高中化學專題二從自然資源到化學品2.1氨的合成以及侯氏制堿法教案蘇教版選修2

1、內(nèi)部文件，版權(quán)追溯 內(nèi)部文件，版權(quán)追溯 內(nèi)部文件，版權(quán)追溯專題二從自然資源到化學品課程標準要求1. 了解我國主要生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。2. 了解合成氨的主要反應原理、原料、重要設備、流程和意義，認識催化劑的研制對促進 化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。3. 用碳酸氫錢和食鹽制備碳酸鈉，了解氯堿工業(yè)的資料。教學內(nèi)容增減建議淡化合成氨的化學原理講述，主要培養(yǎng)分析流程和裝置圖的能力，利用原料氣的獲得，強化反應方程式的書寫；增加候氏制堿法的講述。課時安排第一單元用4課時；第二單元3課時，第三單元3課時。復習2課時。共1 2課時第一單元氨的合成以及候氏制堿法（4、5、6課時）知識回顧1 .從

2、平衡的速率角度思考如何選擇合成氨氣的條件？2 .合成氨氣的溫度選擇為什么選擇5 0。攝氏度左右3 .為什么工業(yè)制硫酸中選擇常壓，而工業(yè)合成氨氣選擇高壓？4 .工業(yè)設計考慮的因素有哪些？知識學習1 .觀察課本工業(yè)合成氨的流程圖思考如何及時分離出氨氣？原理是什么？2 .循環(huán)設計的目的是什么？如何實現(xiàn)循環(huán)？3 .原料氣氮氣的得到的途徑你可以設計出哪些？你認為可行的方法是什么？能否直接利用 空氣？理由是什么？5 .你有幾種方法得到氫氣？你認為可行的研究方向為？利用水和煤得到氫氣是普遍采用的 方法請寫出化學方程式，從實驗的角度思考如何得到純凈的氫氣？8 .請觀察課本合成氨塔，思考合成氨氣塔的設計的意圖，

3、為什么采用四層催化劑？熱交換 器的作用是什么？冷激氣的設計思路是什么？10.合成的氨氣配水使用是一種肥料，為什么還要轉(zhuǎn)化為錢鹽或尿素？后者的好處是什么？14.候氏制堿法的原理為： , ,利用濃氨水、 碳酸鈣、鹽酸、硝石灰、氯化俊、食鹽為原料生產(chǎn)碳酸氫鈉，并設計食鹽測量所得產(chǎn)品中食鹽的含量 習題鞏固:1、利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下:依據(jù)上述流程，完成下列填空：(1) 天然氣脫硫時的化學方程式是 (2) n mol CH經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生 CO0.9n mol、產(chǎn)生Hbmol (用含n的代數(shù)式表示)(3) K2CO (aq)和CQ反應在加壓下進行，加壓的理論依據(jù)是 (多選扣分)(4) 相似相

4、溶原理(b)勒沙特列原理 (c)酸堿中和原理(5) 由KHC附解得到的CO以用于 (寫出CO的一種重要用途)。(5)整個流程有三處循環(huán)，一是 Fe(OH)軸環(huán)，二是K2CO (aq)循環(huán)，請在上述流程圖中標出 第三處循環(huán)(循環(huán)方向、循環(huán)物質(zhì))。2、合成氨原料可以由天然氣制取。其主要反應為：CH4 (g) + H2O (g) - CO(g) + 3H2 (g)(6) 1n3 (標準狀況)CH4按上式完全反應，產(chǎn)生 H2mol 。(7) C用口 Q的反應為：2CH (g) +Q (g) - 2CO (g) + 4H2 (g)設CH4同時和H2O (g)及O (g)反應。1ms (標準X犬況)CH按

5、上述兩式完全反應，產(chǎn)物氣體 的體積V (標準狀況)為。(8) CH和H2O(g)及富氧空氣(Q含量較高，不同富氧空氣氧氣含量不同)混合反應，(4)若CH和HO (g)及富氧空氣混合反應的產(chǎn)物中，V (H) /V ( M) = 3： 1 (合成氨反應的最佳比)，則反應中的H2O (g)和富氧空氣的體積比為何值 ？在合成氨時，將1體積氮氣和3體積氫氣混合后通過合成塔中催化劑，若從塔中導出的混合氣體中，氨氣的體積分數(shù)為 12%求N不口 H2的體積分數(shù)各為多少？3、實驗室用氨氧化制取 NO氣體，可將下圖中A, B, C三部分儀器直接相連來實現(xiàn)?？諝獍瓷鲜鲅b置制NO時，在錐形瓶中常常觀察到白色煙霧，試在

6、方框I和II中分別出所需儀器，并在儀器中裝入適當藥品，能使錐形瓶中出現(xiàn)明顯的紅棕色NO氣體。(1)在錐形瓶中出現(xiàn)白色煙霧的原因是 (2)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)硝酸，最主要的一個設備是 制得HNO勺一般濃度為50%若要 制得更濃的HNO,可用 作吸水劑，再經(jīng) 即可得到96%以上的濃HNO4 .工業(yè)生產(chǎn)的純堿常含有少量的 NaCl等雜質(zhì).圖2-3是測定產(chǎn)品中N&CO質(zhì)量分數(shù)的實驗裝 置.操作步驟有：A.在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為 mgB.取ng樣品裝入廣口瓶中C.檢查裝置氣密性D.關(guān)閉止水夾E.打開止水夾F.緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管質(zhì)量為WgG.緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止H.緩緩鼓入空

