1、化工生產(chǎn)過程:,(1)確定化學(xué)反應(yīng)原理 (2)選擇原料 (3)選擇設(shè)備和工藝流程 (4)三廢處理(環(huán)境保護(hù)) (5)能源的利用(綜合經(jīng)濟(jì)利益) (6)其它問題(如廠址，成本，反應(yīng)條件等問題）,工業(yè)上接觸法制硫酸,工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“七個(gè)三” : 三種原料: 三個(gè)反應(yīng): 三個(gè)生產(chǎn)過程: 三凈化： 三個(gè)主要設(shè)備: 硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件: 廢氣及廢液，廢渣的處理方法：,硫磺(或黃鐵礦),空氣,和水,造氣,催化氧化,吸收,沸 騰 爐,接 觸 室,吸收塔,(1)4005000C (2)常壓 (3)適當(dāng)過量的空氣,除塵，洗滌，干燥,硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)主要設(shè)備,動(dòng)畫演示,接 觸 室圖片,98.3

2、%H2SO4,SO2 O2,SO2 O2,SO2 O2,動(dòng)畫演示,酸霧的形成,用途 硫酸是化學(xué)工業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。首先硫酸大量用于化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)，如每生產(chǎn)1噸的過磷酸鈣要消耗360公斤硫酸，化肥生產(chǎn)消耗占硫酸產(chǎn)量的50%以上；在有機(jī)合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，生產(chǎn)醚、酯、有機(jī)酸、也要消耗硫酸；在無機(jī)化學(xué)工業(yè)中，HF、H3PO4等的生產(chǎn)及K、Fe、Cu、Zn、Al的硫酸鹽的生產(chǎn)等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)中；國防工業(yè)中，如生產(chǎn)炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、搪瓷、醫(yī)藥、機(jī)械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。,課堂練習(xí),1在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO

3、3：2SO2+O2 2SO3，H 0，已知常壓下平衡混合氣體中SO3體積分?jǐn)?shù)為91%。試回答： （1）在生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了 _。 （2）加熱到400500是由于 _。 （3）壓強(qiáng)采用_，原因是_ _。 （4）常用濃H2SO4來吸收SO3而不用水，因?yàn)開 _ _ _。,2（07山東濟(jì)南統(tǒng)考）下圖所示的裝置是仿照工業(yè)制備硫酸的工藝流程設(shè)計(jì)出來的，用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。 試填寫下列空白： （1）寫出工業(yè)上用FeS2制取SO2的化學(xué)方程式 。 （2）寫出上圖中部分裝置的作用：甲：混合SO2和O2； ； 丙和丁： 。 （3）若丁裝置在反應(yīng)過程中出現(xiàn)氣泡，不久就出現(xiàn)

4、了白霧，而丙裝置一直沒有明顯變化，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因是：丙中插入濃硫酸溶液的導(dǎo)管插得太深，使兩個(gè)吸收瓶內(nèi)的壓強(qiáng)差較大，導(dǎo)致SO3從丁的水中冒了出來，與水形成酸霧； （4）上圖裝置中的甲和乙部分、丙和丁部分分別與工業(yè)制取硫酸的裝置相對應(yīng)，甲和乙相當(dāng)于 ；丙和丁相當(dāng)于 。,（5）在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是 （填下列各項(xiàng)的序號(hào)）。 A硫鐵礦燃燒前需要粉碎，因?yàn)榇髩K的硫鐵礦不能 在空氣中燃燒 B從沸騰爐出來的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中二氧化硫 會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng) C二氧化硫氧化為三氧化硫時(shí)需使用催化劑， 這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化 D三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收

