江苏省南京三中（六中校区）高三化学考前复习《工业化学》教学案.doc

江苏省南京三中（六中校区）2012届高三化学考前1基本工业生产序号工业过程原 料设 备 及 反 应 原 理注意事项1合成氨煤、水、空气原料气的准备h2来源于水煤气：2c + o2 = 2co（燃烧）c + h2oco + h2co + h2oco2 + h2 n2来源于液化空气的分离因为合成氨反应中nh3所占体积分数较低，原料气需要循环使用，所以原料气n(n2):n(h2)=1:3（因n2中会含有少量的稀有气体，n2的体积会略大一些）合成氨的反应（条件：高温、高压、催化剂） n2 + 3h22nh32硝酸nh3、空气、水氧化炉：4nh3 + 5o2 = 4no + 6h2o这是强烈的放热反应，生成产物是no，而不是no2。氧化吸收塔：2no + o2 = 2no2 3no2 + h2o = 2hno3 + no经过循环吸收，最后nox和o2的计量关系可表示为4no2 + o2 + 2h2o = 4hno34no + 3o2 + 2h2o = 4hno3总方程式：4nox + (5-2x)o2 + 2h2o = 4hno3尾气处理：naoh溶液吸收 nh3的催化还原3硫酸fes2和s空气和水沸腾炉 4fes2 + 11o2 = 2fe2o3 + 8so2 s + o2 = so2加快反应速率，提高原料转化率的方法：将矿石粉碎、用空气将粉末吹散开接触室 2so2 + o2 2so3 （反应条件：高温、催化剂-v2o5）采用常压，是此条件下so2转化为so3的转化率较高。注意：若采用高压、高温、催化剂，则有利于提高硫酸工业的产量（加快反应速率）。因原料气不再直接循环使用，工业上采用o2过量的方法提高so2的转化率吸收塔 so3 + h2o = h2so4用浓硫酸作吸收剂，不能用水作吸收剂（强烈放热，容易形成酸雾）尾气处理：nh3水吸收法na2so3吸收法4石油的分馏原油经脱盐、脱水以后，常压分馏汽油中加入溴水后的现象：减压分馏：5石油裂化柴油等重油裂化：c18h38 产物中加入溴水后的现象：6石油裂解石脑油等轻质油裂解：c4h10 将产生的气体通入溴水后的现象：7煤的干馏煤煤的干馏的主要产物：8玻璃纯碱（na2co3）石灰石（caco3）石英（sio2）na2co3 + sio2 = na2sio3 + co2caco3 + sio2 = casio3 + co2原料：n(na2co3):n(caco3):n(sio2)=1:1:6普通玻璃中：n(na2o):n(cao):n(sio2)=1:1:6 n(na2sio3):n(casio3):n(sio2)=_。9水泥石灰石、黏土主要成分：硅酸二钙（2caosio2）硅酸三钙（3caosio2）铝酸三钙（3caoal2o3）2金属的冶炼金属活动性金属冶炼方法注意事项kna(l) + kcl(l) = nacl(l) + k(g)此反应得以发生是由于熵拉动的结果na电解熔融的nacl：阴极反应_阳极反应_粗盐提纯的实验（含ca2+、mg2+、so42-的粗盐提纯）试剂的加入顺序：_过滤操作的位置：_na2co3的作用：_电解熔融的naoh：阴极反应_阳极反应_naoh可来源于氯碱工业：阴极反应_、阳极反应_mg电解熔融的mgcl2：阴极反应_阳极反应_海水中提取mgcl2的反应：_在从海水中提取macl2时，有一将mg2+转化为mg(oh)2沉淀，再将此沉淀转化为mg2+的过程，其在生产上的意义是：_al电解熔融的al2o3：阴极反应_阳极反应_电解过程中的助剂是_，其作用是_。自然界的铝土矿中常含sio2和fe2o3等杂质，请设计实验流程提纯al2o3。fe高炉炼铁：生产还原剂_、_还原铁矿石_造渣反应_生产原料：_尾气利用：_高炉中的平衡反应：_生产设备：_cu铜的冶炼原理：2cu2s + 3o2 = 2cu2o + 2so2 cu2s + 2cu2o = 6cu + so2精炼铜的方法（粗铜中含zn、fe、ag、au等杂质）设备的基本构造：_ _反应的基本原理：阳极反应_ 阴极反应_ 阳极泥的成分_湿法炼铜：cu2+ + fe = cu + fe2+hghgo的热分解：_ 3海水资源的综合利用1000g海水中含cl-19.1gna+10.6gso42-2.66gmg2+1.28gca2+0.40g微量元素br-、i-等na+、cl-ca2+、mg2+so42-海洋动物贝壳（caco3）晒盐盐卤（na+、mg2+、ca2+、cl-、so42-）粗盐（na+、cl-、mg2+、ca2+、so42-）煅烧mg(oh)2hclmgcl2(aq)mgcl26h2omgcl2(无水)mg(c)(a)(b)除杂试剂加入的顺序操作试剂精盐操作微量元素br-cl2用空气吹出so2溶液cl2蒸馏br2cl2用空气吹出na2co3溶液hcl萃取br2 (有机相)蒸馏br2海洋植物海带、藻类等酒精浸泡后灼烧含i-的溶液+h2o、溶解(d)含i2的溶液i2（有机相）i2 (e) (f) (g)1在粗盐的提纯过程中，除杂试剂加入的先后顺序是_（或_ ） 在加入除杂试剂后的操作是_，随之的试剂和操作分别是_、_。