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化学与技术 （一）化学与资源开发利用 1．了解化学在水处理中的应用。 (1)天然水中所含的杂质及其处理方法。 含有的杂质主要有悬浮物质、胶体物质和可溶物质等。 饮用水（自来水）的处理工序：原水→ 过滤→ 吸附→ 杀菌。 常见的混凝剂：铝盐和铁盐等，其净水原理：铝离子或铁离子水解生成胶体的净水功能。 用于自来水消毒杀菌的消毒剂有：漂白粉精、氯气、二氧化氯和臭氧等。 常用吸附剂：活性炭（表面积大、吸附能力强，可除去水中异味）。 （2）污水处理 ①水污染的检测项目 a、水的理化性质——色度、浊度、PH等 b、无机物——溶解氧（DO）、某些金属离子、氯离子、硫酸根离子、氮和磷的化合物等 c、有机物——通常测定生化需氧量（BOD）① ②处理污水的主要方法是生物化学方法。通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物。 （3）硬水软化 常见的硬水软化方法：加热煮沸法、离子交换法和药剂软化法。 ①软水与硬水的简单鉴别： 取少量两种水，加入适量的肥皂水，产生沉淀少者为硬水 ②硬水软化的方法a.加热煮沸法：只能消除　暂时　硬度，　永久 　硬度没变化 b.药剂软化法:常用的药剂有 石灰 、 纯碱 等。反应过程中，镁都是以 氢氧化镁 的形式沉淀，而钙都是以 碳酸钙 形式沉淀，加入的次序先后是　先石灰后纯碱　。 c.阴阳离子交换树脂法：(1)先后次序是 先通过阳离子交换树脂，后通过阴离子交换树脂 （2）优点 质量轻、设备简单、占地面积小，操作方便 。 2．了解海水的综合利用，了解海水淡化的主要方法。 海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法和离子交换法。 a. 减压蒸馏法的原理：利用压强降低，液体的沸点也 降低 。 优点：　设备相对简单，技术成熟　，缺点： 能耗大 b.电渗析法原理：在外加直流电场作用下，处于中间海水槽里的阴离子、阳离子分别透过阴离子交换膜、阳离子交换膜迁移到阳极区、阴极区,中间水槽里的水含盐量就 降低 了。 特点：消耗的 电能 大，但其成本只有蒸馏法的 1/4 。 c.反渗透法的原理：如果在含盐浓度 较大 的溶液一侧施加一定的压力，可以迫使水从 浓 溶液一侧向 稀 溶液一侧渗透，使浓溶液浓度 增大 ，得到淡水。 特点：可以大量、快速地生产淡水，寻找　更理想的渗透膜　，是目前努力的方向。 d.冷冻法原理: 把冷海水喷入真空室，部分海水 蒸发吸热 使其余海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水淋洗、熔化就得到淡水。 特点：由于水的比热、汽化热大，这种海水淡化技术要消耗　大量的能源　。 3．了解合成氨的主要原理、原料，重要设备、流程和意义，了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。 （1）氮的固定：把大气中的 氮气 转化为 氮的化合物 。 （2）合成氨原料气的制备。N2：① 燃烧C除氧气 ② 冷凝蒸发法得氮气 ； H2：①由水蒸气制得 C与水蒸气反应得氢气 ②由天然气制得 CH4+H2O=CO+3H2 。 （3）合成氨原理： 氮气和氢气在高温高压催化剂作用下生成氨气 ，合适条件：温度 450℃ 压强 20-50Mp 催化剂 铁触媒 （4）合成氨主体设备： 合成塔 4．了解电解食盐水的基本原理，了解氯碱工业产品的主要用途。了解食盐水电解工艺和主要设备——离子离子离子Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-，所用试剂只有过量才能除净这些杂质，试设计一个合理的顺序逐一除杂。 过滤→过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液（前两步可互换）→纯碱溶液→过滤 5．了解接触法制硫酸的生产工艺、了解各阶段反应的主要设备；了解硫酸工业中“三废”的治理和综合利用。 （1）生产工艺： （2）适宜条件的选择：温度 450℃ 压强 常压 催化剂 V2O5 （3）硫酸工业的“三废”治理： 　①废渣处理：黄铁矿矿渣可用炼铁（要注意除硫），制硫酸铁、铁红颜料（氧化铁）等。 ②污水处理：硫酸工业中的污水,含有硫酸、氟化物、铁、铅离子等杂质,用石灰乳中和硫酸，离子方程式为Ca(OH)2 + 2H+= Ca2+ + 2H2O，产生氢氧化铁絮状沉淀并吸附其他重金属离子。 ③尾气吸收：尾气中的少量SO2用氨水吸收，方程式： SO2 + 2NH3 + H2O =(NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3 ④厂址选择 ：靠近　消费中心　中心的地区，避开人口稠密居民区和环保要求高地区。 6．了解从海水中提取镁的过程和原理，了解从铝土矿中提取铝的过程和原理及铝制品在生活中的广泛应