高考化學一輪復習 第十三章 化學與技術(shù) 第41講 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件

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1、第第41講化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)講化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第十三章第十三章化學與技術(shù)化學與技術(shù)第十三章第十三章化學與技術(shù)化學與技術(shù)考點一硫酸的工業(yè)生產(chǎn)考點一硫酸的工業(yè)生產(chǎn)硫鐵礦硫鐵礦沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔98%的濃硫酸的濃硫酸氨水氨水400 500常壓常壓五氧化二釩五氧化二釩(V2O5)空氣空氣沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔AC沸騰爐沸騰爐把黃鐵礦粉碎成細小的礦粒和從爐底通入強大的空氣流把黃鐵礦粉碎成細小的礦粒和從爐底通入強大的空氣流常壓常壓常壓時常壓時SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，采用高壓對的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，采用高壓對SO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率提高不大卻會大大增加設(shè)備成本提高不大卻會大大增加設(shè)備

2、成本外外里里 水與水與SO3反應放出大量的熱，容易形成酸霧，反應放出大量的熱，容易形成酸霧，不利于不利于SO3吸收吸收 在沸騰爐中礦石由上向下落在沸騰爐中礦石由上向下落,空空氣由下往上升氣由下往上升 在吸收塔中在吸收塔中98%濃硫酸自上而下流，濃硫酸自上而下流，SO3等氣體自下向上升等氣體自下向上升除塵除塵水洗水洗礦塵，砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣礦塵，砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響對設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響不選不選B點點,是因為壓強大對設(shè)備的投資大是因為壓強大對設(shè)備的投資大,消耗的動能大消耗的動能大,同溫度下同溫度下SO2原料的轉(zhuǎn)化率在原料的轉(zhuǎn)化率在0

3、.1 MPa已達到已達到97%左右左右,再提高壓強再提高壓強,SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用所以采用0.1 MPa 不選擇不選擇C點，是因為溫度低，點，是因為溫度低，SO2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應速率低，雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應速率低，450 時，催化劑的催化效率最高時，催化劑的催化效率最高利用反應放出的熱量預熱原料氣，上層反應氣經(jīng)熱交換器利用反應放出的熱量預熱原料氣，上層反應氣經(jīng)熱交換器溫度降到溫度降到400500 進入下層使反應更加完全進入下層使反應更加完全BO2(或空氣或空氣)AC催化劑催化劑(提高反應速率提高反應

4、速率)腐蝕設(shè)備腐蝕設(shè)備放熱放熱可能會導致可能會導致(過氧化物過氧化物)爆炸爆炸c丙酮丙酮苯酚苯酚丙酮的沸點低于苯酚丙酮的沸點低于苯酚原子利用率高原子利用率高溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解硫酸硫酸醇洗有利于加快去除醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化表面水分，防止其水解氧化BD原料生石灰、硫酸價格便宜且容易獲得；可得到石膏副原料生石灰、硫酸價格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的產(chǎn)品；產(chǎn)生的SO2含量較高可循環(huán)作為原料含量較高可循環(huán)作為原料(任選兩點任選兩點)50Na2SO3可循環(huán)使用可循環(huán)使用陽陽NaOH溶液溶液H2考點二工業(yè)合成氨反應條

5、件的選擇考點二工業(yè)合成氨反應條件的選擇20 MPa50 MPa500鐵觸媒鐵觸媒H2S、SO2CO2氰化物氰化物氨氨D提高反應速率提高反應速率該反應是一個氣體體積數(shù)減小的反應，增大壓強，有該反應是一個氣體體積數(shù)減小的反應，增大壓強，有利于平衡向右移動利于平衡向右移動減小生成物氨的濃度，有利于化學平衡向右移動減小生成物氨的濃度，有利于化學平衡向右移動該溫度下該溫度下,原料轉(zhuǎn)化率較高原料轉(zhuǎn)化率較高,且催化劑活性最強且催化劑活性最強,反應反應速率快速率快壓強越大，對制備裝置的要求越高，能耗也越大，會壓強越大，對制備裝置的要求越高，能耗也越大，會大幅度增加工業(yè)成本，因此不采用更大的壓強大幅度增加工業(yè)成

6、本，因此不采用更大的壓強NH3、O2、NO、NO2、N2O4的混合氣體的混合氣體將將NO與足量的與足量的O2一起通入水中一起通入水中11NO2NaNO2BC防止防止CO使催化劑中毒使催化劑中毒高壓、低溫并于醋酸二氨合銅高壓、低溫并于醋酸二氨合銅()溶液中加入較濃氨水溶液中加入較濃氨水低壓、高溫低壓、高溫a90%14.5%對原料氣加壓；分離液氨后，未反應的對原料氣加壓；分離液氨后，未反應的N2、H2循環(huán)使用循環(huán)使用AD 用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍則說明有氨氣生成若試紙變藍則說明有氨氣生成該反應是可逆反應，該反應是可逆反應，10 mol N2與與30

7、 mol H2不可能完全不可能完全反應，所以放出的熱量小于反應，所以放出的熱量小于1092.4 kJ924 kJN26H6e=2NH3 增大氮氣和氫增大氮氣和氫氣的濃度有利于增大反應速率；減小氨氣的濃度、增大氮氣的濃度有利于增大反應速率；減小氨氣的濃度、增大氮氣和氫氣的濃度都有利于平衡向正反應方向移動氣和氫氣的濃度都有利于平衡向正反應方向移動8.4107NH4N=C=O高溫、高壓高溫、高壓防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率使使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率循環(huán)利用，提高原料利用率b通過溫度的改變來改變物質(zhì)的狀態(tài)，達到使物質(zhì)分離的通過溫度的改

8、變來改變物質(zhì)的狀態(tài)，達到使物質(zhì)分離的目的，與蒸餾的原理類似目的，與蒸餾的原理類似8NH33Cl2=N26NH4Cl考點三工業(yè)制純堿考點三工業(yè)制純堿食鹽、氨氣、石灰石食鹽、氨氣、石灰石食鹽、氨氣、二氧化碳食鹽、氨氣、二氧化碳NH3CO2NH4Cl氯化鈉氯化鈉氨和二氧化碳氨和二氧化碳D“聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法”中的中的CO2來源于合成氨廠，來源于合成氨廠，“氨堿法氨堿法”中的中的CO2來源于石灰石來源于石灰石NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl大大過濾過濾灼燒灼燒BCa(OH)2NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl見解析見解析見解析見解析Ca(OH)2(或或CaO)

9、Na2CO3溶解溶解過濾過濾蒸發(fā)蒸發(fā)過濾過濾有晶體析出有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁或出現(xiàn)渾濁)碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大NH4Cl取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子則該陰離子是氯離子防止加石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀防止加石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀NaCl、NaHCO3和和NH4Cl合成氨廠合成氨廠Na2Cr2O72KCl=2NaClK2Cr2O7低溫下低溫下K2Cr2O7的溶解度遠小于其他組分的溶解度的溶解度遠小于其他組分的溶解度,隨溫隨溫度的降低，度的降低，K2Cr2O7的溶解度明顯減小的溶解度明顯減小(答案合理即可答案合理即可)NaClK2Cr2O7除去除去Fe3