6H+ + =3

42、Br =3Br2 2+3H+3H2 2O O.富集溴富集溴, ,提高溴的濃度提高溴的濃度( (或其他合理答案或其他合理答案) ).溫度過(guò)低溫度過(guò)低, ,難以將溴蒸出難以將溴蒸出, ,但溫度過(guò)高但溫度過(guò)高, ,又會(huì)將大量又會(huì)將大量的水蒸餾出來(lái)的水蒸餾出來(lái)3O2.2.通過(guò)海水能獲得淡水、食鹽、鎂等通過(guò)海水能獲得淡水、食鹽、鎂等, ,食鹽可進(jìn)一步用食鹽可進(jìn)一步用于氯堿工業(yè)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。于氯堿工業(yè)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)(1)列舉兩種海水淡化的方法列舉兩種海水淡化的方法:_:_、_。(2)(2)氯堿工業(yè)通過(guò)電解飽和食鹽水能獲得燒堿和氯氣等氯堿工業(yè)通過(guò)電解飽和食鹽水能獲得燒堿和氯氣等物質(zhì)物質(zhì), ,該

43、反應(yīng)的化學(xué)方程式為該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_,_,如圖是用離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖是用離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖, ,其中石墨接電源其中石墨接電源_極極, ,電解時(shí)鐵電極的電極電解時(shí)鐵電極的電極反應(yīng)式為反應(yīng)式為_,_,電解過(guò)程中通過(guò)離電解過(guò)程中通過(guò)離子交換膜的主要離子是子交換膜的主要離子是_。(3)(3)侯氏制堿法中侯氏制堿法中, ,首先向飽和食鹽水中通入首先向飽和食鹽水中通入COCO2 2和和NHNH3 3制備制備NaHCONaHCO3 3, ,其化學(xué)方程式為其化學(xué)方程式為_;_;先通入的是先通入的是_(_(填化學(xué)式填化學(xué)式),),其理由是其理由是_;_;再利用再利

44、用NaHCONaHCO3 3受熱分解可制備純堿。受熱分解可制備純堿。(4)(4)目前世界上目前世界上60%60%以上的鎂都是從海水中提取的以上的鎂都是從海水中提取的, ,已已知知:MgO:MgO和和MgClMgCl2 2的熔點(diǎn)分別為的熔點(diǎn)分別為2 8522 852和和714714。分析說(shuō)。分析說(shuō)明工業(yè)上采用電解熔融明工業(yè)上采用電解熔融MgClMgCl2 2而不是電解熔融而不是電解熔融MgOMgO的理的理由由:_:_?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)常見淡化海水的方法有蒸餾法、離子交換常見淡化海水的方法有蒸餾法、離子交換法、電滲析法等。法、電滲析法等。(2)(2)工業(yè)電解飽和食鹽水工業(yè)電解飽和食鹽水

45、, ,生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣, ,電解方程式為電解方程式為2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2,電解電解飽和食鹽水時(shí)飽和食鹽水時(shí), ,如用鐵為電極如用鐵為電極, ,鐵應(yīng)連接電源負(fù)極鐵應(yīng)連接電源負(fù)極, ,否則否則鐵被氧化鐵被氧化, ,則石墨為陽(yáng)極則石墨為陽(yáng)極, ,連接電源正極連接電源正極, ,電解池工作時(shí)電解池工作時(shí), ,陰極發(fā)生還原反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng), ,電極方程式為電極方程式為2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2,由由離子的移動(dòng)方向可知圖中交換膜為陽(yáng)離子交換膜離子的移動(dòng)方向可知圖中交換膜為陽(yáng)離子

46、交換膜, ,可通可通過(guò)的離子為過(guò)的離子為NaNa+ +和和H H+ +。電解電解=(3)(3)氨氣極易溶于水氨氣極易溶于水, ,而二氧化碳微溶于水而二氧化碳微溶于水, ,先通入氨氣先通入氨氣, ,溶液呈堿性溶液呈堿性, ,再通入二氧化碳?xì)怏w可使之更多地轉(zhuǎn)化再通入二氧化碳?xì)怏w可使之更多地轉(zhuǎn)化為為 , ,反應(yīng)的方程式為反應(yīng)的方程式為NaCl+NHNaCl+NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=O=NaHCONaHCO3 3+NH+NH4 4ClCl。(4)MgO(4)MgO比比MgClMgCl2 2熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高, ,電解電解MgOMgO比電解比電解MgClMgCl2 2消耗的電消耗的電能多

