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高中化学知识清单-20190720
因此化学反应的基本原理包括化学反应中的能量变化、化学反应的方向、化学平衡及平衡的移动、电离平衡以及电化学原理等内容
6、
有效碰撞理论:
(1)有效碰撞:使分子间发生反应的碰撞.
(2)有效碰撞的条件:①发生碰撞的分子具有较高的能量;②取向正确.
(3)活化分子:具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子.
注意:发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞.
(
1、工业制
国内外生产冰晶石主要有以下几种工艺:
(1)氢氟酸法:可分干法和湿法:干法是将气态氢氟酸在400~700℃和氢氧化铝反应,生成氟铝酸(H3AlF6),然后用纯碱在高温反应而生成.湿法是将40~60%的氢氟酸与氢氧化铝反应后再加入纯碱而制得.
(2)氟硅酸法:可分氟化铵中间产物和氟硅酸钠中间产物法,前者系氟硅酸与氨水氨化后再与铝酸钠反应而生成.后者是将磷肥生产中的含氟废气经回收氟硅酸钠后,再经氨化合成等工序而制得.
(3)制备含氯漂白剂;
(4)工业中和试剂;
(5)工业制漂白粉;
(6)制有机溶剂;
(7)合成塑料;
(8)制盐酸;
(9)工业生产氨气;
(10)油脂的氢化;
(11)提纯精硅;
(12)冶炼工业还原剂.
3、
一、氯碱工业
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业.氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业.
C、盐析是提纯蛋白质的一种方法,而且不会影响蛋白质的生理活性,故C正确;
D、石油分馏得到的是不同沸点的烃类化合物,如汽油、煤油、柴油等,只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质,故D错误.
故选D.
点评:本题是一道考查物质在生产和生活中的应用的题目,并考查学生对基本概念的理解和掌握.
【解题思路点拨】物质的组成、结构决定性质,性质决定用途.
分析:A、根据二氧化硅的用途来回答;
B、根据水玻璃硅酸钠的性质来回答;
C、根据盐析的原理和应用知识来回答;
D、根据石油的成分以及分馏的原理来回答.
解答:A、二氧化硅的重要用途是生产光纤制品,故A正确;
B、水玻璃即为硅酸钠水溶液具有黏性,工业上可以用于生产黏合剂,硅酸钠溶液涂刷或浸入木材后,能渗入缝隙和孔隙中,固化的硅凝胶能堵塞毛细孔通道,提高材料的密度和强度,且硅凝胶具有很强的耐高温性质,因此可以有效的防火,故B正确;
因此,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)
工业上利用这一反应原理,制取烧子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成.电解槽的阳极用金属钛制成;阴极由碳钢网制成.
(2)化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学.化学是一门以实验为基础的自然科学.很多人称化学为“中心科学”,因为化学为部分科学学门的核心,如材料科学、纳米科技、生物化学等.化学是在原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的科学,这也是化学变化的核心基础.现代化学下有五门二级学科:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学与高分子化学.
(4)活化能:活化分子高出反应物分子平均能量的那部分.
化学反应能量转化的原因:
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键的过程.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化,所以化学反应过程中会有能量的变化.
8、
现代化学的发展方向:
(1)一是化学向分子设计方向前进.分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造.由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用,使分子设计逐渐趋向现实.上面说过的著名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12,就是按他创立的前沿轨道理论出发,计算后设计出最佳合成路线和原料配比,一举成功并传为佳话.目前全世界每年合成几千种抗癌药,大都是先设计好合成路线,而后进入生产的.
⑤过滤:过滤出Al(OH)3
⑥灼烧:Al(OH)3:2Al(OH)3=Al2O3+3H2O(条件:高温)
⑦电解:Al2O3(l)=4Al+3O2↑(条件:通电)
(2)碱处理:
①将铝土矿溶于NaOH(aq)
Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
二、氯碱生产工艺:
1、电解法简介:
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业.氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业.
2、电解饱和食盐水反应原理:
近年来,绿色化学的提出,使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变的更加绚丽多彩.诚然,科学的发展是没有止境的,因而化学的发展也决不会停滞不前.
2、
绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;
④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品.
9、
化学研究的对象:物质
化学研究的内容:物质的组成、性质、结构、变化规律及物质的制备和用途,但物质的空间变化,数量关系,宏观运动不属于化学研究的范畴.
10、化学
(1)化学是在原子、分子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学.世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志.
7、
【知识点的认识】
物质的组成、结构和性质的关系:物质的组成、结构决定性质,性质决定用途.
【命题方向】
题型一:物质的结构和性质、用途的关系
典例1:下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是( )
A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
C.盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
物理变化:物态变化,形状变化等.
化学变化:物质的燃烧、钢铁锈蚀、火药爆炸,牛奶变质等.
4、
①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物的总能量是不同的,这是因为各物质所具有的能量是不同的;
②能量越低的物质越稳定;
③反应中的能量守恒:反应物具有的能量+化学键断裂吸收的能量=生成物具有的能量+化学键形成释放的能量
2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH(条件:通电)
因为NaCl是强电解质,在溶液里完全电离,水是弱电解质,也微弱电离,因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子.当接通直流电源后,带负电的OH-和Cl-向阳极移动,带正电的Na+和H+向阴极移动.Cl-比OH-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出,使湿润的淀粉碘化钾溶液变蓝.H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出.在上述反应中,H+是由水的电离生成的,由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离出H+和OH-,H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大,使酚酞试液变红.
(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
原子利用率=(预期产物的分子量/全部生成物的分子量总和)×100%
被利用的原子数比上总原子数.原子利用率百分之百的意思是反应没有副产物生成,所有的原子均被利用.原子利用率决定了化学生产中反应的使用程度
(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品
(3)碳酸化法:在铝酸钠及氟化钠溶液中,通以二氧化碳,亦可制得冰晶石.
(4)制铝工业回收法:从炼铝生产的废气中回收的稀氢氟酸与铝酸钠反应可回收冰晶石.
(5)碱法:将纯碱、荧石、硅砂经焙烧、粉碎、浸取后与硫酸铝反应而得,工业上很少采用.
2、以
以氯碱工业为基础的化工生产主要包括:
(1)生产肥皂;
(2)有机合成;
④如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量,则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,这就是放热反应,反之则是吸热反应;
⑤可用图象来表示
5、
一个化学反应能否被利用,需要考虑三个问题:
1、反应能否发生,这是化学热力学的问题;
2、反应进行的速率,这是化学动力学的问题;
3、反应的产率问题,即化学平衡问题.
(2)阳离子交换膜的作用:①把电解槽隔为阴极室和阳极室;②只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过.这样,既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸,又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量.
三、氯碱工业应用
由电解槽流出的阴极液中含有30%的NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱、阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜.阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯.
Fe2O3+6HCl═2FeCl2+3H2O
②过滤:除去残渣SiO2等
③加碱:向滤液中通入过量烧碱
AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3↓+NaOH═NaAlO2+2H2O
FeCl3+3NaOH═Fe(OH)3↓+3NaCl