高二化學(xué)氨的合成以及侯氏制堿法

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載專題二從自然資源到化學(xué)品課程標(biāo)準(zhǔn)要求1. 了解我國(guó)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(yīng)原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。3. 用碳酸氫銨和食鹽制備碳酸鈉，了解氯堿工業(yè)的資料。教學(xué)內(nèi)容增減建議淡化合成氨的化學(xué)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(qiáng)化反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)；增加候氏制堿法的講述。課時(shí)安排第一單元用課時(shí)；第二單元課時(shí)，第三單元課時(shí)。復(fù)習(xí)課時(shí)。共課時(shí)第一單元氨的合成以及候氏制堿法（、課時(shí)）知識(shí)回顧1. 從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

2、選擇為什么選擇攝氏度左右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(shè)計(jì)考慮的因素有哪些？知識(shí)學(xué)習(xí)1. 觀察課本工業(yè)合成氨的流程圖思考如何及時(shí)分離出氨氣？原理是什么？2. 循環(huán)設(shè)計(jì)的目的是什么？如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)？3. 原料氣氮?dú)獾牡玫降耐緩侥憧梢栽O(shè)計(jì)出哪些？你認(rèn)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(rèn)為可行的研究方向?yàn)?？利用水和煤得到氫氣是普遍采用的方法?qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式，從實(shí)驗(yàn)的角度思考如何得到純凈的氫氣？8. 請(qǐng)觀察課本合成氨塔， 思考合成氨氣塔的設(shè)計(jì)的意圖， 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(shè)計(jì)思路是什么？1

3、0. 合成的氨氣配水使用是一種肥料，為什么還要轉(zhuǎn)化為銨鹽或尿素？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、氯化銨、食鹽為原料生產(chǎn)碳酸氫鈉，并設(shè)計(jì)食鹽測(cè)量所得產(chǎn)品中食鹽的含量習(xí)題鞏固：1、利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載依據(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（ 2）n mol CH4 經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生 CO 0.9n mol、產(chǎn)生 H2mol（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（多選扣分）（ a）相似相溶原理（ b）勒沙特列原理（ c）酸堿中和

4、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)流程有三處循環(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)） 。、合成氨原料可以由天然氣制取。其主要反應(yīng)為：CH4（ g） H2O（ g） CO（ g） 3H2（ g）（ 1）1m 3（標(biāo)準(zhǔn)狀況） CH4按上式完全反應(yīng)，產(chǎn)生 H2mol 。（ 2） CH4和 O2的反應(yīng)為： 2CH4（ g） O2（g） 2CO（g） 4H2（ g）設(shè) CH4同時(shí)和 H2O（ g）及 O2（g）反應(yīng)。 1m 3（標(biāo)準(zhǔn)狀況） CH4按上述兩式完全反應(yīng)，

5、產(chǎn)物氣體的體積 V（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為。（ 3）CH4和H2O（g）及富氧空氣（ O2含量較高，不同富氧空氣氧氣含量不同）混合反應(yīng)，產(chǎn)物氣體組成如下表：氣體COH2N2O2體積（ L）2560152.5計(jì)算該富氧空氣中 O2和 N2的體積比 V（ O2） V（N2）。（4）若 CH4 和H2O（g）及富氧空氣混合反應(yīng)的產(chǎn)物中，2） V（N2） 31 （合成V（ H氨反應(yīng)的最佳比） ，則反應(yīng)中的 H2O（g）和富氧空氣的體積比為何值?在合成氨時(shí)， 將 1體積氮?dú)夂?3體積氫氣混合后通過(guò)合成塔中催化劑，若從塔中導(dǎo)出的混合氣體中，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為12%，求 N2和H2的體積分?jǐn)?shù)各為多少 ?、實(shí)驗(yàn)室用氨氧化

6、制取NO2氣體，可將下圖中 A， B，C三部分儀器直接相連來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載按上述裝置制 NO2時(shí)，在錐形瓶中常常觀察到白色煙霧，試在方框I和 II中分別出所需儀器，并在儀器中裝入適當(dāng)藥品，能使錐形瓶中出現(xiàn)明顯的紅棕色NO2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(gè)設(shè)備是 _制得 HNO3的一般濃度為 50%，若要制得更濃的 HNO3，可用 _作吸水劑，再經(jīng) _即可得到 96%以上的濃HNO3 .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(cè)定產(chǎn)品中 Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)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