47、能多, ,浪費(fèi)資源。浪費(fèi)資源。3HCO-答案答案: :(1)(1)蒸餾法離子交換法蒸餾法離子交換法( (合理即可合理即可) )(2)2NaCl+2H(2)2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2正正2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2NaNa+ +和和H H+ +(3)NaCl+NH(3)NaCl+NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=NaHCOO=NaHCO3 3+NH+NH4 4ClClNHNH3 3NHNH3 3極易溶于極易溶于NaClNaCl溶液溶液, ,而而COCO2 2在在NaClNaCl溶液中溶解度溶液中溶解度很小很小(4

48、)(4)由于熔點(diǎn)由于熔點(diǎn)MgOMgClMgOMgCl2 2, ,電解電解MgOMgO耗電多耗電多, ,而電解而電解MgClMgCl2 2耗電較少耗電較少電解電解=考點(diǎn)三考點(diǎn)三 化石燃料的綜合利用化石燃料的綜合利用【核心知識(shí)通關(guān)】【核心知識(shí)通關(guān)】1.1.煤的綜合利用：煤的綜合利用：隔絕空氣隔絕空氣焦炭焦炭煤焦油煤焦油液體燃料液體燃料甲醇甲醇2.2.石油的煉制：石油的煉制：煉制煉制方法方法原理原理主要主要原料原料主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品分分餾餾常常壓壓利用烴的不同沸利用烴的不同沸點(diǎn)，將其分離成點(diǎn)，將其分離成沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物原油原油石油氣、汽油、煤石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等油、柴油、重油等

49、減減壓壓重油重油柴油、燃料油、潤(rùn)柴油、燃料油、潤(rùn)滑油等滑油等煉制煉制方法方法原理原理主要原料主要原料主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品裂化裂化在一定條件下，在一定條件下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂使長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴為短鏈烴重油、重油、石蠟等石蠟等_、煤油、煤油、柴油等輕質(zhì)油柴油等輕質(zhì)油裂解裂解深度裂化深度裂化( (更高更高溫度下的裂化溫度下的裂化) )石油分餾石油分餾產(chǎn)物產(chǎn)物( (包包括石油氣括石油氣) )主要是主要是_、丙烯、丁烯、丙烯、丁烯、甲烷等甲烷等汽油汽油乙烯乙烯3.3.天然氣的綜合利用：天然氣的綜合利用：(1)(1)作清潔燃料。作清潔燃料。(2)(2)為合成氨提供原料氣為合成氨提供原料氣氫氣。氫氣。_，_，CO

50、+HCO+H2 2O COO CO2 2+H+H2 2。高溫高溫裂解裂解=高溫高溫催化劑催化劑=催化劑催化劑=CHCH4 4 C+2H C+2H2 2CHCH4 4+H+H2 2O CO+3HO CO+3H2 2(3)(3)為有機(jī)化工提供重要原料為有機(jī)化工提供重要原料甲醇。甲醇。2CH2CH4 4+O+O2 2 2CH 2CH3 3OHOH。催化劑催化劑4.4.煤化工和天然氣化工的發(fā)展煤化工和天然氣化工的發(fā)展一碳化學(xué)一碳化學(xué): :【特別提醒】【特別提醒】(1)(1)汽油指含有汽油指含有5 51111個(gè)碳原子的烴個(gè)碳原子的烴, ,裂化汽油與直餾汽裂化汽油與直餾汽油不同油不同, ,裂化汽油中含不飽

