课件29张PPT。第二单元 化学与资源开发利用课题1 获取洁净的水一二三一二三2.化学软化法
(1)天然水可分为硬水和软水。
硬水:含有较多Ca2+、Mg2+的水;
软水:含有少量Ca2+、Mg2+或不含Ca2+、Mg2+的水。
(2)水的硬度可分为暂时硬度和永久硬度。
①暂时硬度:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的。
②永久硬度:水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的。
天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。
(3)硬水软化的方法。
①具有暂时硬度的水可用加热法进行软化。
②具有永久硬度的水可采用药剂法和离子交换法进行软化。常用化学药剂有纯碱和生石灰等。一二三一二三一二三一二三三、海水淡化
海水淡化常用的方法有:蒸馏法和电渗析法。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
1.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。
2.离子交换膜是一种功能性膜,应具有良好的选择透过性和化学稳定性。
3.电渗析法淡化海水的原理是:在外加直流电场的作用下,海水中的阴、阳离子分别向两极移动,如果在中间加上一种交换膜,就可达到分离浓缩的目的。一二三探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二?探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二1 2 3 4 51.下列说法正确的是( )
A.软水中一定不含Ca2+、Mg2+
B.硬水经煮沸后就一定变为软水了
C.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁
D.经过磺化煤处理过的水是不含离子的超净水
解析:硬水与软水的区分是Ca2+、Mg2+含量的多与少,不是有与没有,A项错误;煮沸是Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的分解以及MgCO3转变为Mg(OH)2的过程,C项正确;煮沸时能使暂时硬度较高的硬水中的Ca2+、Mg2+浓度降低,但不一定能降低到软水中Ca2+、Mg2+的含量标准,而且有的硬水的硬度是由永久硬度造成的,B项错误;磺化煤只能交换阳离子,水中还含有多种阴离子和交换出的大量Na+,D项错误。
答案:C1 2 3 4 52.已知污水处理的主要方法如下,其中属于化学方法的有( )
①中和法 ②化学沉淀法 ③氧化还原法 ④过滤法
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
解析:中和法、化学沉淀法、氧化还原法显然属于化学方法,而过滤法是利用物质溶解性的不同,分离难溶性固体和液体混合物的方法。
答案:A1 2 3 4 53.检验某地天然水是否为硬水,最灵敏的试剂是( )
A.NaHCO3溶液
B.肥皂水
C.石灰水
D.AgNO3溶液
解析:肥皂水遇到硬水以后能产生沉淀,所以这种方法最简便、灵敏。
答案:B1 2 3 4 54.下列说法中错误的是 。?
①混凝法可以除去水中的钙、镁离子,且能杀菌消毒
②明矾净水和绿矾净水原理相同,均是利用了胶体的吸附性
③烧水时形成水垢是由水的暂时硬度引起的
④除去水中的永久硬度只能用药剂沉淀法
⑤海水淡化中蒸馏法与电渗析法均属于物理变化
⑥废水中的重金属离子Hg2+、Pb2+、Cu2+均可以用沉淀法(Na2S)除去
答案:①④1 2 3 4 55.三个瓶子里分别盛有蒸馏水、暂时硬水、永久硬水,用什么实验可以鉴别各个瓶子里分别盛的是哪种水?
鉴别方法:?? 。?
解析:回答这种类型的题时要注意以下几点:
(1)选取试剂要最佳:选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一,使之一目了然;(2)不许原瓶操作:鉴别的目的是为了以后使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用;要有“各取少许”的字样;(3)不许“指名道姓”:结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某物质”或“加入某某试剂”的字样;(4)一般回答顺序为“各取少许溶液→加入试剂→描述现象→得出结论”。
答案:用三支试管各取三种水少许,分别滴加饱和碳酸钠溶液,无沉淀产生的为蒸馏水;再用两支试管另取未检出的两种水少许,分别将两支试管加热煮沸,有沉淀产生的为暂时硬水,无沉淀产生的为永久硬水课件39张PPT。课题2 海水的综合利用一二三四一、海水中盐的开发和利用
1.海水制盐
(1)海水的成分。
海水中含有多种盐类,主要是氯化钠、氯化镁、硫酸钙等,以氯化钠的含量最高。
(2)海水制盐的方法。
海水制盐的方法有蒸发法、电渗析法、冷冻法等,其中电渗析法和冷冻法在制盐的同时也可以得到淡水。
(3)蒸发法。
目前,海水制盐的方法仍以蒸发法(即盐田法)为主。海水引入贮水池,待澄清后流入蒸发池,经过风吹、日晒,海水逐渐蒸发浓缩,达到饱和析出食盐晶体,分离后所得的母液叫苦卤。一二三四一二三四一二三四一二三四一二三四一二三四一二三四?一二三四探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三2.离子交换膜法电解原理:精制的饱和食盐水进入阳极室,加入NaOH的纯水进入阴极室,通电时,水在阴极表面放电生成H2,Na+穿过离子交换膜由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含NaOH,Cl-则在阳极表面放电生成Cl2,电解后的淡盐水从阳极导出。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。
