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1、專業(yè)引領(lǐng)共成長(zhǎng)教師日期學(xué)生課程編號(hào)03課型復(fù)習(xí)課題常見(jiàn)物質(zhì)的工業(yè)制備教學(xué)目標(biāo)掌握鹽酸、硫酸、純堿的工業(yè)制備的原理和方法。掌握其他物質(zhì)(如金屬、澳和碘的提取、煤和石油的煉制)的工業(yè)制備教學(xué)重點(diǎn)各物質(zhì)工業(yè)制備的原理,能夠進(jìn)行巧妙應(yīng)用。教學(xué)安排版塊時(shí)長(zhǎng)1知識(shí)梳理50mins2課堂小憩5mins3典例解析60mins4師生總結(jié)5mins5課后作業(yè)60mins汪息:本份教案使用說(shuō)明:本份教案總涉及到 6大類(lèi)物質(zhì)的工業(yè)制備,量是非常多的。老師在使用教案之前一定要經(jīng)過(guò)自 己修改,轉(zhuǎn)化為適合學(xué)生的教案,請(qǐng)不要直接拿來(lái)使用。本份教案格式:知識(shí)點(diǎn)部分按照“不同物質(zhì)的工業(yè)制法”進(jìn)行分類(lèi),知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)有幾個(gè)簡(jiǎn)單的練一練
2、。例題解析部分也是按照不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi),因?yàn)榱枯^多,設(shè)置了一道例題和一道變式。課后作業(yè)部分也是按照不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi),方便老師進(jìn)行刪選。建議老師調(diào)整教案方式:老師可以將本節(jié)課的教案根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的不同拆分成6份獨(dú)立的教案,對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)、例題、課后作業(yè)進(jìn)行組裝成新一份教案, 這樣教案的主題明確,老師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行選擇講解。常見(jiàn)物質(zhì)的工業(yè)制備知識(shí)梳理 HCl視孔H2C12-散熱鐵片視孔合成塔里的燃 燒器、鹽酸的制備.原理:氯氣在氫氣中燃燒,HCl氣體溶于水,得到鹽酸。.設(shè)備HCl合成塔結(jié)構(gòu)圖.生產(chǎn)過(guò)程:如上圖,先通入 ,點(diǎn)燃,再通入 ,讓氯氣在氫氣的包裹中燃燒,生成氯 化氫氣體。這樣
3、操作的目的是:工業(yè)濃鹽酸略帶黃色,是因?yàn)?的緣故。【答案】氫氣氯氣氯氣在空氣中無(wú)法點(diǎn)燃;讓氯氣充分燃燒含有FeCl3、硫酸的制備.接觸法:二氧化硫跟氧氣在催化劑表面上接觸時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成三氧化硫,所以這種生產(chǎn)硫酸 的方法,稱為接觸法。.原料:黃鐵礦(或硫磺)、空氣.設(shè)備:沸腭爐接觸室喙收塔接觸法制硫酸簡(jiǎn)單流程圖.生產(chǎn)過(guò)程:(三個(gè)階段、三個(gè)反應(yīng)、三套設(shè)備)SO2的制?。t)原理:(黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的,故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料,礦石粉碎是為了擴(kuò)大反應(yīng)物的接觸面,通入持續(xù)大量的空氣流可以加快反應(yīng),提高原料利用率。)凈化:除塵(防止堵塞反應(yīng)管道) 一洗滌(除去雜質(zhì),防止) 一干燥(防止腐蝕設(shè)備)
4、。SO2的催化氧化制取 SO3 (室) 原理:2sO2 O2 降普 2sO2 + Q利用化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡原理,選擇適宜的反應(yīng)條件如下:溫度:400 C 500 C (選擇原因: 。)壓強(qiáng):常壓(選擇原因:。)催化劑: (采用多段催化氧化)接觸室里有熱交換器,充分利用了能源。(一種氣體在管道內(nèi)流動(dòng),另一種氣體在管道外流動(dòng)。兩種氣體通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換,熱的氣體得到冷卻,冷的氣體得到加熱)(3)硫酸的生成(塔)原理:SO3+H2OH2SO4用98.3%的濃硫酸吸收 SO3。(原因是: 。)采用 逆流”吸收。98.3%的濃硫酸從塔頂淋下,氣體由下往上,流向相反,充分接觸,吸收 更完全。5.環(huán)保三
5、廢處理(1)尾氣吸收硫酸工業(yè)的尾氣中含 SO2等氣體,直接排放會(huì)污染大氣,工業(yè)上常用氨水吸收有毒氣體:2NH 3gH2O+SO2(NH4)2SO3 H2O ,反 應(yīng)后再 向其中 加入稀 硫酸:(NH4)2SO3H2SO4(NH4)2SO4SO2H2O,這樣制得純度較高的SO2,返回車(chē)間制硫酸或作他用,另一產(chǎn)物(NH4)2SO4可用作氮肥。氨水SO2(含N2,O2等)NH42s。3或NH4HSO3H2SO4NH42sO4SO2(2)污水處理硫酸生成過(guò)程中生成的污水中含有H2SO4等雜質(zhì),可用石灰乳中和處理:Ca(OH) 2 H2SO4CaSO4 2H 2O,從而可制得 石膏。(3)廢渣的利用沸騰
6、爐中出來(lái)的爐渣可作為制水泥或磚的原料或煉鐵?!敬鸢浮糠序vS O2點(diǎn)燃4FeS2+11O2SO2高溫催化劑中毒2Fe2O3+8SO2接觸二氧化硫的轉(zhuǎn)化率在此溫度下已比較理想,且滿足催化劑的活性溫度,同時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率又不會(huì)太慢常壓時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,不需要高壓V2O5吸收若用水或稀硫酸吸收, SO3與水反應(yīng)放出大量的熱,形成大量的酸霧,吸收效率低思考:硫酸工業(yè)生產(chǎn)中為了提高經(jīng)濟(jì)效益,多處利用化工生產(chǎn)的科學(xué)原理提高產(chǎn)率,具體采取 了哪些措施?【答案】1 .增加反應(yīng)物濃度。在燃燒黃鐵礦時(shí)通入過(guò)量廉價(jià)的空氣使較貴的黃鐵礦充分燃燒。.增大反應(yīng)物之間的接觸面積。經(jīng)粉碎的黃鐵礦在燃燒時(shí)與氧氣充分接觸;吸收塔中
7、填充瓷環(huán),增大SO3跟98.3%的濃硫酸的接觸面積。.采用逆流方法。熱交換中用逆流的方法進(jìn)行;用98.3%的濃硫酸吸收SO3,采用逆流吸收。.使用催化劑。接觸氧化中利用 V2O5作催化劑,加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需的時(shí)間。.反應(yīng)物的循環(huán)操作。吸收塔上部導(dǎo)出的氣體經(jīng)轉(zhuǎn)化后再次通入接觸室,進(jìn)行第二次氧化,然后再一次進(jìn)行吸收。既清除了 SO2的污染,又使原料得以充分利用。.充分利用反應(yīng)熱。生產(chǎn)硫酸的三個(gè)反應(yīng)均是放熱反應(yīng),接觸氧化時(shí),用放出的熱量來(lái)加熱未反應(yīng)的SO2和空氣,節(jié)約能源,提高轉(zhuǎn)化率。.綜合利用原料,變 廢為寶,保護(hù)環(huán)境。用氨水吸收 SO2;用石灰乳處理污水;廢渣用作 水泥或制磚原料。三
