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1、板块一、硫酸工业一、过程.造气4FcS2 +1102 =高温= 2Fc2O3 + 8SO2 沸腾炉粉碎矿石，通过强空气流使矿石处于沸腾状态，增大反应物的接触血积，加快反应速度。 从沸腾炉内导出的炉气，耍经过净化的理由是防止催化剂中毒接触氧化 2SO2 + 02 = 2SO3 接触室该反应放热，可进行热交换.三氧化硫的吸收SO3 + 02 = H2SO4 吸收塔 三氧化硫的吸收采取逆流的形式，冃的是增大其与吸收剂的接触面积 三氧化硫M 98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使其吸收完全二、尾气处理尾气的成分:S02 （少量）、02、N2尾气处理要经过两个过程：一是进行第二次氧化；二是将
2、两次氧化后的气体加以净化后回收处理。固硫：CaO+SO2=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4练习：1. （15分）工业制硫酸生产流程如下图:98%硫（1）早期生产用黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸用硫碱为原料，理由是（2分）在催化反应室，下列措施中有利于提高S02平衡转化率的有（2分）A.升高温度B.减少压强C.不断补充SO?和空气D.及时分离岀SO3（3）在生产中，为提髙催化剂效率采取了哪些措施？ （3 分）（4）已知 2SO2 （g） +02 （g） L2SO3 （g），AH=-196 kJ-moP 在 450C、常压和饥催化条件卜向一密闭容器中充入2molSO2和ImolO?,
3、充分反应后，放出的热量（填196kj,理由是（3 分）（5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO27% O2II%、N282%o在500C,0.1 MPa条件下达到平衡时,各种气体的体积比为V （SO2）： V （SO3）： V （O2）： V （N2） = 0.46： 6.5： 7.7： 82,贝 1JSO2 的利用率为（3 分）（6）在450C、常压和锐催化条件下,在容积为VL的容器中加入2“ molSO2和m molO2,反 应达平衡后测得平衡常数为K,此时02的转化率为xo则K和x的关系满足K=0 （2分）板块二、工业制俏酸一、原料:NH3,水,空气.二、主要反应为：4NH3
4、+ 502 =催化剂+强热=4NO + 6H2O 氧化炉中;2N0 + 02 = 2NO2 冷却器中;3NO2 + H20 = 2HNO3 + N0 吸收塔;板块三、工业合成氨1. 合成氨工业(1) 简要流程 (2) 原料气的制取n2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的02与碳作用生成CO2,除去CO2ri得N2OH2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。用煤和水制H2的主要反应C-H：O(s) CO-H,：CO-H.O(g *(3) 制得的出、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。(4) 氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。(5) 氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出來
5、，提高原料的利用率，并将没有完全反 应的2和出循坏送入合成塔，使之充分利用。2. 合成氨条件的选择(1) 合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：NK 沪 3H 血)2NH()(2) 合成氨牛产的要求：合成氨工业耍求： 反应要有较人的反应速率； 要故大限度的提高平衡混介物中氨气的含虽。(3) 合成氨条件选择的依据：运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。(4)合成氮条件的理论分析(见下表)：反应条件对化学反应速 率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压強有利于增人化 学反
6、应速率有利于提高平衡混 合物中NH3的产量压强增大，有利于氨的合成，但需:要的动力大，对材料、设备等的要 求高，因此，工业上-般采用20MPa50MPa 的压强升高温度有利于增大化 学反应速率不利于提高平衡混 合物中NH3的产量温度升高，化学反应速率增大，但不利于捉髙平衡混合物lNH3的含 量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500C左右的温度(因 该温度时，催化剂的活性最強)使用催化有利于增大化没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，剂学反应速率工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。(5) 合成氨的适立温度： 温度：500C左右 压强：
7、20MPa50MPa 催化剂：铁触媒除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。(6) 合成氨生产示意图逞寒5C0匸左右催化剂20KI?a50M?a液妄合或妄生士示竜圣2. I .合成氨工业对化学的国防工业具冇重要意义。写出氨的两种重要用途oII. 实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是0固态氯化鞍加热分解固体氢氧化钠中滴加浓氨水 氯化钱溶液与氢氧化钠溶液共热固态氯化钱与氢氧化钙混合加热III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置(图中夹持装置均 已略去)。实验操作 检査实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、Co在A中加入锌粒，向长
8、颈 漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有蛍气发生。在F出口处收集氢气并 检验其纯度。 关闭弹赞夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹赞夹a,将氢气经导管B验纯后点 燃，然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄火。 用酒楷灯加热反应管E,继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变 时，打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。冋答下列问题：（1）检验氢气纯度的冃的是。（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是,防止了实验装置中压强过大。此吋再打开弹簧夹b的原因是, C瓶内气体的成份是o（3
9、）在步骤中，先加热铁触媒的原因是o反应管E中发牛反应的化学方程式是o板块四、氯碱工业阳极：2Cr-2e=Cl2 t （氧化反应）阴极：2Hh+2e=H2t（还原反应）电解总反应式：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2 t +CI2 t在电解饱和食盐水时，阳离子交换膜只允许Na通过，而C厂、OH和气体则不能通过。 这样既能防I匕阴极产生的出和阳极产生的Cb相混介而引起爆炸，乂能避免6和NaOH溶 液作用生成NaClO而影响烧碱的质最。把精制的饱和食盐水加入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室。通电时, H2O在阴极表面放电牛成比，Na卜穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极
10、液中含有NaOH;Cl则在阳极表面放电生成C12O电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。（09年宁夏理综37）化学一选修化学与技术（15分）谙回答氯碱的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k （质量比）生成的产品。理论上k = （要求计算表达式和结果人原料粗盐中常含有泥沙和C产、Mg2 Fe3 SO广等杂质，必须精制后才能供 电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3HC1 （盐酸） BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是 （填序号）（3）氯碱丄业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺对以节（电） 能30%以上。在这种工艺设计中
11、，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未 标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。精制饱和MCI溶液稀MCI溶液A （电解池）NaOH?# 液b%NaOH?# 液B (燃料电池)图中X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示小氢氧化钠质量分数与的大小； 分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：；负极：； 这样设计的主要节（电）能Z处在于（写出2处）、。答案：（1） =M（Cl2）/2 M（NaOH）=71/80= 1:1.13 或 0.89 （2）（3）Cb H2 a% 小于b% O2+4e_+2H2O=4OH_ 兄一26一+20厂=2出0 燃料电池可以补充电解 池消耗的电能；捉髙产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也给分）板块五、侯氏制碱法(1) NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 J(3) 2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2f即:NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3J2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2f此法优点：使食盐的利用率捉高到96 %； NH4C1可做氮肥
