化工生产的一些基本原理

1、【课前阅读】 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，是化学技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。 1918年，德国化学家哈伯使用氮气与氢气成功合成了氨气，从而获得了诺贝尔化学奖。使人们摆脱了之前使用昂贵的硝石来制取含氮化合物的处境。,化工生产的再认识,核心物质转化,空气煤炭 ：表明原料来源， 易获取，降低成本,净化 ： 除杂，防止催化剂中毒,催化剂高温高压：控制核心反应条件 原料充分利用,液态氨气分离 ：分离提纯， 原料充分利用,循环箭头 ：循环原料气体， 原料充分利用,热交换：能量充分利用。,无有害气体排放 ：环境保护,实际操作,核心物质转化

2、,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,活动1： 某学习兴趣小组同学打算设计一种能回收含铜电缆废料（含废料中电缆皮和其它杂质不参与化学反应也不溶于水）得到铜与绿矾晶体的流程，请你一起帮助他们进行流程的设计. 可用试剂：铁粉、稀硫酸或其他易取得的试剂 可用设备：粉碎机、加热设备、过滤装置,【任务1】,核心物质转化路线图,要求1、样例：合成氨核心物质转化图 2、其他试剂选取合理,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料

3、利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,实际操作思考,要求： 实际操作可结合设备思考,【任务2】 绘制流程图,其他问题的思考： 从硫酸亚铁溶液制得绿矾晶体的结晶方式是 ， 解释原因 。,降温结晶,硫酸亚铁加热易被氧化， 且其含有结晶水，蒸发干会失去结晶水。,易被氧化的盐,含结晶水的盐,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,活动2：某工厂以回收的石膏废料 （主要成分为CaSO4，其它杂质忽略 不计）为原料，与合成氨工厂进行 合作，打算设计新的方法制备硫酸 铵。请你一起帮助工厂负责人进行 流程的设计。,任务1核心

4、物质转化路线图,实际操作思考,【任务2】 绘制流程图,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,其他问题思考： 核心反应中通入的气体是否存在先后顺序？ 请用平衡移动理论来解释该生产中 核心反应的发生原因？,核心物质转化,实际操作,核心反应,原料、 预处理,分离提纯 等其他,化工原则,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,反馈1 ： 孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含有少量SiO2、FeCO3等杂质,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体流程如下

5、:,（1）试剂A是一种常见的酸，写出其化学式,（2）由滤液3得到硫酸铜晶体,需要经过的步骤 依次有: 、 过滤等 ； 如果要得到纯度较高的硫酸铜晶体还需要 的进行操作名称叫 。,蒸发浓缩、冷却结晶,重结晶,H2SO4,实际操作,核心物质转化,化工原则,核心反应,分离提纯 ,原料利用充分,能量利用充分,环境保护,原料 、 预处理,反馈1 ： 孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含有少量SiO2、FeCO3等杂质,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体流程如下:,（3）滤液1中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，上述流程中需要用试剂B把滤液1中的Fe2+全部转化为Fe3+，从而形成溶液2，则试剂B可以选用 （选填编号） 。 A .铁粉 B. H2O2 C. 氯水 D. 酸性高锰酸钾,（4）步骤中需要调节pH的目的是 ；沉淀X的化学式是 ；可以选用的试剂