5、，目的是防止形成酸霧， 以提高三氧化硫的吸收效率,4.硫酸在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，下圖是工業(yè)接觸法制硫酸的簡單流程圖，試回答下列有關(guān)問題 （1）若沸騰爐中每燃燒0.12 kg FeS2就會(huì)放出853 kJ熱量，寫出此狀況下FeS2燃燒的熱化學(xué)方程式_ （2）反應(yīng)2SO2+O22SO3是在500恒溫密閉的接觸室中進(jìn)行的，能充分說明此反應(yīng)已達(dá)到平衡的標(biāo)志是_ A接觸室中SO2、O2、SO3共存 B接觸室中SO2、O2、SO3的濃度相同 C接觸室中SO2、SO3的物質(zhì)的量之比為212 D接觸室中壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化 （3）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中

6、間有熱交換器的接觸室。按此密閉體系中氣體的流向，則在B處流出的氣體(除N2外)為 ASO2 BSO3，O2 CSO2，O2 DSO2，SO3,（4）在實(shí)際生產(chǎn)過程中，進(jìn)入接觸室的氣體中O2的體積分?jǐn)?shù)是SO2體積分?jǐn)?shù)的1.5倍，其原因是 （5）SO3的吸收過程是在吸收塔中進(jìn)行的，吸收塔里還裝入大量瓷環(huán)(如上圖所示)。下列有關(guān)說法不正確的是 A從處通入SO3，整個(gè)吸收操作采取逆流的形式 B從處噴下的是蒸餾水，瓷環(huán)的作用是增大吸收面積，提高吸收效率 C從處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣 D從處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸,5黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒

7、產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。 （1）將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡，測得c(SO3)0.040mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過程）。 （2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母） A升高溫度 B降低溫度 C增大壓強(qiáng) D減小壓強(qiáng) E加入催化劑 G移出氧氣 （3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 （4）將黃鐵礦的

8、煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是 。,1）濃度：使用過量的氮?dú)狻?2）溫度：400500； 3）高壓:10MPa30MPa； 4）催化劑(加快反應(yīng)速率)：鐵,工業(yè)合成氨:,(1)原理: (2)條件: (3)生產(chǎn)過程: (4)三廢處理:,造氣,凈化，合成,工業(yè)合成氨的工業(yè)流程:,練習(xí)：,合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得，其中一步的反應(yīng)為： （正反應(yīng)放熱），下列措施中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的是（ ） A增大壓強(qiáng) B降低溫度 C增大水蒸氣濃度 D加催化劑 合成氨工業(yè)有下列流程：原料氣制備；氨的合成；原料氣凈化和壓縮；氨的分離。其

9、先后順序?yàn)椋?） A B C D,B,3合成氨工業(yè)對化學(xué)工業(yè)和國防工業(yè)有重要的意義，對我國實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起著重要的作用。關(guān)于合成氨工業(yè)的說法正確的是 A合成氨反應(yīng)一般選擇在500左右的溫度下 進(jìn)行，只是因?yàn)榭紤]到催化劑的催化活性 B 合成氨工業(yè)必須使用鐵觸媒作催化劑 C目前我國的合成氨工業(yè)一般采用的條件是： T，500左右；P，10MPa30 MPa , 這時(shí)平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)已接近100 D有研究表明，在400、壓強(qiáng)超過200MPa 時(shí)，不必使用催化劑氨的合成反應(yīng)就能順利 進(jìn)行,D,4、在合成氨工業(yè)中，下列事實(shí)不能用勒夏特列原理來解釋的是 A向循環(huán)氣體中不斷補(bǔ)充N2和H2并將生成的NH

10、3邊及時(shí)地從混合氣中分離出來，這樣做有利于合成氨的反應(yīng) B高壓有利于合成氨的反應(yīng) C加入催化劑有利于合成氨的反應(yīng) D溫度過高不利于合成氨的反應(yīng),C,5、下面是合成氨的簡要流程示意圖，沿X線路回去的是 AN2和H2 B催化劑 CN2 DH2 6、關(guān)于催化劑的敘述，正確的是 A.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后性質(zhì)不變 B.催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故催化劑不參加化學(xué)反應(yīng) C.反應(yīng)物中的某些雜質(zhì)能使催化劑失去活性，造成催化劑“中毒” D.催化劑可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,A,C,7、下列反應(yīng)起了氮的固定作用的是 A.NH3經(jīng)催化氧化獲得NO B.NO2跟水作用制取硝酸 C.NH3CO2H2ONH4HCO3 D.N