2在提取镁的过程中，从mgcl2溶液中获得mgcl26h2o的实验室操作将是_，由mgcl26h2o制取无水mgcl2需要注意_，由无水mgcl2制得mg的方法是_，相应的化学反应方程式为_。如果直接电解mgcl2溶液，将发生反应的离子方程式为_。3经由海水提取的mg(oh)2分解获得的mgo，因纯度高而使用寿命长，可作为钢铁工业中高炉的内衬。请写出生产过程中获得mg(oh)2的离子方程式 _，在反应过程中，为使最后得到纯净的mg(oh)2，可采取的方法是_。4在上图获得各种化工产品的过程中，为节约能源，均设计了一个相似的生产工艺，这就是_。5请根据以上工艺流程，设想为发挥其工业生产的最大效益，在海边生产基地还可以建立怎样的工业企业？精盐电解熔融的nacl电解nacl溶液 氯碱工业制备纯碱 氨碱工业第20题:20无论从经济的发展还是人类的进步而言，合成氨的发明都是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”以下是与nh3相关的工业过程示意图。空气n2o2天然气ch4h2 + co h2 + co2 h2onh3hno3nh4no3co(nh2)21:3已知ch4(g) + 2o2(g) =co2(g)+2h2o(g) h = - 890kj/mol 2co(g) + o2(g) = 2co2(g) h = - 566.0 kj/mol 2h2(g) + o2(g) =2h2o(g) h = -571.6 kj/mol（1）请写出ch4（g）与o2（g）反应生成co（g）和h2（g）的热化学反应方程式 _。（2）在生产过程中，会涉及h2和co2的分离。你认为可取的方法是 a. 在加压条件下用水吸收co2 b. 用naoh溶液吸收co2 c. 加压，使co2液化 并说明你的理由：_。（3）nh3作为一种富氢化合物，因其具有良好的产业基础，且价格低廉，成为人们关注的重点。直接供氨式燃料电池在碱性条件下的负极反应为_。（4）合成尿素的反应是分作两步进行的： 2co2（g）+ nh3（g）h2ncoonh4（aq） h = - 159.47kj/mol (氨基甲酸铵)h2ncoonh4（aq）co(nh2)2（aq）+ h2o（l） h = + 28.49kj/mol单位时间co(nh2)2的产量压强/kpan(nh3):n(co2) = 1:1n(nh3):n(co2) = 2:1n(nh3):n(co2) = 3:1n(nh3):n(co2) = 4:1 在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强和n(nh3):n(co2)的关系如右图所示。生产过程中n(nh3):n(co2)的最佳配比为_，而实际实际生产条件下，往往使n(nh3):n(co2)3，这是因为_、_。在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是_。（5）将氨分为两部分，一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸，另一部分又与hno3反应生成nh4no3。若hno3与nh3的反应是完全的，有标准状况下50lnh3经上述反应过程生成84g nh4no3。则nh3逐级转化为hno3的转化率为_。参考答案：（1）2ch4(g) + o2(g) = 2co(g) + 4h2(g) h = -70.8 kj/mol （2）c，因为co2的熔沸点比h2高，且在常温条件下经加压，co2可液化，此法较为节约资源，有利于环境保护。（解释：在不存在氢键的条件下，分子的相对分子质量与相应物质的熔沸点有相关性，可以推测co2的熔沸点较高，且常温下co2可以干冰的形式存在，说明常温下co2经加