7、氣數(shù)分鐘(1)正確的操作順序是(填符號)：C一 一一A 一8 一F(2)步驟F中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的目的是 ,裝置甲的作用是 ,裝置乙的作用是.(3)計算溶液中Na2CO的質(zhì)量分數(shù)白計算式是.(4)若去掉裝置甲，測定結(jié)果會 ,若去掉裝置乙，測定結(jié)果會 .(填“偏大”、 “偏小”或“無影響”.)5、我國化學侯德榜(右圖)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)上述生產(chǎn)純堿的方法稱 ,副產(chǎn)品的一種用途為 。(2)沉淀池中發(fā)生的化學反應方程式是 。(3)寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式 。(4)使原料氯化鈉的利用率從 70觀高到90%A上，主要是設計了 (填上述流程中的 編號

8、)的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是 。(5)為檢驗產(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 O(6)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有 。(a)增大NH+的濃度，使NHCl更多地析出(b)使NaHCOE多地析出(c)使NaHCO?；癁镹&CO,提高析出的NHCl純度6、根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿NaCO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3035C,攪拌下分批加入研細的 NHHCOH體，加料完畢后，繼續(xù)保溫 30分鐘，靜置、過濾得 NaHCO!體。用少量蒸儲水洗滌除去雜質(zhì)， 抽干后，

9、轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒 2小時，制得NkCO固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表0 c10C20C30 c40 c50 c60 c100 cNaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NHHCO11.915.821.027.0一一一一NaHCO6.98.19.611.112.714.516.4一NHCl29.433.337.241.445.850.455.377.3> 35C NHHCO有分解請回答：(1)反應溫度控制在 3035C,是因為若高于 35 C,則,若低 于30C,則 ；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法 為。(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫

10、30分鐘，目的是 。靜置后只析 出NaHC晶體的原因是 。用蒸儲水洗滌 NaHCOl 體的目的是除去 雜質(zhì)(以化學式表示)。(3)過濾所得的母液中含有 (以化學式表示)，需加入, 并作進一步處理，使 NaCl溶液循環(huán)使用，同時可回收 NHCl。(4)測試純堿產(chǎn)品中NaHC泊量的方法是：準確稱取純堿樣品Wg,放入錐形瓶中加蒸儲水溶解，力口 12滴酚血:指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示CO*+h+ = HCOT反應的終點)，所用HCl溶液體積為V mL,再加12滴甲基橙指示劑，繼續(xù) 用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙，所用HCl溶液總體積為V2 mLo寫

11、出純堿樣品中 NaHC頃量分數(shù)的計算式：NaHCO(%) = 7、下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酬：)電解產(chǎn)物的裝置是氮鈍化鈉溶液電和直過水氫氧化詡?cè)苄癸柡褪踌o水飽和食鹽水氫氧化鈉溶淞8、航天飛行器座艙內(nèi)空氣更新過程如圖所示：(1) n是CO和H2的反應裝置，該反應的化學方程式 (2)從裝置I, n,m可看出，Q的來源是C陰口 HkO,宇航員每天消耗28moi O2,呼出23 molCO,則宇航員每天呼出的氣體中含H2Omol 。(3)以下是另一種將CO轉(zhuǎn)化為Q的實驗設想摘回 f H1O94 H C1 + 6COj j 'Mg0y6 出力MgCfe ->Mf > Clj其中，

12、由MgCl2 6H2O1iJ取無水MgC2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下：上圖中，裝置a由、雙孔塞和導管組成循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是 裝置b中填充的物質(zhì)可能是 (填入編號)c.硅膠 f. 堿石灰 g.無水氯化鈣h. 濃硫酸設計d裝置要注意防止倒吸， 請在方框中畫出d裝置的簡圖，并要求與裝置c的出口處相連(鐵 架臺不必畫出)。拓環(huán)物岐甲9、I.合成氨工業(yè)對化學的國防工業(yè)具有重要意義。寫出氨的兩種重要用途 OII.實驗室制備氨氣，下列方法中適宜選用的是 。固態(tài)氯化錢加熱分解固體氫氧化鈉中滴加濃氨水氯化錢溶液與氫氧化鈉溶液共熱固態(tài)氯化錢與氫氧化鈣混合

13、加熱111. 為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設計了如下裝置(圖中夾持裝置均已略去)。實驗操作 檢查實驗裝置的氣密f后，關(guān)閉彈簧夾 a、b、c、d、e。在A中加入鋅粒，向長頸漏斗 注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾 c、d、e,則A中有氫氣發(fā)生。在F出口處收集氫氣并檢驗其純 度。 關(guān)閉彈簧夾c,取下截去底部的細口瓶 C,打開弓t簧夾a,將氫氣經(jīng)導管 B僉純后點燃， 然后立即罩上無底細口瓶 C,塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。用酒精燈加熱反應管 E,繼續(xù)通氫氣，待無底細口瓶 8水位下降到液面保持不變時， 打開彈簧夾b,無底細口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進入反應管E,片刻后F中的溶液變紅?；卮鹣铝袉栴}：(1)檢驗氫氣純度的目的是 。(2) C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是 ,防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打開彈簧夾b的原因是, C瓶內(nèi)氣體的成份(3)在步驟中，先加熱鐵觸媒的原因是 。