8、、純堿工業(yè)的制備(一)氨堿法(又稱索爾維法)它是比利時(shí)工程師索爾維(18381922)于1892年發(fā)明的純堿制法。.原料:食鹽、石灰石、氨氣。.原理:(1)石灰石經(jīng)十段燒生成生石灰和二氧化碳CaCO3 高溫 CaO CO2 CaO H2OCa(OH) 2(2)先將氨氣通入飽和食鹽水中,再通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的鈉離子,俊根離子, 氯離子和碳酸氫根離子,這其中NaHCO 3溶解度最小,所以析出,生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化錢(qián)溶液。NaCl (飽和) NH3 CO2 H2ONH4CI NaHCO3經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到 NaHCO 3微小晶體。(3)加熱煨燒制得純堿產(chǎn)品。2NaHCO3N
9、a2CO3 H2O CO2(4)煨燒NaHCO3放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用,含有氯化俊的濾液與石灰乳 Ca(OH)2混合加熱,所放出的氨氣可回收循環(huán)使用。2NH4CI Ca(OH) 2 2NH 3 CaCl2 2H 2O思考:為什么先通氨氣后通二氧化碳?答案:堿性條件下可增大二氧化碳的溶解度,注意事項(xiàng):(1)為使NaHCO3達(dá)到飽和而析出,在飽和 NaCl溶液里先通入 NH3至飽和后再通入 CO2。(2)副產(chǎn)品:CaCl2(3)循環(huán)利用:CO2、NH3、.索爾維制堿法(氨堿法)的工業(yè)生產(chǎn)流程:石灰石氨 鹽 水和鹽 飽食水.索爾維制堿法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)原料(食鹽和石灰石)普遍易得、便宜
10、;(2)產(chǎn)品純堿的純度很高;(3)副產(chǎn)品氨氣和二氧化碳可回收循環(huán)使用;(4)投資少,制造步驟簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。缺點(diǎn):(1)生成大量無(wú)用的氯化鈣;(兩種原料的成分里都只利用了一半一食鹽里的鈉離子和石灰石成分離的碳酸根離子結(jié)合成了碳酸鈉,可是氯離子和鈣離子都結(jié)合成了沒(méi)有多大用途的氯化鈣;)(2)原料食鹽的利用率只有 70%左右,其余的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了這 是很大的損失。(二)聯(lián)合制堿法(又稱侯氏制堿法)是我國(guó)化學(xué)工程專家侯德榜(18901974)于1943 年創(chuàng)立的。是將氨堿法和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來(lái),同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化俊兩種產(chǎn)品 的方法。.反應(yīng)原料:氨氣、食鹽和二氧化碳(
11、利用合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣).原理:同索爾維法.改進(jìn)工藝:濾液不再加 Ca(OH) 2回收NH3,而是加固體食鹽和氨氣,使NH4C1析出,除去NH4C1后的母液循環(huán)使用來(lái)制 Na 2CO3o不但使原料食鹽得到充分利用,還生產(chǎn)出了化肥。副產(chǎn)品:NH4CI循環(huán)利用:CO2和食鹽.侯氏制堿法的工業(yè)流程氨鹽水和鹽 飽食水.侯氏制堿法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)聯(lián)合合成氨廠,變廢(CO2)為寶;(體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性,利用一個(gè)廠 的廢料,作為另一個(gè)廠的主要原料。)(2)母液循環(huán)使用,大大提高了食鹽的利用率(98%);(3)操作簡(jiǎn)單、工廠設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低。(由于把制堿和制氨的生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái),省去了
12、制二氧化碳時(shí)石灰窯及蒸氨的設(shè)備,除 去了處理氯化鈣的麻煩,而且使食鹽成分里的氯離子也得到了充分的利用,生成了兩種可 貴的物質(zhì),節(jié)約了成本)。缺點(diǎn):較氨堿法而言,它的用氮量較大?!揪氁痪殹?侯氏制堿法與索氏氨堿法相比較,其優(yōu)點(diǎn)是()A.原料便宜B. CO2參與循環(huán),低碳環(huán)保C.產(chǎn)生了更多的氯化鈣D.原料利用率高,節(jié)省設(shè)備【答案】D.模擬侯氏制堿法原理,在 CaCl2濃溶液中通入 NH3和CO2可制得納米級(jí)材料,裝置見(jiàn)圖示。卜列說(shuō)法正確的是()a通入適量的 CO2, b通入足量的NH3,納米材料為 Ca(HCO3)2a通入足量的 NH3, b通入適量的 CO2,納米材料為 Ca(HCO3)2a通入
13、適量的 CO2, b通入足量的NH3,納米材料為 CaCO3a通入少量的 NH3, b通入足量的 CO2,納米材料為 CaCO3四、金屬的制備不同的金屬選用不同的冶煉方法:K Ch Na Mg AZn Fe Sn Pb ( H) Cu(一)煉鋼、煉鐵煉鐵煉鋼原理利用氧化還原反應(yīng),在高溫條件下,用從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)。利用氧化還原反應(yīng),在高溫下,用把生鐵里過(guò)多的碳和 其他雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣除去。設(shè)備高爐轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐原料鐵礦石、焦炭、上氣、石灰后生鐵、氧氣、生石灰(造渣)、脫 氧劑(硅鐵、鎰鐵或鋁)冶煉過(guò)程(1)還原劑(CO)生成C+O 2- CO2+ 熱量CO2+C- 2CO -熱量(2
14、)生鐵的形成Fe2O3+3CO - 2Fe+3CO2(3)造渣除去鐵礦石里難熔的脈石 (SiO2):CaCO3-CaO+CO2CaO+SiO 2 - CaSiO3(1)雜質(zhì)的氧化2Fe+O2 - 2FeO+熱量2FeO+Si - 2Fe+SiO2FeO+O Fe+COTFeO+M/ Fe+MnO(2)除硫、磷(造渣)(3)脫氧煉鋼目的:降碳、調(diào)硅鎰、除硫磷廢棄物(尾氣)高爐煤氣的成分: CO、 CO2、N2、大量的灰塵煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生大量棕色的煙氣:氧化鐵塵粒、高濃度 CO等廢棄物的綜合利用氧化鐵塵??苫厥諢掍摗3m粒的高爐煤氣,含有熱值很高的CO,可作氣體燃料。爐渣可制取水泥、渣醇、磷肥。(