7、 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(kāi)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緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘(1)正確的操作順序是(填符號(hào) )：C _ E _ D_G_ 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(jì)算溶液中 Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式是_(4)若去掉裝置甲， 測(cè)定結(jié)果會(huì) _，若去掉裝置乙， 測(cè)定結(jié)果會(huì) _(填“偏大 ”、“偏小 ”或 “無(wú)影響 ”)、我國(guó)化學(xué)侯德榜（右圖）改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)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。

8、(2)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是。(3)寫(xiě)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%提高到 90%以上，主要是設(shè)計(jì)了（填上述流程中的編號(hào)）的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是。(5)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。(6)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、根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3 的主要步驟是：將配制好的飽和

9、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)的優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過(guò)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2小時(shí)，制得 Na2CO3固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO6.98.19.611.112.714.516.43NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3 35 NH4

10、 HCO3會(huì)有分解請(qǐng)回答：（ 1）反應(yīng)溫度控制在30 35，是因?yàn)槿舾哂?35，則，若低于 30，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 30分鐘，目的是。靜置后只析出 NaHCO3晶體的原因是。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去雜質(zhì)（以化學(xué)式表示） 。（ 3）過(guò)濾所得的母液中含有（以化學(xué)式表示），需加入，并作進(jìn)一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時(shí)可回收NH4Cl。（ 4）測(cè)試純堿產(chǎn)品中 NaHCO3含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品 W g，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加 12滴酚酞指示劑，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(wú)

11、色（指示 CO3 2 H HCO3 反應(yīng)的終點(diǎn)），所用 HCl溶液體積為 V1 mL，再加 1 2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 mL。寫(xiě)出純堿樣品中 NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式： NaHCO3（）、下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產(chǎn)物的裝置是、航天飛行器座艙內(nèi)空氣更新過(guò)程如圖所示：（ 1）是 CO2和H2的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式（ 2）從裝置，可看出， O2的來(lái)源是 CO2和H2O，宇航員每天消耗 28mol O2 ，呼出23 mol CO2，則宇航員每天呼出的氣體中含H2Omol 。（ 3）以下是另一種將CO2轉(zhuǎn)化為 O

12、2的實(shí)驗(yàn)設(shè)想其中，由 MgCl2· 6H2O制取無(wú)水 MgCl2的部分裝置（鐵架臺(tái)、酒精燈已略）如下：優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載上圖中，裝置 a由、雙孔塞和導(dǎo)管組成循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是制取無(wú)水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進(jìn)行，原因是裝置 b中填充的物質(zhì)可能是（填入編號(hào)）c.硅膠f.堿石灰g. 無(wú)水氯化鈣h.濃硫酸設(shè)計(jì) d裝置要注意防止倒吸，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出d裝置的簡(jiǎn)圖，并要求與裝置c的出口處相連（鐵架臺(tái)不必畫(huà)出） 。、I. 合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)的國(guó)防工業(yè)具有重要意義。寫(xiě)出氨的兩種重要用途。II. 實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，下列方法中適宜選用的是。 固態(tài)氯化銨加熱分解 固體氫氧化鈉中滴加濃氨水 氯化銨溶液與

13、氫氧化鈉溶液共熱 固態(tài)氯化銨與氫氧化鈣混合加熱III. 為了在實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計(jì)了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。實(shí)驗(yàn)操作 檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、 b、 c、 d、 e。在 A中加入鋅粒，向長(zhǎng)頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開(kāi)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(yàn)其純度。 關(guān)閉彈簧夾 c，取下截去底部的細(xì)口瓶C，打開(kāi)彈簧夾 a，將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗(yàn)純后點(diǎn)燃，然后立即罩上無(wú)底細(xì)口瓶 C，塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶?jī)?nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。 用酒精燈加熱反應(yīng)管 E，繼續(xù)通氫氣，待無(wú)底細(xì)口瓶 C內(nèi)水位下降到液面保持不變時(shí)，打開(kāi)彈簧夾 b，無(wú)底細(xì)口瓶 C內(nèi)氣體經(jīng) D進(jìn)入反應(yīng)管 E，片刻后 F中的溶液變紅?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）檢驗(yàn)氫氣純度的目的是。（2）C瓶?jī)?nèi)水位下降到液面保持不變時(shí)，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是，防止了實(shí)驗(yàn)裝置中壓強(qiáng)過(guò)大。此時(shí)再打開(kāi)彈簧夾b的原因是，C瓶?jī)?nèi)氣體優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載的成份是。（ 3）在步驟中，先加熱鐵觸媒的