3.优点:离子交换膜法制碱技术具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力强、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点,是氯碱工业的发展方向。探究一探究二探究三探究一探究二探究三?探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三??变式训练1??下列关于离子交换膜电解槽电解饱和食盐水的叙述不正确的是( )
A.精制饱和食盐水注入阳极室
B.Cl-和Na+透过阳离子交换膜进入阳极室
C.阴极区溶液使酚酞溶液呈红色
D.阳极产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体
解析:明确离子交换膜的功能是只允许阳离子通过而不允许阴离子通过,因此Cl-不能透过阳离子交换膜,B错误。
答案:B探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一探究二探究三探究一解析:(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。
(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子,需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:(2a×40×2 300)∶(a×56×700)=230∶49。
(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。
答案:(1)三 一 海水中镁浓度太低,要沉淀必须加入大量的沉淀剂,浪费原料 二 要加热海水需大量的能源
(2)CaO 230∶49
(3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成氧化钙可作沉淀剂,节省了成本探究二探究三探究一1 2 3 4 51.下列不属于盐田组成部分的是( )
A.贮水池 B.蒸发池
C.结晶池 D.电解池
解析:盐田的主要组成部分有贮水池、蒸发池、结晶池。
答案:D1 2 3 4 52.(双选)海水制盐时除了得到盐外,还可得到淡水的方法是( )
A.电渗析法 B.蒸发法
C.冷冻法 D.以上都不行
解析:海水制盐的常用方法有电渗析法、蒸发法、冷冻法,其中电渗析法、冷冻法还可以得到淡水。
答案:AC1 2 3 4 53.下列说法中不正确的是( )
A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输
C.赤潮主要是由于工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
解析:D项中硼(B)元素是非金属元素,故不正确。
答案:D1 2 3 4 54.从海水可获得的在常温下为液体的单质是( )
A.Mg B.K C.Br2 D.I2
解析:海水中除含H、O两种元素外,还含有Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等元素,显然可制取所要求的4种单质,其中只有Br2单质为液体。
答案:C1 2 3 4 51 2 3 4 5(3)利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是 。?
(4)目前工业上主要采用隔膜法电解饱和食盐水,下列关于隔膜电解槽的叙述错误的是 。?
A.隔膜的作用是防止氯气与氢氧化钠、氢气接触而发生反应
B.电解之前应除去Ca2+、Mg2+以防止电解时生成Ca(OH)2、Mg(OH)2堵塞隔膜
C.阴极产物为氢氧化钠和氢气
D.电解槽的阳极用金属铁网制成
(5)采用“空气吹出法”由母液提溴时,要经过氯化、吹出、吸收三个过程,常用吸收剂是SO2。在吸收过程中发生反应的化学方程式为 。?1 2 3 4 5课件32张PPT。课题3 石油、煤和天然气的综合利用一二三一、石油和天然气
1.石油的炼制和石油化工
(1)石油的分馏。
①石油分馏的原理:工业上通过常压分馏和减压分馏的方法,把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物而分离出来。
②石油分馏的产品:分馏出来的各种成分叫做馏分。
③石油分馏的设备:分馏塔。
(2)石油的裂化和裂解。
①石油的裂化。
a.裂化的目的:获得较多的轻质油,特别是提高汽油的产量。
b.裂化的原理:采用催化的方法,在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
②石油的裂解。
a.裂解的目的:获得乙烯、丙烯、丁烯等基本有机化工原料。
b.裂解的原理:裂解即深度裂化。
2.天然气的利用
(1)直接用作燃料。
(2)作为化工生产的原料,可用来制氢气、乙烯、甲醇等。一二三一二三一二三一二三一二三探究一探究二探究一探究二1.从反应类型上看分馏、裂化、裂解相同吗?
提示不相同。分馏属于物理变化;裂化、裂解均属于化学变化。
2.裂化和裂解有哪些不同?
提示二者的条件不同,目的不同。
裂化:在一定条件下使含碳原子多、相对分子质量大、沸点高的烃断裂为含碳原子少、相对分子质量小、沸点低的烃的过程。主要目的是得到更多的轻质燃油。产物含碳原子数一定比反应物含碳原子数少。
裂解:是深度裂化,使具有长链的烃分子发生断裂、脱氢等反应,生成各种短链的烃分子的过程。主要目的是得到有机化工所需的裂解气(短链不饱和烃)。产物含碳原子数一定比反应物含碳原子数少。探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二(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 。?
(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 。?探究一探究二探究一探究二探究一探究二??变式训练1??为了提高汽油产量,在石油提炼过程中常采用的化学方法是( )
A.常压分馏 B.催化裂化
C.减压分馏 D.高压分馏
解析:提高汽油产量的化学方法是催化裂化。
答案:B探究一探究二探究一探究二1.煤的干馏与石油的分馏有何区别?
