Чарушникова Р.М. Химическая технология.Анализ результатов экзаменов.

Химическая технология

Р.М.ЧАРУШНИКОВА,
учитель гимназии № 152,
г. Казань


Анализ результатов экзаменов, проведенных в форме ЕГЭ, показывает, что учащиеся часто допускают ошибки при ответе на вопросы части А под номерами 27 и 29, составленные для проверки знаний о способах получения веществ, оптимальных условиях проведения химических реакций. Мини-справочник, составленный мной в виде обобщенных таблиц (табл. 1–7) и кратких сведений по химической технологии, поможет в подготовке к экзаменам по химии, а также при проведении занятий по политехническим разделам химии и профильных элективных занятий “Химия в промышленности”.

Химическая технология – наука о наиболее экономичных методах и средствах массовой химической переработки природного материала (сырья) в продукты потребления и промежуточные продукты, применяемые в различных отраслях народного хозяйства.

Главная задача химии и химической технологии – это производство разнообразных веществ и материалов с определенным комплексом механических, физических, химических и биологических свойств.

Общие принципы химической технологии:

1. Распределение производственного процесса по стадиям.

2. Выбор и обогащение сырья.

3. Механизация и автоматизация всех производственных процессов.

4. Непрерывность производства.

5. Комбинирование различных химических производств.

6. Создание оптимальных условий для протекания химических реакций.

7. Применение катализаторов.

8. Использование теплоты химических реакций.

9. Применение теплообмена.

10. Максимальное увеличение поверхности соприкасающихся реагирующих веществ.

11. Использование противотока.

12. Применение циркуляционных процессов.

Таблица 1

Производство серной кислоты контактным способом из пирита

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Таблица 2–3

Скачать:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Таблица 4–7

Скачать:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Производство алюминия

Технология производства

1. Очистка бокситов от примесей оксидов кремния, железа и получение чистого Al2O3.

2. Расплавление криолита (Na₃[AlF6]) при t = 1000 °C и добавление в него Al₂O₃ (10 % по массе).

3. В процессе электролиза Al₂O₃ (рис. 1) на графитовом катоде образуется расплавленный Al, а на аноде – СО₂. Криолит остается в расплаве.

2Al₂O₃ =4Al + 3О₂,

О₂ + С = СО₂


[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 1. Схема электролизера для получения алюминия

Производство чугуна

Химические реакции, лежащие в основе производства чугуна доменным способом (рис. 2):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 2. Схема доменной печи для получения чугуна

получение восстановителя:

C + O₂ = CO₂ + 402 кДж,

CO₂ +С = 2CO;

восстановление железа:

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂,

FeO + CO = Fe + CO₂;

суммарное уравнение восстановления железа из руды:

Fe₃O₄ + 4CO = 3Fe + 4CO₂;

образование шлаков:


CaCO₃ = CaO + CO₂,

CaO + SiO₂ = CaSiO₃ (шлак).

Способы переработки чугуна в сталь

Химические реакции, лежащие в основе переработки чугуна в сталь (рис. 3, 4, 5):

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 3. Мартеновский способ выплавки стали

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 4. Кислородно-конвертерный способ выплавки стали

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Рис. 5. Получение стали в электропечах

окисление чугуна и примесей, содержащихся в чугуне:

2Fe + O₂ = 2FeO,

2C+ O₂ = 2CO,

2Mn + O₂ = 2MnO,

Si + O₂ = SiO₂,

4P + 5O₂ = 2P₂O₅,

S + O₂ = SO₂;

окисление примесей оксидом железа(II):

2FeO + C = 2Fe + CO₂,

2FeO + Si =2Fe + SiO₂,

FeO + Mn= Fe + MnO,

5FeO +2P =5Fe + P₂O₅;

образование шлаков:

CaO + SiO₂ = CaSiO₃,

3CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂;

раскисление стали:

FeO + Mn = Fe + MnO,

MnO + SiO₂ = MnSiO₃ (шлак).

Получение феноло-формальдегидной смолы

Реакция поликонденсации (многостадийный процесс)


Л и т е р а т у р а

Эпштейн Д.А. Учителю об основах химической технологии. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1975; Цветков Л.А. Органическая химия. Учебник для учащихся 10–11 классов общеобразовательных учреждений. М.: Владос, 2001; Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Астрель, 2003; Сборник нормативных документов. Химия. Примерные программы по химии. Сост. Э.Д.Днепров, А.Г.Аркадьев. М.: Дрофа, 2008; Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. Компакт-диск, 2003.