15、二)鋁的冶煉.原料:鋁土礦(主要成分主要成分是AI2O3,此外還含有少量 F及O3等雜質(zhì)).流程:鋁土礦二鎮(zhèn)化碳1溶解過(guò)濾-酸化,過(guò)濾t灼燒t 11 1 1溶滄殘?jiān)鼮V液出。鋁t*電解制取純凈的air電解air.原理:(1)溶解: Al2O3 2NaOH 2NaAlO 2 H2O(2)過(guò)濾:除去Fe2O3(3)酸化:通入過(guò)量的 CO2CO2 NaAlO 2 2H2OAl(OH) 3 NaHCO3(4)過(guò)濾:得到Al (OH) 3(5)灼燒:2Al(OH) 3Al 2O3 3H2O(6)電解:2AI2O3 電解 4A1+3O 2電解過(guò)程中加入六氟合鋁酸鈉(Na3AlF6)的作用是 。若雜質(zhì)還有 S
16、iO2,要先通過(guò)酸處理,除去 SiO2,再通過(guò)調(diào)pH先后彳#到Fe(OH)3和Al(OH) 3【答案】還原劑氧化劑助熔劑:降低熔點(diǎn),節(jié)省能源(三)鎂的冶煉其步驟為:I.將海邊大量存在的貝殼 (主要成分為CaCO3)十段燒成生石灰,并將生石灰制成石灰乳n.將石灰乳加入到海水反應(yīng)池中,經(jīng)過(guò)沉降、過(guò)濾得到Mg(OH) 2沉淀出.在Mg(OH) 2沉淀中加入鹽酸中和得到MgCl2溶液,再經(jīng)降溫結(jié)晶得到MgC12 6H20W.將MgCl 2 6H2O在一定條件下加熱得到無(wú)水MgCl 2V.電解熔融的無(wú)水 MgCl 2可得到Mg【練一練】 TOC o 1-5 h z .煉鋼開(kāi)始和結(jié)束階段都可能發(fā)生反應(yīng):S
17、i+2FeO 高溫 2Fe+SiO2,其目的是()A.得到副產(chǎn)品硅酸鹽水泥B.制取SiO2,提升鋼的硬度C.除去生鐵中過(guò)多的 Si雜質(zhì)D.除過(guò)量FeO,防止鋼變脆【答案】C.下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A .在高溫條件下,用 H2還原MgO制備單質(zhì)MgB.在通電條件下,電解熔融 A12O3制備單質(zhì)AlC.在通電條件下,電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD.加強(qiáng)熱,使 CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu【答案】B.下列有關(guān)鐵、鋁的冶煉的說(shuō)法中,正確的是()A .冶金工業(yè)中,金屬鐵的冶煉主要采用電解法B .煉鐵過(guò)程中鐵的氧化物被焦炭還原生成單質(zhì)鐵,電解冶煉鋁的過(guò)程中,陽(yáng)極生成鋁單質(zhì),陰極生成氧
18、氣C.煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、生石灰和空氣,電解冶煉鋁的原料是氧化鋁和冰晶石D.鐵、鋁冶煉設(shè)備分別是煉鐵高爐和鋁電解槽【答案】D五、澳和碘的提?。ㄒ唬暮K刑崛“墓に嚵鞒虉D如下:通氯氣富集:蒸發(fā)濃縮,制取海鹽所得苦鹵中,澳離子濃度可達(dá)6g/L。氧化:通入氯氣,使澳離子氧化成單質(zhì)。提取粗澳:向苦鹵中吹入熱空氣,目的是,冷凝后即得粗澳。粗澳提純:B2一 Br-f B2。通入SO2 :次用C12氧化,吹入熱空氣或水蒸氣,使濱逸出,即可得高純液澳。(二)從海洋植物中提取碘工藝流程圖如下:從海洋植物中得到碘離子:將海帶曬干,灼燒成灰,用水溶解浸泡,使進(jìn)入水中,過(guò)濾,除灰渣。氧化:通入氯氣,使I-
19、轉(zhuǎn)化為12。提取碘:用四氯化碳萃取,得到碘的四氯化碳溶液,再蒸儲(chǔ)除去四氯化碳得粗碘,利用 法得到純凈的碘單質(zhì)。【答案】使澳揮發(fā)Br2 + SO2 + 2H2O 2HBr + H 2SO4升華1.從海帶中提取碘,可經(jīng)過(guò)以下實(shí)驗(yàn)步驟完成。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是2mL 稀 H2SO430mL蒸儲(chǔ)水溶解|含碘的|檢驗(yàn)碘單質(zhì)|溶液 |萃取、分液A.灼燒過(guò)程中使用的玻璃儀器有酒精燈、堪塌、玻璃棒B.氧化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2I H2O2 I2 2OHC.檢驗(yàn)碘單質(zhì)時(shí),可選用淀粉碘化鉀試紙,若試紙變藍(lán)說(shuō)明有碘單質(zhì)D.分液時(shí),先打開(kāi)活塞放出下層液體,再關(guān)閉活塞倒出上層液體【答案】D2.下列有關(guān)海水提澳
20、的敘述中,不正確的是()A .利用空氣吹出法提澳的過(guò)程為氯化一吹出一吸收B.海水中的澳是以 Br2形式存在,利用空氣吹出法可獲得Br2C.吸收過(guò)程中,先用 SO2將Br2還原為HBr,再用C12氧化HBr得到Br2D,氯化過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)為2Br+Cl2-B2+2C【答案】B3.利用海水資源能達(dá)到相關(guān)目標(biāo)的是()A.用潮汐發(fā)電,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.不需富集,直接提取海水中的澳C.用海水中的NaCl制取燒堿和純堿D.只需使海水中的碘升華就能得到碘單質(zhì)【答案】C六、煤和石油的煉制.煤化工:(1)煤的組成煤是工業(yè)上獲得芳香煌的一種重要來(lái)源。煤中含少量的硫、磷、氫、氧、氮等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)(主要含
21、Si. Al. Ca. Fe)。 因此,煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混和物。(煤不是炭)煤的含碳量不同,發(fā)熱量也不同,一般含碳量高的,發(fā)熱量也高。(2)煤的干儲(chǔ):化學(xué)變化定義:把 的過(guò)程,叫做煤的干儲(chǔ)。(與石油的分儲(chǔ)比較)煤高溫干儲(chǔ)后的產(chǎn)物:焦?fàn)t氧氣,甲皖乙蛹,一雙化磁 氣體翁料,化工原料粗露水-一氮和帙捺一一氯肥 tt*紫甲蘋(píng).二甲革爆Jf笨、甲基、二甲革酹裝,莘一-染料.注柿、醫(yī)藥、合成材料I衡聲一筑若材料、電糧,境用曼.電石,含成餐造,、燃料等分儲(chǔ)煤焦油:在170度以下蒸儲(chǔ)產(chǎn)物中主要含 苯、甲苯、二甲苯 等有機(jī)物;在石油化工中是使直鏈 烷燃環(huán)化、脫氫后大量生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯等。(
22、3)煤的氣化和液化-化學(xué)變化煤的氣化:煤的氣化原理是什么?其主要反應(yīng)是什么?答:。煤氣化的主要反應(yīng)是碳和水蒸氣的反應(yīng):C(s)+H2O(g)高溫 CO(g)+H2(g)煤的液化:把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過(guò)程,叫做煤的液化。直接液化:把煤與適當(dāng)?shù)娜軇┗旌虾?,在高溫、高壓?有時(shí)還使用催化劑),使煤與氫氣作用生成燃料。間接液化:先把煤氣化成一氧化碳和氫氣,然后再經(jīng)催化合成,得到液體燃料(如甲醇等)?!敬鸢浮棵焊艚^空氣加強(qiáng)熱使它分解煤的氣化是把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程.石油化工(1)石油組成石油組成:碳、氫、硫、氧、氮等。石油成分:各種 組成的混和物,一般石油不含烯燃。(2)石油的煉制:開(kāi)采出