提示煤的干馏是在隔绝空气、加强热的条件下发生的复杂的物理和化学变化的过程。而石油的分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离开的过程,是物理变化。
2.煤的干馏应注意什么?
提示煤的干馏必须隔绝空气加强热,否则煤就会燃烧生成CO2和H2O了。探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二根据上述实验设计回答下列问题:
(1)实验结束后,应该先把玻璃导管从溶液中取出,然后再熄灭酒精灯,这样操作的目的是? 。?
(2)焦炉气是一种混合性的可燃性气体,点燃焦炉气前必须进行 操作,目的是 ,?
但该实验没有进行此操作,实验中需要多排一会儿气体,至气泡均匀时再点燃。
(3)取下具支试管,可以发现其中的液体分为两层,上层是 ,下层是 ,在溶液中滴加酚酞溶液,溶液显 色,原因是 。?
解析:这是实验室中进行煤干馏的实验方法。该题考查了实验安全问题,煤干馏产生的气体的可燃性及煤焦油的成分,值得注意的是煤干馏的产物中含有部分氨气,且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香族化合物,不溶于水,实际上煤焦油中有机化合物的成分多达几千种。探究一探究二探究一探究二变式训练2 下列说法正确的是( )
A.把煤加强热使之分解的过程叫干馏
B.煤的干馏属于化学变化
C.煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源,主要存在于煤干馏所得的焦炉气中
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
解析:煤的干馏是将煤隔绝空气加强热的过程,选项A中没有强调“隔绝空气”这个重要条件,因此是错误的;煤干馏时发生了分解反应,是化学变化,故B正确;煤高温干馏的产物主要是焦炭,同时得到焦炉气、煤焦油、粗氨水等。焦炉气的主要成分是H2和CO等气体,芳香烃主要存在于煤焦油中,故C错误;煤经过干馏发生复杂的物理、化学变化后得到煤焦油等物质,煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物,煤焦油在170 ℃以下蒸馏出来的馏出物中主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等,所以不能说煤中含有苯和甲苯,故D错误。
答案:B1 2 3 4 51.煤的综合利用主要包括:①煤的干馏 ②煤的气化 ③煤的液化。其中属于化学变化过程的是( )
A.① B.③ C.①③ D.①②③
解析:煤的干馏、气化和液化都是化学变化过程。因为在这些变化过程中都生成了煤本身并不含有的新物质。特别注意,煤的气化和液化并不等同于物质三态变化过程中的汽化和液化。
答案:D1 2 3 4 52.石油减压分馏的目的是( )
A.使高沸点的重油进一步分离
B.得到更多的重油
C.分离得到汽油、煤油等轻质油
D.得到高质量的汽油
解析:石油分馏有常压分馏和减压分馏两种,减压分馏的目的是使高沸点的重油进一步分离。
答案:A1 2 3 4 53.下列关于煤、石油、天然气等能源的说法正确的是( )
A.石油裂解得到的汽油是纯净物
B.石油产品都可用于聚合反应
C.天然气是一种清洁的化石燃料
D.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
解析:汽油是混合物,石油产品中的烯烃才可以发生聚合反应,水煤气是通过煤的气化得到的。
答案:C1 2 3 4 54.下列说法中错误的是 。?
①石油分馏是物理变化
②煤的干馏是物理变化
③石油的裂化是化学变化,主要是为了提高轻质油的产量
④石油裂解主要是为了得到苯
⑤一碳化学就是有关CO的化工
⑥天然气化工属于一碳化工
答案:②④⑤1 2 3 4 55.随着国家“西气东输”二线工程的贯通,以国外气源为主的天然气管道南达香港,东至上海。
(1)天然气的主要成分是 。?
(2)在一碳化工中,天然气重整的化学方程式是 。?
(3)管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类。根据CO、H2、CH4燃烧的化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是 。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是 (填“增大”或“减小”)进风口,如不作改进可能产生的不良结果是 。?1 2 3 4 5课件10张PPT。单元整合DANYUAN ZHENGHE专题1专题2专题1专题2专题1专题2专题1专题2专题1专题2专题1专题2专题2 石油、煤、天然气综合利用的两组易混问题
1.化学三馏——蒸馏、分馏、干馏
蒸馏:把液体加热到沸腾变为蒸气,再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到分离或提纯的目的,混合物中至少要有一种组分为液体。各组分沸点差别越大,挥发出的物质(馏分)越纯。若不同组分之间沸点差别小或不同组分互溶形成恒沸液体,馏分则不纯。
分馏:对多组分混合物控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除去杂质的目的。
干馏:把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使之分解的过程叫做干馏。蒸馏与分馏属于物理变化,干馏过程往往很复杂,属于物理、化学变化。专题1专题2专题1专题2