51、和烴裂化汽油中含不飽和烴, ,能使溴的四氯化碳溶能使溴的四氯化碳溶液褪色液褪色, ,而直餾汽油不能。而直餾汽油不能。(2)(2)裂解氣中主要含乙烯、丙烯、丁烯等短鏈氣態(tài)烴裂解氣中主要含乙烯、丙烯、丁烯等短鏈氣態(tài)烴, ,而液化石油氣是石油常壓分餾的產(chǎn)物而液化石油氣是石油常壓分餾的產(chǎn)物, ,主要含有丙烷、主要含有丙烷、丁烷及少量戊烷、戊烯和含硫化合物。丁烷及少量戊烷、戊烯和含硫化合物?！靖呖寄M精練】【高考模擬精練】1.(20161.(2016漳州模擬漳州模擬) )煤是一種重要的化石燃料煤是一種重要的化石燃料, ,在化工在化工生產(chǎn)和日常生活中具有極其廣泛的用途。生產(chǎn)和日常生活中具有極其廣泛的用途。

52、請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題: :(1)(1)除煤外除煤外, ,還有兩種化石燃料還有兩種化石燃料, ,它們的名稱為它們的名稱為_、_,_,化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一是化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一是COCO2 2, ,這種氣體無(wú)這種氣體無(wú)毒毒, ,但也會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成危害但也會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成危害, ,這種危害是這種危害是_。(2)(2)從未來(lái)能源需求及安全性等方面考慮從未來(lái)能源需求及安全性等方面考慮, ,對(duì)煤進(jìn)行綜對(duì)煤進(jìn)行綜合利用是保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。綜合利用合利用是保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。綜合利用煤的方法很多煤的方法很多, ,有煤的氣化、液化、煤的氫化和煤的干有煤的氣化、液化、煤的氫化和

53、煤的干餾等。工業(yè)煉鐵過(guò)程中需要焦炭這種從煤中得到的化餾等。工業(yè)煉鐵過(guò)程中需要焦炭這種從煤中得到的化學(xué)產(chǎn)品學(xué)產(chǎn)品, ,焦炭來(lái)自于焦炭來(lái)自于_(_(填寫一種煤的綜合利用填寫一種煤的綜合利用方法方法),),在煉鐵過(guò)程中焦炭的作用是在煉鐵過(guò)程中焦炭的作用是_、_。(3)(3)煤氣化、液化的目的是使煤轉(zhuǎn)化為燃油煤氣化、液化的目的是使煤轉(zhuǎn)化為燃油, ,首先使煤首先使煤氣化為氣化為COCO和和H H2 2, ,然后在催化劑的作用下然后在催化劑的作用下, ,使使COCO和和H H2 2轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為燃油為燃油 用用(CH(CH2 2) )n n表示表示,請(qǐng)完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式請(qǐng)完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式: :(4)

54、(4)焦炭可以為合成氨工業(yè)提供原料氣焦炭可以為合成氨工業(yè)提供原料氣氫氣。即在氫氣。即在高溫條件下焦炭與水蒸氣反應(yīng)高溫條件下焦炭與水蒸氣反應(yīng), ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。【解析】【解析】(1)(1)煤、石油、天然氣屬于化石燃料煤、石油、天然氣屬于化石燃料; ;化石燃化石燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng)。料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng)。(2)(2)煤的干餾可以得到焦炭、焦?fàn)t氣、煤焦油等煤的干餾可以得到焦炭、焦?fàn)t氣、煤焦油等; ;煉鐵煉鐵過(guò)程中過(guò)程中, ,焦炭燃燒放出熱量焦炭燃燒放出熱量, ,為煉鐵提供了能量為煉鐵提供了能量, ,同時(shí)高同時(shí)高溫環(huán)境中生成的溫環(huán)境中

55、生成的COCO能起到還原氧化鐵的作用。能起到還原氧化鐵的作用。(3)(3)配平這兩個(gè)化學(xué)方程式時(shí)配平這兩個(gè)化學(xué)方程式時(shí), ,注意生成物注意生成物(CH(CH2 2) )n n中的中的n,n,根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒, ,可以用可以用n n配平其他物質(zhì)。配平其他物質(zhì)。(4)(4)高溫條件下高溫條件下, ,焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成COCO和和H H2 2。答案答案: :(1)(1)石油天然氣溫室效應(yīng)石油天然氣溫室效應(yīng)(2)(2)煤的干餾提供能量煤的干餾提供能量( (熱量熱量) )提供還原劑提供還原劑(3)(3)n n2n2n1 1n n2n2nn