23、來(lái)的石油叫做原油。 要經(jīng)過(guò)一系列的加工處理后才能得到適合不同需要的各種成品, 如汽油、柴油等。原油含水鹽類(lèi)。含水多,在煉制時(shí)要浪費(fèi)燃料,含鹽多會(huì)腐蝕設(shè)備。所以,原油必須先經(jīng) 脫水、脫鹽等處理過(guò)程才能進(jìn)行煉制。石油的煉制分為:石油的分儲(chǔ)、裂化、裂解三種方法。石油的分儲(chǔ)與石油的蒸儲(chǔ)原理相同,如圖:儀器:蒸儲(chǔ)燒瓶.冷凝管 溫度計(jì)水銀球的位置:蒸儲(chǔ)燒瓶支管口齊平冷凝水的進(jìn)出口方向:下進(jìn)上出。石油的分儲(chǔ)-物理變化a.隨著燒分子里碳原子數(shù)增加,燒的沸點(diǎn)也相應(yīng)升高,如何能把石油組成里的低沸點(diǎn)燃和 高沸點(diǎn)脛分離開(kāi)?答:b.原油開(kāi)始沸騰后溫度仍逐漸升高,這說(shuō)明原油是 。c.工業(yè)上如何實(shí)現(xiàn)分儲(chǔ)過(guò)程呢?主要設(shè)備是加
24、熱爐和分儲(chǔ)塔。d.總結(jié)石油常壓分儲(chǔ)產(chǎn)物:液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油、渣油。e.石油各儲(chǔ)分的比較:名稱主要成分沸點(diǎn)或凝固點(diǎn)范圍石油氣烷煌CiC4常溫常壓卜為氣體汽油(也稱直儲(chǔ)汽油)烷燒.環(huán)烷煌.芳香煌 C5C1140 200 c煤油烷燒 Cl5Cl6200 270 c柴油(重、輕)的烷燒C15C18270340 c重油(潤(rùn)滑油、石蠟)烷燒與壞烷燒 C16C20烷燒 C20C30凝固點(diǎn)在50 c以上渣油(低蠟、瀝青)高級(jí)烷燒C30C40固體石油的裂化:(包含熱裂化和催化裂化兩種)-化學(xué)變化a.裂化原理:在一定條件下,將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的燒斷裂為相對(duì)分子質(zhì) 量較小、沸點(diǎn)較低的燃。b
25、.目的:c.原料和主要產(chǎn)品:原料是常壓分儲(chǔ)的產(chǎn)品重油主要產(chǎn)品是抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等。d.直儲(chǔ)汽油和裂化汽油的比較:比較項(xiàng)目直儲(chǔ)汽油裂化汽油來(lái)源石油經(jīng)常壓分儲(chǔ)制得重油經(jīng)裂化制得主要成分含C5Cn的烷煌.環(huán)烷煌.芳香煌等含C5C11的烷煌.烯煌.二烯脛等性質(zhì)差異主要具有飽和燒的性質(zhì)、不能使濱水因反應(yīng)而褪色主要具后/、飽和燒的性質(zhì).能使澳水、KMnO 4酸性溶液褪色石油裂解(也叫深度裂化)-化學(xué)變化a.原理:在高于裂化溫度(700800C,有時(shí)甚至高達(dá) 1000c以上)下,使石油產(chǎn) 品中具有長(zhǎng)鏈分子的燒斷裂為各種短鏈的不飽和的氣態(tài)或液態(tài)燒。主要發(fā)生化學(xué)變化。b.目的
26、:c.原料和產(chǎn)品:主要原料是含有直鏈烷燒的石油分儲(chǔ)產(chǎn)品(包括石油氣)。而所得的產(chǎn)品主要是乙烯、丙烯、異丙烯等,另外還有甲烷、乙烷、丁烷.快燒、硫化氫和碳的氧 化物等?!敬鸢浮客榛?、環(huán)烷煌和芳香煌給石油加熱時(shí),低沸點(diǎn)的燒先氣化,經(jīng)過(guò)冷卻先分離出來(lái)。隨著溫度升高,較高沸點(diǎn)的燃再氣化,經(jīng)過(guò)冷凝也分離出來(lái)混合物提高輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量生產(chǎn)乙烯【練一練】1 .下列有關(guān)石油的煉制和煤的綜合利用的說(shuō)法正確的是()A .石油的催化裂化是為了提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量B.石油裂解可得到汽油C.煤的氣化和液化均為物理變化D.石油在分儲(chǔ)過(guò)程中最先得到的福分是柴油 【答案】A.下列物質(zhì)不能通過(guò)煤的干
27、儲(chǔ)得到的是(A.焦炭B.粗苯【答案】D.下列說(shuō)法不正確的是()石油分儲(chǔ)產(chǎn)品 乙烯A.石油主要是由煌組成的混合物C.包括裂化,裂解等過(guò)程【答案】D)C.粗氨水D.硝酸CH2BrCH2BrB.主要發(fā)生物理變化D.中產(chǎn)物名稱是二澳乙烷侯氏制堿法碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們?cè)群髲柠}堿地和鹽湖中獲得碳酸鈉,但仍 不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。1862年,比利時(shí)人索爾維 (Ernest Solvay 1838 1922)發(fā)明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料制取碳酸鈉的“索爾維制堿法”(又稱氨堿法)。此后,英、法、德、美等國(guó)相繼建立了大規(guī)模生產(chǎn)純堿的工廠,并組織了索爾維公會(huì),對(duì)會(huì)員以 外的國(guó)家實(shí)行技術(shù)封鎖。第一次世
28、界大戰(zhàn)期間, 歐亞交通梗塞。由于我國(guó)所需純堿都是從英國(guó)進(jìn)口的,一時(shí)間,純堿非常缺乏,一些以純堿為原料的民族工業(yè)難以生存。1917年,愛(ài)國(guó)實(shí)業(yè)家范旭東在天津塘沽創(chuàng)辦了永利堿業(yè)公司 ,決心打破洋人的壟斷, 生產(chǎn)出中國(guó)的純堿。 他聘請(qǐng)正在美國(guó)留學(xué)的侯德榜先生出任總工程師。1920年,侯德榜先生毅然回國(guó)任職。他全身心地投入制堿工藝和設(shè)備的改進(jìn)上,終于摸索出了 索爾維法的各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)。1924年8月,塘沽堿廠正式投產(chǎn)。1926年,中國(guó)生產(chǎn)的“紅三角”牌純堿在美國(guó)費(fèi)城的萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。產(chǎn)品不但暢銷(xiāo)國(guó)內(nèi),而且遠(yuǎn)銷(xiāo)日本和東南亞。1937年日本帝國(guó)主義發(fā)動(dòng)了侵華戰(zhàn)爭(zhēng),他們看中了南京的硫酸俊廠,為 此想
29、收買(mǎi)侯德榜,但是遭到侯德榜的嚴(yán)正拒絕。為了不使工廠遭受破壞,他決定把工廠遷到四川,新建一個(gè)永利JI西化工廠。制堿的主要原料是食鹽, 也就是氯化鈉,而四川的鹽都是井鹽, 要用竹筒 從很深很深的井底一桶桶吊出來(lái)。由于濃度稀,還要經(jīng)過(guò)濃縮才能成為原料, 這樣食鹽成本就高了。 另外,索爾維制堿法的致命缺點(diǎn)是食鹽利用率不高,也就是說(shuō)有30%勺食鹽要白白地浪費(fèi)掉, 這樣成本就更高了, 所以侯德榜決定不 用索爾維制堿法,而另辟新路。他首先分析了索爾維制堿法的缺點(diǎn),發(fā)現(xiàn)主要在于原料中各有一半的成分沒(méi)有利用上,只用了 食鹽中的鈉和石灰中碳酸根,二者結(jié)合才生成了純堿。食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結(jié)合生成了 氯化鈣
