复习提纲化学工业原理和工艺流程.ppt

无机化工原理在考查方面的另外一个着力点是以全新的信息考查化学反应原理在合成氨 工业制H2SO4 氯碱工业上及无机非金属材料方面的应用 中学化学需要掌握的重要的化工生产原理如下 第五单元化学工业原理和工艺流程 化学工业 合成氨工业硫酸工业氯碱工业玻璃工业 解化工原理与生产流程类题的方法解化工原理与生产流程类试题 需要由原料计算产品的量 由于反应经过多步完成 最常用的就是关系式法 关系式法是根据最初反应物和最终生成物之间量的关系 写出关系式 一般采用物质的量之比 一次列式求解 而不必对每一步反应都进行计算的一种方法 它可以使多步计算化为一步计算而完成 1 适用范围 广泛用于两个或多个互相联系的化学式或多步反应计算的一种常用方法 2 解题关键 利用关系式解题的关键是根据有关化学式或反应式及物质间转化的定量关系 找到关系式和关系量 3 关系式法的优点 关系式法可使计算化繁为简 化难为易 减少误差 并且可以保证计算结果的准确性 4 找关系式的方法 从化学方程式中提取关系式 从化学式和电极反应式等中提取关系式 从物质和对应的差量之间提取关系式 寻找关系式时要特别注意原料中的某些元素是否都转入了产物中 中间过程是否又有原始原料的参与 不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒直接得出关系式 常进行如下的相当量处理 化合物中某元素的损失率 该化合物的损失率 中间产物的损失率 原料的损失率 中间产物的转化率 原料的转化率 另外 有些题目中常出现一些教材中未见过的化学反应方程式 以信息的形式作为解题的某些条件 此时要耐心地寻找物质或元素之间的转化关系 以便得出正确的关系式 氯及其化合物的工业加工和利用 探秘实例1 2011 洛阳模拟 下图所示是以海水为原料 获得某产物的工艺流程图 已知在吸收塔中 溶液的pH显著减小 试回答下列问题 1 图中两次氯化的作用是否相同 选填 是 或 否 2 吸收塔中反应的化学方程式为 第2次氯化的离子方程式为 3 资料证实 在酸性介质中 第1次氯化过程中可用O2或空气替代 但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代Cl2 4 本工艺的处理方法可简单概括为 空气吹出 X气体吸收 氯化 某同学认为在工业生产过程中对第1次氯化液直接蒸馏也可得到产物 不必进行上述过程 请对该同学的说法作出正确的评价 解析本工艺流程是海水中Br 被Cl2氧化 然后用热空气吹出 根据题中信息 吸收塔内溶液pH显著减小 可确定气体X是SO2 吸收塔内反应的化学方程式为Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr 生成的Br 再被Cl2氧化 生成的Br2用蒸气蒸出 再冷凝得到液态溴 答案 1 是 2 Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr2Br Cl2 Br2 2Cl 3 若用廉价的空气替代Cl2进行第1次氯化 反应的离子方程式为4Br O2 4H 2Br2 2H2O 则反应时需要将大量的盐卤 浓度不大 酸化 反应后又要将废液中和才能排放 在经济上没有吸引力 4 氯化后的海水虽然含有溴单质 但浓度低 如果直接蒸馏原料 产品成本高 空气吹出 SO2吸收 氯化 的过程实际上是一个溴的富集过程 以提高其浓度 减少能源的消耗 氮及其化合物的工业加工和利用 探秘实例2 如图是工业生产硝酸的流程 合成塔中内置铁触媒 氧化炉中内置Pt Rh合金网 请回答下列问题 1 1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨 2007年化学家格哈德 埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程 示意如下 分别表示N2 H2 NH3 图 表示生成的NH3离开催化剂表面 图 和图 的含义分别是 3 已知 4NH3 g 3O2 g 2N2 g 6H2O g H 1266 8kJ mol 1N2 g O2 g 2NO g H 180 5kJ mol 1 氨催化氧化的热化学方程式为 4 吸收塔中通入空气的目的是 硫及其化合物的工业加工和利用 探秘实例3 2010 江苏 下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法 的原理 1 方法 中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为 2NH3 SO2 H2O NH4 2SO3 NH4 2SO3 SO2 H2O 2NH4HSO3能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有 填字母 A 增大氨水浓度B 升高反应温度C 使燃煤烟气与氨水充分接触D 通入空气使HSO转化为SO采用方法 脱硫 并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2 原因是 用离子方程式表示 2 方法 中主要发生了下列反应 2CO g SO2 g S g 2CO2 g H 8 0kJ mol 12H2 g SO2 g S g 2H2O g H 90 4kJ mol 12CO g O2 g 2CO2 g H 566 0kJ mol 12H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 1S g 与O2 g 反应生成SO2 g 的热化学方程式可表示为 3 方法 中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示 阳极区放出气体的成分为 填化学式 解析 1 增大氨水浓度 使燃煤烟气与氨水充分接触 都能有效提高SO2的去除率 升高温度 不利于SO2的溶解 产物在高温下也易分解 D项 通入空气 空气中的CO2会消耗氨水 不利于SO2的吸收 故选A C H2SO3的酸性强于H2CO3 抑制CO2的溶解 原理为 工业上用 三氯氢硅还原法 提纯粗硅的工艺流程如图所示 探秘实例4 硅及其化合物的工业加工和利用 解析本题通过工业上 三氯氢硅还原法 提纯粗硅的流程综合考查了化学反应速率 物质的分离 盖斯定律的应用和工业原料循环等方面的知识 本题第 1 问具有一定的开放性 升高温度 增大压强 增大HCl的浓度和使用催化剂可加快反应的速率 但考虑到不降低反应的转化率 故 升高温度 不