56、 n1 1n n(4)C+H(4)C+H2 2O(g) CO+HO(g) CO+H2 2高溫高溫=2.(20162.(2016滄州模擬滄州模擬) )煤炭被人們譽(yù)為黑色的煤炭被人們譽(yù)為黑色的“金子金子”, ,它是人類使用的主要能源之一。為了提高煤的利用率它是人類使用的主要能源之一。為了提高煤的利用率, ,減少有害氣體的排放減少有害氣體的排放, ,人們采取了各式各樣的方法。人們采取了各式各樣的方法。(1)(1)煤的氣化和液化可以提高煤的利用率。煤的氣化技煤的氣化和液化可以提高煤的利用率。煤的氣化技術(shù)的主要產(chǎn)物是術(shù)的主要產(chǎn)物是_。煤的液化技術(shù)又分為直接液化和間接液化。將煤隔絕煤的液化技術(shù)又分為直接液

57、化和間接液化。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)空氣加強(qiáng)熱得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為稱為_ _(2)(2)煤在燃燒前、后及燃燒過(guò)程中均可采取措施減少有煤在燃燒前、后及燃燒過(guò)程中均可采取措施減少有害氣體的排放。害氣體的排放。在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術(shù)。原理如下：在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術(shù)。原理如下：上述過(guò)程中上述過(guò)程中FeFe2+2+的作用為的作用為_。寫出寫出FeFe2+2+ Fe Fe3+3+的離子方程式：的離子方程式：_。煤在燃燒時(shí)煤在燃燒時(shí), ,進(jìn)行脫硫處理進(jìn)行脫硫處理, ,常用脫硫劑的主要化學(xué)常用脫硫劑的主要化學(xué)成分為成分為_(_(填化學(xué)式

58、填化學(xué)式) )。煤在燃燒后煤在燃燒后, ,煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝技術(shù)。濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入技術(shù)。濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入_設(shè)設(shè)備備, ,用石灰水淋洗。用石灰水淋洗?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)煤氣化發(fā)生的反應(yīng)為煤氣化發(fā)生的反應(yīng)為C+HC+H2 2O CO+HO CO+H2 2；將；將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使煤分解的過(guò)程是煤的干餾。煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使煤分解的過(guò)程是煤的干餾。(2)(2)從流程圖可以看出，從流程圖可以看出，F(xiàn)eFe2+2+既不是反應(yīng)物，也不是生既不是反應(yīng)物，也不是生成物，而是中間產(chǎn)物，且可以循環(huán)使用，因此起了催成物，而是中間產(chǎn)

59、物，且可以循環(huán)使用，因此起了催化劑的作用。加入的化劑的作用。加入的CaOCaO或或CaCOCaCO3 3或或Ca(OH)Ca(OH)2 2 ，使，使SOSO2 2最最終轉(zhuǎn)化為終轉(zhuǎn)化為CaSOCaSO4 4。由于是用石灰水淋洗煙氣，因此所用。由于是用石灰水淋洗煙氣，因此所用設(shè)備為吸收塔。設(shè)備為吸收塔。高溫高溫=答案：答案：(1)CO(1)CO、H H2 2煤的干餾煤的干餾(2)(2)催化劑催化劑( (或加快硫元素的氧化或加快硫元素的氧化) )4Fe4Fe2+2+O+O2 2+4H+4H+ + 4Fe 4Fe3+3+2H+2H2 2O OCaOCaO或或CaCOCaCO3 3或或Ca(OH)Ca(

60、OH)2 2 吸收塔吸收塔微生物微生物=【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】1.1.如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題索的課題, ,將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。多的輕質(zhì)燃油。資料一資料一: :石蠟是含有石蠟是含有20203030個(gè)碳原子的烷烴的混合物個(gè)碳原子的烷烴的混合物, ,常溫下呈固態(tài)。常溫下呈固態(tài)。資料二資料二: :石油催化裂化中通常使用石油催化裂化中通常使用AlAl2 2O O3 3作催化劑。某作催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