30、,這個(gè)產(chǎn)物都沒(méi)有利用上。那么怎樣才能使另一半成分變廢為寶呢?他想呀想,設(shè)計(jì)了好多 方案,但是都被推翻了。后來(lái)他終于想到,能否把索爾維制堿法和合成氨法結(jié)合起來(lái),也就是說(shuō), 制堿用的氨和二氧化碳直接由氨廠提供,濾液中的氯化俊加入食鹽水,讓它沉淀出來(lái)。這氯化俊既 可作為化工原料,又可以作為化肥,這樣可以大大地提高食鹽的利用率,還可以省去許多設(shè)備,例 如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。設(shè)想有了,能否成功還要靠實(shí)踐。于是地又帶領(lǐng)技術(shù)人員,做起了 實(shí)驗(yàn)。一直進(jìn)行了 500多次試驗(yàn),還分析了 2000多個(gè)樣品,才把試驗(yàn)搞成功,使設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)。這個(gè)制堿新方法被命名為“聯(lián)合制堿法”,它使鹽的利用率從原來(lái)的 70獷下
31、子提高到96%此外,污染環(huán)境的廢物氯化鈣成為對(duì)農(nóng)作物有用的化肥一一氯化錢(qián),還可以減少1/3設(shè)備,所以它的優(yōu)越性大大超過(guò)了索爾維制堿法,從而開(kāi)創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀(jì)元侯氏制堿法的原理是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進(jìn)行的,離子反應(yīng)會(huì)向著離子濃度減小的方向進(jìn) 行。也就是很多初中高中教材所說(shuō)的復(fù)分解反應(yīng)應(yīng)有沉淀、氣體和難電離的物質(zhì)生成。他要制純堿 (NazCO),就利用NaHCO&溶液中溶解度較小, 所以先制得NaHCO再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得 到純堿。要制得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子,所以就在飽和食鹽水中通入氨氣,形 成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的鈉離子、俊根離子
32、、氯離子和碳酸 氫根離子,這其中 NaHC超解度最小,所以析出,其余產(chǎn)品處理后可作肥料或循環(huán)使用。I例題解析知識(shí)點(diǎn)1:工業(yè)制備硫酸【例1】以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:(1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:4+11O2 高溫 2Fe2O3+8SO2(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 (3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母) .a.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎 b.過(guò)量空氣能提高 SO2的轉(zhuǎn)化率 c.使用催化劑能提高 SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率d.沸騰爐排出的礦渣可制造水泥或制磚,含鐵品位高的礦渣可煉鐵(4)每160g SO3氣體與液態(tài)H2O化合放出260.6kJ的
33、熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和錢(qián)鹽.SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制澳過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2. SO2吸收Br2的離子方程式是 .【難度】【答案】Fe3;2SQ 02嚕:麻2S。; abd;V2O5SQ (g) +H2O (l) - H2SC4 +130.3kJ;SQ+Br2+2H2O-4H+2Br-+SQ2-知識(shí)點(diǎn)2:純堿工業(yè)【例2】(14上海高考)右圖是模擬 侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是A . a通入CO2,然后b通入b通入NH3,然后a通入a通入NH3,然后b通
34、入b通入CO2,然后a通入【難度】【答案】CNH3, c中放堿石灰CO2, c中放堿石灰CO2, c中放蘸稀硫酸的脫脂棉NH3, c中放蘸稀硫酸的脫脂棉變式1:工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下:完成下列填空:粗鹽水一(1)粗鹽水加入沉淀劑 A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來(lái)源于石灰窯廠),寫(xiě)出A、B的化學(xué)式。A B(2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為:取樣、沉淀、冷卻結(jié)晶、 、烘干。(3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中,碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。碳酸 化時(shí)沒(méi)有析出碳酸鈉晶體,其原因是 。(4)碳酸化后過(guò)濾,濾液D最主要的成分是 (填寫(xiě)化學(xué)式),檢驗(yàn) 這一成分的陰離子的具體方法是:。(5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的
35、,為此,濾液 D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為: 。濾液D加石灰水前先要加熱,原因是 。(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為: (注明你 的表達(dá)式中所用的有關(guān)符號(hào)的含義)【難度】【答案】Ca(OH)2 或 CaOW2CO3(2)溶解 過(guò)濾 蒸發(fā) 過(guò)濾(3)有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大NH4CI取樣,加酸化的硝酸銀,有白色沉淀,該陰離子是氯離子NH 4+ +OH-NH 3 T + HO防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀NaHCO = 84(m1m2)加熱前的質(zhì)量為mi,加熱后的質(zhì)量為
36、m2NaHCO 3知識(shí)點(diǎn)3:金屬的冶煉【例3】鋁是用途廣泛的金屬材料,目前工業(yè)上主要用鋁土礦(主要成分含氧化鋁、氧化鐵)來(lái)制 取鋁,其常見(jiàn)的過(guò)程如下:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)沉淀B可作為化工產(chǎn)品出售,其用途為 ,溶液C中陰離子有。(2)若在實(shí)驗(yàn)室模擬該生產(chǎn), 則操作IV將原料置于 中進(jìn)行,確保該過(guò)程轉(zhuǎn)化完全的方 法是對(duì)產(chǎn)品(含容器)進(jìn)行稱量后 。(3)寫(xiě)出過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ,生產(chǎn)過(guò)程中,NaOH、 CO2、H2O和 都可循環(huán)使用。(4)有時(shí)操作n得到的溶液為 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。取樣品溶液50.00mL加水稀釋到1L, 從中取出20mL。測(cè)量溶液體積的儀器事先進(jìn)行洗滌
