選修二化學(xué)與技術(shù)2(袁華)

1、選修二化學(xué)與技術(shù)第1節(jié)化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（1）1了解我國(guó)無(wú)機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類(lèi)。2了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義。3了解精細(xì)化工的生產(chǎn)特點(diǎn)及在社會(huì)中的作用。4了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。一、硫酸工業(yè)1合成硫酸的三種原料三種原料為_(kāi)、_、_。2三個(gè)反應(yīng)(1)造氣：_或_。(2)接觸氧化：_。(3)三氧化硫的吸收：_。3黃鐵礦制硫酸的三個(gè)主要設(shè)備三個(gè)主要設(shè)備為_(kāi) _、_ _、_ _。特別提示：吸收塔內(nèi)用98.3%的濃硫酸吸收SO3，是因?yàn)橛盟諘?huì)產(chǎn)生酸霧，腐蝕設(shè)備和降低吸收率。為了降低成本，通入沸騰爐和接觸室的不是氧氣，而是空氣。4接觸室中三個(gè)反應(yīng)條件(1)

2、溫度：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，應(yīng)在低溫下進(jìn)行，但低溫時(shí)催化劑的活性不高，反應(yīng)速率低，實(shí)際生產(chǎn)中采用_的溫度。(2)常壓：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，應(yīng)在高壓下進(jìn)行，但增大壓強(qiáng)對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大，且加壓會(huì)提高成本和能量消耗，而常壓下的轉(zhuǎn)化率已很高，實(shí)際生產(chǎn)采用常壓操作。(3)適當(dāng)_的空氣：目的是提高SO2的轉(zhuǎn)化率。5“三廢”處理和能量綜合利用(1)“三廢”處理方法尾氣吸收：_。CaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O廢水處理：根據(jù)雜質(zhì)性質(zhì)的不同，采用不同的化學(xué)方法，如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法。廢渣利用：制磚或制造水泥，提煉貴重金屬。(2)能量的充分利用硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱可用于預(yù)熱反應(yīng)物滿(mǎn)足自身能量

3、的需要，還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。練習(xí)1 下列說(shuō)法中正確的是_。2SO2O22SO3在接觸室中進(jìn)行，增大壓強(qiáng)平衡右移，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，所以接觸室應(yīng)該高壓吸收塔中用水吸收SO3生產(chǎn)中通入沸騰爐及接觸室中的氧氣是純氧生產(chǎn)中通入沸騰爐及接觸室中的空氣均過(guò)量整個(gè)工藝流程中在沸騰爐中產(chǎn)生SO2通入接觸室的氣體必須凈化除雜熱交換器可對(duì)生成氣體冷卻，對(duì)原料氣體加熱練習(xí)2 以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡(jiǎn)示如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在爐氣制造中，生成SO2的化學(xué)方程式為_(kāi) (2)我國(guó)黃鐵礦資源比較豐富，但很多工廠仍以硫磺為原料生產(chǎn)硫酸，理由是_。 (3)爐氣精制的作用是將

4、含SO2的爐氣_、_及干燥，如果爐氣不經(jīng)過(guò)精制，對(duì)SO2催化氧化的影響是_。(4)在催化反應(yīng)室，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有_。A升高溫度B減小壓強(qiáng) C不斷補(bǔ)充空氣 D及時(shí)分離出SO3(5)精制爐氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)關(guān)系如下圖所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450 左右(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn))，而沒(méi)有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件，其原因分別是_、_。(6)在SO2催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的是_、_，從而充分利用能源。(7)三氧化硫的吸收階段選擇吸收試劑為濃硫酸，為什么不用水？_二、

5、合成氨工業(yè)1反應(yīng)原理N23H22NH3H02基本生產(chǎn)過(guò)程(1)造氣N2來(lái)源于空氣a將空氣_、_后蒸發(fā)分離出O2而獲得N2；b將空氣通過(guò)灼熱的碳生成CO2，再除去CO2后得N2。H2來(lái)源于水和燃料(焦炭、煤、石油、天然氣等)的反應(yīng)，反應(yīng)式為_(kāi)。(2)凈化原料氣中的主要雜質(zhì)：H2S、CO、CO2、O2等。主要危害：會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒。凈化方法：aH2S用_吸收，方程式：_；bCO首先被氧化生成CO2，再被_吸收，方程式為_(kāi)。(3)合成與分離設(shè)備：_。氨的分離：通過(guò)_將氨液化，然后將液氨分離，分離出來(lái)的混合氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)，再送到_中繼續(xù)合成。流程：原料氣的制取凈化壓縮液氨3合成氨條件的選擇溫度：_；

6、 壓強(qiáng)：_；催化劑：以_為主的催化劑。練習(xí)3 下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說(shuō)法中正確的是_。從空氣中分離出氮?dú)饪梢杂梦锢矸椒ǎ部梢杂没瘜W(xué)方法合成氨工業(yè)上選用400500 主要是因?yàn)榇藴囟认麓呋瘎┑幕钚宰畲驨23H22NH3H0，溫度越低氨氣的產(chǎn)率越高，所以工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)該低溫，來(lái)提高氨氣的產(chǎn)率合成氨中，壓強(qiáng)越高氨氣的百分含量越高，所以工業(yè)生產(chǎn)中壓強(qiáng)應(yīng)無(wú)限制提高原料氣在通入合成塔之前一定要凈化除雜從合成塔出來(lái)的氣體分離出氨氣后，余下的氣體排入大氣由NH3轉(zhuǎn)變成NH4HCO3屬人工固氮的化學(xué)反應(yīng)練習(xí)4 利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下：依據(jù)上述流程，完成下列填空：(1)天然氣脫硫時(shí)的化學(xué)方程式是_。(

7、2)n mol CH4經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生0.9n mol CO，產(chǎn)生_ mol H2。(用含n的代數(shù)式表示)(3)K2CO3(aq)和CO2反應(yīng)在加壓下進(jìn)行，加壓的理論依據(jù)是_。A相似相溶原理 B勒夏特列原理C酸堿中和原理 D質(zhì)量守恒原理(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于_(寫(xiě)出CO2的一種重要用途)。(5)整個(gè)流程有三個(gè)循環(huán)，一是Fe(OH)3循環(huán)，二是K2CO3(aq)循環(huán)，請(qǐng)?jiān)谏鲜隽鞒虉D中標(biāo)出第三處循環(huán)(循環(huán)方向、循環(huán)物質(zhì))。練習(xí)5 (2012海南化學(xué)20)合成氨的流程示意圖如下：回答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃?。氮?dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來(lái)的，通常使用的兩種分離方法是_，_；氫氣的來(lái)源是水和碳?xì)浠衔铮瑢?xiě)出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式_，_；