物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路——以氨氧化法制硝酸為例主講人：范曉瓊

學(xué) 校：北京市第八十中學(xué)學(xué) 科：化學(xué)必修2（人教版） 年 級(jí)：高一下學(xué)期高中化學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)與目標(biāo)通過分析探討氨氧化法制硝酸的實(shí)驗(yàn)方案，能夠在明確實(shí)驗(yàn)原理的前提下，從原料的獲取、儀器或裝置的選擇和組裝、反應(yīng)條件的選擇與控制三個(gè)方面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，體會(huì)構(gòu)建物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路。高中化學(xué)硝酸的性質(zhì)與用途不僅是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要化工原料（如化肥、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥等）而且也是軍工的重要物資（如炸藥）“國(guó)防工業(yè)之母”化肥印染醫(yī)藥爆破高中化學(xué)硝酸的制備1233.氨催化氧化法NaNO3(S)+H2SO4(濃

)=NaHSO4+HNO3硝石法電弧法受硝石產(chǎn)量限制、產(chǎn)量低、消耗硫酸多產(chǎn)率低、電能消耗大產(chǎn)率高、成本低、電能消耗小△高中化學(xué)氨氧化制硝酸實(shí)驗(yàn)原理大任務(wù)分解為具體問題原料的獲取儀器或裝置的選擇和組裝反應(yīng)條件的選擇與控制高中化學(xué)氨氧化制硝酸將具體問題轉(zhuǎn)化成具體任務(wù)原料的獲取實(shí)驗(yàn)原理1.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如何獲取氨氣和氧氣？如需實(shí)驗(yàn)室制備，請(qǐng)寫出方程式，畫出裝置圖是否需要對(duì)原料進(jìn)行除雜凈化？如果需要，請(qǐng)畫出裝置圖儀器或裝置的選擇和組裝4.在制備過程中，是否存在污染問題？如果存在，請(qǐng)畫出解決污染的裝置圖或提出解決措施。請(qǐng)你繪制制備硝酸的流程圖或簡(jiǎn)易裝置圖。反應(yīng)條件的選擇與控制5.可采取哪些措施提高化學(xué)反應(yīng)的速率和原料的利用率？高中化學(xué)1.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式氨氧化制硝酸高中化學(xué)氨氧化制硝酸高中化學(xué)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑△Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O堿石灰NH3.H2O（濃氨水）NH3↑+H2O△MnO2氨氧化制硝酸2.如何獲取氨氣和氧氣？如需實(shí)驗(yàn)室制備，請(qǐng)寫出方程式，畫出裝置圖高中化學(xué)除氮氧化物在制備過程中，是否存在污染問題？如果存在，請(qǐng)畫出解決污染的裝置圖或提出解決措施?？刹扇∧男┐胧┨岣呋瘜W(xué)反應(yīng)的速率和原料的利用率？氨氧化制硝酸3.是否需要對(duì)原料進(jìn)行除雜凈化？如果需要，請(qǐng)畫出裝置圖高中化學(xué)濃氨水催化劑無水氯化鈣氧化瓶吸收瓶NaOH溶液實(shí)驗(yàn)室氨氧化制硝酸流程圖解讀空氣氧氣由空氣提供，氨氣由空氣通過氨水帶出，不僅價(jià)格低廉，而且混合均勻。無水氯化鈣不能用于干燥氨氣，因?yàn)槟芘c氨氣反應(yīng)生成

CaCl2·8NH3高中化學(xué)工業(yè)氨氧化制硝酸流程圖解讀高中化學(xué)硝酸工業(yè)生產(chǎn)工藝需要解決的核心問題氨氧化如何獲得NO二氧化氮的吸收率較低3.尾氣中氮氧化物的處理途徑高中化學(xué)氨氧化如何獲得NO研究發(fā)現(xiàn)，氨氣與氧氣反應(yīng)可以產(chǎn)生多種不同的產(chǎn)物，除NO外，還有N2O和N2生成。請(qǐng)寫出分別生成N2O和N2的化學(xué)方程式。高中化學(xué)探索尾氣處理的途徑根據(jù)價(jià)類二維圖，你認(rèn)為應(yīng)該將氮氧化物轉(zhuǎn)化為什么物質(zhì)除去？高中化學(xué)探索尾氣處理的途徑NO2

在堿溶液中發(fā)生歧化反應(yīng),生成兩種鹽和水；純的

NO不與堿溶液反應(yīng)，但當(dāng)有NO2存在時(shí)，且當(dāng)NO：NO2=1:1時(shí)，NOx在水中的溶解度最大，此時(shí)堿液對(duì)NOx的吸收速率最快，氣體被完全吸收，生成水和一種鹽。高中化學(xué)探索尾氣處理的途徑NO2

在堿溶液中發(fā)生歧化反應(yīng),生成兩種鹽和水；純的

NO不與堿溶液反應(yīng)，但當(dāng)有NO2存在時(shí)，且當(dāng)NO：NO2=1:1時(shí)，NOx在水中的溶解度最大，此時(shí)堿液對(duì)NOx的吸收速率最快，氣體被完全吸收，生成水和一種鹽。高中化學(xué)探索尾氣處理的途徑NO2

在堿溶液中發(fā)生歧化反應(yīng),生成兩種鹽和水；純的

NO不與堿溶液反應(yīng)，但當(dāng)有NO2存在時(shí)，且當(dāng)NO：NO2=1:1時(shí)，NOx在水中的溶解度最大，此時(shí)堿液對(duì)NOx的吸收速率最快，氣體被完全吸收，生成水和一種鹽。高中化學(xué)探索尾氣處理的途徑在催化劑存在下，利用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮氧化物還原成氮?dú)夂退?。高中化學(xué)物質(zhì)制備