37、的洗滌液依次為: ,對(duì)溶液體積讀數(shù)的方法是 讀出對(duì)應(yīng)的刻度值。(5)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸(0.2000mol/L)進(jìn)行滴定:上述所取20.00mL溶液(酚儆做指示劑)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸12.00mL。從1L稀釋液中另取10.00mL (甲基橙做指示劑)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸15.00mL。則50.00mL原樣品溶液中碳酸氫鈉的濃度為 。(6)操作III進(jìn)行時(shí),為使 D溶液中只有一種溶質(zhì),在每升溶液中需加入生石灰的質(zhì)量為【難度】【答案】(1)煉鐵或紅色顏料(1分),A1O2-和OH-(1分,OH-不寫(xiě)不扣分)(2)日蝸(1分)再進(jìn)行灼燒、冷卻、稱量,直至連續(xù)兩次稱量的結(jié)果相差不超過(guò)0.001g (或進(jìn)行恒重操作)(1分)
38、,(3) A12O3+2OH-2A1O2-+H2O (1分,配平錯(cuò)、寫(xiě)錯(cuò)化學(xué)式不給分);CaO (1分)(4)自來(lái)水,蒸儲(chǔ)水,待測(cè)液(1分)藍(lán)線的粗細(xì)交界點(diǎn)(1分)1.2mol/L(2 分)201.6g(2 分)變式1:工業(yè)生產(chǎn)Na, Ca, Mg都用電解熔融的氯化物,但K不能用電解熔融態(tài)的方法得到,因金屬鉀易溶于熔融態(tài)的 KCl而有危險(xiǎn),很難制得K,且降低電流效率.生產(chǎn)鉀是用金屬鈉和熔化的KCl反應(yīng)制取,有關(guān)反應(yīng)式為:KCl Na 850 c K +NaCl ,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)850c的選擇是基于熔沸點(diǎn)的考慮B.該反應(yīng)利用了化學(xué)平衡移動(dòng)的原理C.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的類(lèi)型D.該反
39、應(yīng)表明鈉比鉀的活動(dòng)性強(qiáng)【難度】【答案】D變式2:下列操作可得到純凈 Al2O3的是()A.向NaAlO 2溶液中加入適量稀 H2SO4蒸干并灼燒B.向NaAlO 2溶液中通入過(guò)量 CO2后蒸干并灼燒C.向AlCl 3溶液中加入過(guò)量氨水后蒸干并灼燒D.向AlCl 3溶液中加入適量 NaAlO 2溶液,蒸干并灼燒【難度】【答案】C知識(shí)點(diǎn)4:澳和碘的提取【例4】目前海水提澳的最主要方法之一是空氣吹出法工藝,其流程圖如下:以下推斷不合理的是()A .熱空氣能吹出澳是利用澳易揮發(fā)的性質(zhì)B. SO2吸收澳的反應(yīng)方程式:SO2 + 2H2O + Br2 - H2SO4 + 2HBrC.流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有
40、 SO2、Br2、CI2等多種D.沒(méi)有采用直接蒸儲(chǔ)含濱海水得到單質(zhì)澳的主要原因是為了節(jié)能【難度】【答案】C變式1:碘及其化合物可廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)生產(chǎn)等。(1)實(shí)驗(yàn)室用海帶提取I2時(shí)操作步驟依次為:灼燒、溶解、過(guò)濾、 、及蒸儲(chǔ)。(2)灼燒海帶時(shí)除需要三腳架、酒精燈、玻璃棒外,還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是 。(3)過(guò)濾”后溶液中含一定量硫酸鹽和碳酸鹽。現(xiàn)要檢驗(yàn)溶液中的,需選擇的試劑組合及其先后順序是。(選填編號(hào))a. AgNO 3 溶液 b. Ba(NO3)2 溶液c. BaCl2 溶液 d. CaCl2 溶液(4)在海帶灰濾液中加入適量氯水后一定存在I2,可能存在IO3。請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含I2溶液中是否含
41、有IO3的實(shí)驗(yàn)方案(可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3 溶液、Na2SO3 溶液):取適量含I2溶液用CC14多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出有碘單質(zhì)存在;(5)分解水可用SO2/I2循環(huán)法。該法共涉及三步化學(xué)反應(yīng)。; 2H2SO4 4 2SO2 T + O T + 2HO; 。與傳統(tǒng)的分解水的方法相比,本法的優(yōu)點(diǎn)是 ;缺點(diǎn)是 ?!倦y度】【答案】(2分)氧化;萃取(或萃取分液)(2分)堪埸(或瓷塔埸)、泥三角(2 分)b a (寫(xiě) a b 得 1 分)(2分)從水層取少量溶液,加入 12 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加 Na2SO3溶液,若溶液變藍(lán),說(shuō)明濾液中含有IO3;若
42、溶液不變藍(lán),說(shuō)明濾液中不含有IO3 (合理即給分)(4 分)SO2 + I2+ 2H2O - 2HI + H2SO4; 2HI . H2 + I2節(jié)約電能;使用能造成污染環(huán)境的SO2。知識(shí)點(diǎn)5:煤和石油的煉制【例5】如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤的干儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)裝置,下列敘述錯(cuò)誤的是A.上圖實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B .液體Y是一種純凈物C.氣體Z易燃,可還原CuOD.水溶液X的pH7,液體Y是黑色黏稠狀的煤焦油變式1:將圖中所列儀器組裝為一套蒸儲(chǔ)石油的實(shí)驗(yàn)裝置,并進(jìn)行蒸儲(chǔ),得到汽油和煤油。 M 口 3圖中A、B、C三種儀器的名稱分別是 、.將以上儀器按(I) - 一(V!)順序,用字母 a, b, c,表示連接
43、順序:e接; 接; 接; 接.A儀器中c 口用于, d 口用于.(4)蒸儲(chǔ)時(shí),溫度計(jì)水銀球應(yīng)在 位置.(5)在B中注入原油后,加幾片碎瓷片的目的是 .【難度】【答案】(1)冷凝管;蒸儲(chǔ)燒瓶;錐形瓶;(2) j; h; a;b;f; g;k;(3)進(jìn)水; 出水;(4)蒸儲(chǔ)燒瓶支管口;(5) 防止暴沸;/I 一A能復(fù)述出本節(jié)課講解的物質(zhì)工業(yè)制備的原理。V Z課后作業(yè)知識(shí)點(diǎn)1:硫酸的制備.接觸法制硫酸的爐氣組成是 SO2占7%, O2占11%, N2占82%,現(xiàn)有100L混合氣體進(jìn)入接觸 室反應(yīng)后,總體積變?yōu)?97.2L。則該變化過(guò)程中 SO2轉(zhuǎn)化率是:()A. 50%B. 60%C. 70%D.