11、2O22NO（放電條件） 8、工業(yè)上用氨和二氧化碳反應(yīng)合成尿素.已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應(yīng)產(chǎn)生H2和CO2，H2是合成氨的原料，CO2供合成尿素用.若從充分利用原料的角度考慮，選用 (填序號(hào))物質(zhì)作原料較好 A.CO B.石腦油(C5H12、C6H14) C.CH4 D.焦炭,D,B,一、氨堿法生產(chǎn)純堿,CaO+H2O=Ca(OH)2,(產(chǎn)品),(副產(chǎn)品),（原料 ）,1.氨堿法流程中的物料轉(zhuǎn)化,CO2+H2O+NH3= NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl = NaHCO3+NH4Cl,2.原理,（1）.生產(chǎn)碳酸氫鈉和氯化銨,（2）.制取碳酸鈉,（或： NaCl+NH3+CO2

12、+H2O=NaHCO3 +NH4Cl）,優(yōu)點(diǎn)：,原料便宜易得 產(chǎn)品純度高 NH3和部分CO2可以循環(huán)使用 制作步驟簡單,請你分析一下氨堿法的優(yōu)缺點(diǎn)？,缺點(diǎn)：,副產(chǎn)物CaCl2的處理 食鹽的利用率不高，大約只有70%。,3.氨堿法,二、聯(lián)合制堿法,（侯氏制堿法）,原料,NH3,CO2,（原料 ，均來自合成氨）,（副產(chǎn)品）,1.聯(lián)合制堿法中的物料轉(zhuǎn)化,(產(chǎn)品),飽和 NaCl、NH3、H2O,CO2,濾液NH4Cl（少量NaHCO3、NaCl 、NH4HCO3）,晶體NaHCO3,細(xì)食鹽粉末 NH3,晶體NH4Cl (副產(chǎn)品),CO2,Na2CO3(產(chǎn)品),濾液NaCl（少量NaHCO3、NH4C

13、l 、NH4HCO3）,綜合利用了合成氨的原料 提高了氯化鈉的利用率96% 減少了環(huán)境污染,請你分析一下聯(lián)合制堿法的優(yōu)缺點(diǎn)？,2.聯(lián)合制堿法優(yōu)點(diǎn)：,請你分析一下聯(lián)合制堿法與氨堿法的異同點(diǎn)？,NaCl、NH3（來自煉焦副產(chǎn)品）、 CO2（來自碳酸鈣）,Na2CO3,CaCl2,NH3 和部分CO2,NaCl、NH3 、 CO2 （來自合成氨）,Na2CO3,NH4Cl（氮肥，焊藥，電解液）,分離出NH4Cl后的母液、 CO2,3.兩法異同,練習(xí),1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（ ） A.氨和二氧化碳由合成氨廠提供 B.母液可回收氯化銨 C.氯化鈉的利用率達(dá)96% D.以上全是,D,2.工業(yè)上常

14、用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐校?） A.KHCO3溶解度較大 B.KHCO3溶解度較小 C.K2CO3溶解度較大 D.K2CO3溶解度較大,A,3.為了檢驗(yàn)純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），取少量樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以采用的方法是（ ） A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象 B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象 C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象 D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象,A,練習(xí)1.(2005上海高考，26 ,13分)我國化學(xué)家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：,(1) 副產(chǎn)品的一種用途為 。 (2)使原料氯化鈉的利用率從70

15、%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了 的循環(huán)。,用作化肥或焊藥或電解液,(3)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加 。 (4)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有 。(a) 增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度,稀HNO3和AgNO3溶液,AC,2.（2005年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3 固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3 晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時(shí)，得到Na2CO