44、80%【難度】【答案】D.印尼火山噴發(fā)不僅帶來(lái)壯觀的美景,還給附近的居民帶來(lái)物質(zhì)財(cái)富,有許多居民冒著生命危險(xiǎn) 在底部的火山口收集純硫磺塊來(lái)賺取豐厚收入.硫磺可用于生產(chǎn)化工原料硫酸.某工廠用如圖 所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝 (填設(shè)備名稱).吸收塔中填 充有許多瓷管,其作用是 .(2)為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過(guò)量 50%,為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過(guò)程中流經(jīng)流量計(jì) 1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為 .假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%, b管排出的尾 氣中
45、二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為 (空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按 0.2計(jì)),該尾氣的處理方法(3)與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點(diǎn)是 (可多選).A.耗氧量減少B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高C.產(chǎn)生的廢渣減少D.不需要使用催化劑(4)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一.在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放,請(qǐng)寫(xiě)出此脫硫過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式 .【難度】【答案】熱交換器;使?jié)釮2SO4與SO3充分接觸;6: 5;0.41%;用氨水吸收;A ;CaCO3CaO+CO2t SO2+CaCH CaSO 3 2CaSO3+O2- 2CaSC4;知識(shí)點(diǎn)2:純堿制備的工業(yè)1.下列關(guān)于合
46、成氨和聯(lián)合制純堿工業(yè)生產(chǎn)的敘述中,正確的是()A .合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將 NH 3液化分離,可加大正反應(yīng)速率,提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率B.聯(lián)合制堿法生產(chǎn)工藝中采用循環(huán)操作,其目的是提高食鹽的利用率C.從氨合成塔出來(lái)的混合氣體中NH3只占15%左右,所以生產(chǎn)氨的工廠效率都很低D.聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是向分離出NaHCO3晶體后的母液中不斷地通入 CO2【難度】【答案】B.下列有關(guān)侯氏制堿法的描述正確的是(A .該反應(yīng)條件下,碳酸氫鈉難溶于水B.氨氣和二氧化碳均來(lái)自合成氨工廠C.侯氏制堿法實(shí)現(xiàn)了對(duì)氨氣循環(huán)利用D.生產(chǎn)時(shí),應(yīng)先通二氧化碳再通氨氣.下圖是侯氏制堿法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖,則
47、下列敘述正確的是()A .第步的離子方程式為 Na+NH3+H2O+CO2-NaHCO3 J +NH+B.第步得到的晶體是 Na2CO3?10H2OC. A氣體是CO2, B氣體是NH3D.第步操作的過(guò)程主要有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶【難度】【答案】A.某?;瘜W(xué)興趣小組參觀制堿廠后,獲得以下信息并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究:生產(chǎn)原料粗鹽中含有少量可溶性雜質(zhì)(MgCl2和CaCl2)及不溶性雜質(zhì)。該廠采用侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿。依次加入部分生產(chǎn)流程如下圖所示:5溶,誠(chéng)BXH; COi 操作LfTI.適里鹽竣飽和I I I 一操作工【問(wèn)題討論】(1)寫(xiě)出產(chǎn)品 A的化學(xué)式: ;寫(xiě)出反應(yīng)(2)的化學(xué)反應(yīng)方程式: ;(2
48、)溶液A中的溶質(zhì)有 NaCl和、;上述流程中 NaOH溶液的作用是 除去粗鹽中的;【組成確定】(3)請(qǐng)選擇下列裝置,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)純堿樣品中是否混有晶體A,并完成下表:選擇的裝置(填編號(hào))實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論樣品不含晶體A(4)取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過(guò)量稀 HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀, 由上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì) ;(寫(xiě)化學(xué)式)【含量測(cè)定】為了測(cè)定該純堿樣品的純度(假定只有上題中的雜質(zhì)),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):(5)甲組實(shí)驗(yàn):取 10.0g純堿樣品,向其中加入過(guò)量的鹽酸,直至樣品中無(wú)氣泡冒出。充分加熱蒸發(fā)所得物質(zhì)并干燥、冷卻至室溫后稱量,所得固體質(zhì)量為
49、10.9g。計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;(結(jié)果保留3位小數(shù))。(6)乙組實(shí)驗(yàn):取 10.0g純堿樣品,利用右圖所示裝置,測(cè)出反應(yīng)后裝置C增重了 3.5g (所加試劑均足量)。若甲組實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,則乙組測(cè)定 的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填偏大”或 褊小”);其原因可能是【難度】【答案】(1) NH4C1NaCl+NH 3+CO2+H2O - NaHCO3 J +NHC1NaOH (氫氧化鈉)、Na2CO3 (碳酸鈉)MgCl 2 (氯化鎂)“AB或AC或ACB、 B不變渾濁”或“C不變藍(lán)”或“C不變藍(lán)、B不變渾”NaCl86.7%(6)偏小,生成的二氧化碳?xì)怏w沒(méi)有完全被C中的燒堿吸收(或無(wú)氣體驅(qū)趕裝置
50、等) 完成下列填空:5.工業(yè)制純堿廣泛采用的兩種生產(chǎn)流程可以用以下示意圖簡(jiǎn)要表示。(1)用甲流程生產(chǎn)純堿的方法稱為 法。(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。T是; W中除Ca(OH)2外,溶質(zhì)的主要成分是 (均填化學(xué)式)。(4)甲流程中設(shè)計(jì)循環(huán) I的目的是 ;乙流程中設(shè)計(jì)循環(huán)I 的目的是。(5)在乙流程中,若通入 NH3 44.8 L (已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)可以得到純堿 100.0 g,則NH 3的利 用率為。(6)若制堿廠欲利用產(chǎn)生的氯化鈣廢液制取硝酸鈣(Ca(NO3”4H2O),設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的方案,用流程圖表示?!倦y度】【答案】(1)聯(lián)堿法(或侯氏制堿法)(1分)NaCl + NH
51、 3 + CO2 + H2O - NaHCO3 J + NHCl (2 分);NH4CI, CaCl2 (各 1 分,共 2 分)(4)提高食鹽的利用率;提高氨氣的利用率(各 1分,共2分)(5) 94.3% (2 分)(答 94% 也給分)(6)(共3分,沉淀、結(jié)晶、循環(huán)各 1分。反應(yīng)原理不對(duì),不得分;用碳酸鈉或其他可溶性碳酸鹽為原料,得1分。其他表達(dá)方式合理均給分)CC2HNO3JL蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶Ca(NC3)2 - 40CO2CaC2廢液 NH3 杵疝tT F 濾液知識(shí)點(diǎn)3:金屬的冶煉)B.除去硫、磷和過(guò)多的碳,調(diào)整合金元素的含量D.用紅棕色爐氣制取水煤氣)C.結(jié)晶法D.電解法.把生
52、鐵冶煉成鋼,目的是A.改善性能,增大用途C.副產(chǎn)磷肥、水泥等【難度】【答案】A.工業(yè)上冶煉金屬鐵通常采用的方法是A.熱分解法B.熱還原法【難度】 【答案】B. 下列說(shuō)法正確的是()A.氨的催化氧化是一種特殊的固氮方式B .工業(yè)冶煉鋁:電解熔融 AlCl 3固體C.將鐵粉加入FeCl3、CuCl2混合溶液中,充分反應(yīng)后剩余的固體中不一定有鐵D.用加熱分解的方法可將 NH4C1固體和Ca (OH) 2固體的混合物分離 【難度】 【答案】C.下列各組金屬中,最適合用于H2或CO把它從化合物中還原出來(lái)的為()A. Ca、MgB. Al、FeC. Fe、CuD. Hg、Ag【難度】 【答案】C.下列有關(guān)
53、化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用描述中錯(cuò)誤的是()A .冶煉金屬鋁通常用電解氯化鋁的方法B .要使海水淡化通常有蒸儲(chǔ)法和離子交換法C.用H2作為燃料的優(yōu)點(diǎn)之一是燃燒后的產(chǎn)物不污染環(huán)境D.煤的干儲(chǔ)屬于化學(xué)變化【難度】 【答案】A.用鋁熱法從下列氧化物中還原出物質(zhì)的量相同的金屬,耗鋁最少的是()A. Cr2O3B. MnO2C. V2O5D . WO3【難度】 【答案】A.冶煉金屬有下列方法:焦炭法、水煤氣法、活潑金屬置換法、電解法。古代有I火燒 孔雀石煉銅、n濕法煉銅;現(xiàn)代有出鋁熱法煉銅、W從光鹵石中煉鎂。下列對(duì)它們的冶煉方法 的分析中,錯(cuò)誤的是()A . IB. nC.出D. IV【難度】【答案】B
54、TOC o 1-5 h z .鎂粉是制造焰火、閃光粉時(shí)不可缺少的原料。工業(yè)制造鎂粉時(shí)將鎂蒸氣在氣體中冷卻。下列 空氣、CO2、Ar、H2、N2中可作為冷卻氣體的是()A.B.C.D.【難度】【答案】C.下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的敘述錯(cuò)誤的是()A.用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿B.硫酸工業(yè)中,用水吸收三氧化硫C.目前合成氨,沒(méi)有更高的溫度、更大的壓強(qiáng)是從設(shè)備和動(dòng)力要求方面考慮的D.生產(chǎn)硫酸時(shí),接觸室內(nèi)熱交換器的作用是預(yù)熱進(jìn)入的爐氣和冷卻反應(yīng)生成的氣體【難度】【答案】B.從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行把貝殼制成石灰乳;在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物;將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過(guò)濾
55、,在 HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物;將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B.以上提取鎂的過(guò)程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)C.步驟的目的是從海水中提取MgCl2D.第步電解時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣【難度】【答案】D.從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有:濃縮結(jié)晶加熟石灰 加鹽酸過(guò)濾 熔融電解,正確的生產(chǎn)順序是()A.B.C.D【難度】【答案】C.某地煤肝石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2 (63%)、AI2O3 (25%)、F及O3 (5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下:WOH溶液(1)CaCO.A .作為燃料,為煉鐵中的化學(xué)反應(yīng)提供能量B .作為還原劑與二氧化碳反
56、應(yīng)產(chǎn)生還原氧化鐵的一氧化碳C.對(duì)高爐中的物料起到支撐和疏散的作用D .作為溶劑,除去鐵礦石中的雜質(zhì)(3)高爐煉鐵的污染非常嚴(yán)重,目前我國(guó)部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機(jī)會(huì)也在進(jìn)行著工藝改進(jìn).高爐煉鐵導(dǎo)致的環(huán)境污染有 .A.臭氧空洞B.酸雨C. 一氧化碳毒害D.沙塵暴(4)寫(xiě)出高爐煉鐵中與碳元素有關(guān)的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式: 【難度】【答案】(1)石灰石;(2)D;(3)BC;(4) C02高溫CO2,CO2 C 高溫 2CO, Fe2O3 3CO 高溫 2Fe 3CO2 ;14.常見(jiàn)金屬的冶煉方法(1)熱分解法:適用于冶煉金屬活動(dòng)性較差的金屬(金屬活動(dòng)順序表中 及其以后的金屬),如:(2)電解
57、法:適合冶煉活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬(一般在金屬活動(dòng)性順序表中排在 及其以前 的金屬).如:; ; ;(3)熱還原法:用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物,適用于金屬活動(dòng)性順序表 中的 與 之間的大多數(shù)金屬的冶煉.如: ; ; ;; ;鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)方程式:現(xiàn)象燃燒,火珠 ,沙里有火紅熔融物鋁與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:a. Al與Fe2O3能發(fā)生鋁熱反應(yīng),與其它較不活潑金屬氧化物也能發(fā)生鋁熱反應(yīng).b.鋁熱反應(yīng)的最大特點(diǎn)是放出大量的熱,在生產(chǎn)上利用這一特點(diǎn),可用于焊接鋼軌,冶金工業(yè)上也常用這一原理,使鋁與金屬氧化物反應(yīng),冶煉鈕、銘、鎰等.如:Al+MnO 2-.【難度】【答案
58、】(1) Hg; Ag; (2) Al ; K; Ca; Na; (3) Zn; Cu; Zn; Fe; Sn; Pb; Cu;鋁熱 齊【J;滴落; 2Al Fe2O3 高溫 2Fe A2O3;4; 3; 3Mn+2Al 2O3;臂式爐1克忸悌氣體4 一十溶液一O (含指示制活性InOr干燃瓶C。吸收瓶干燥瓶15.碳、硫的含量影響鋼鐵性能,碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中的碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。(1)采用裝置A,在高溫下x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為 CO2、SO2。氣體a的成分是。根據(jù)未配平的反應(yīng), 5。2高溫Fe3O4+3SO2推測(cè)鋼樣中硫以 形式存在(填寫(xiě)化學(xué)式)。將氣
59、體a通入測(cè)硫裝置中(如右圖),采用滴定法測(cè)定硫的含量。(2) H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式:。(3)用NaOH溶液滴定生成的 H2SO4,消耗zmL NaOH溶液若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為 y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖),采用重量法測(cè)定碳的含量。(4)推測(cè)氣體a通過(guò)B和C的目的可能是(5)計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ,應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是 ?!倦y度】【答案】(1)。2、CO2和SO2 (2分)FeS (2分)H2O2+SO2H 2SO4 ( 2 分)zy/x ( 2 分)(4)除掉SO2,防止對(duì)CO2測(cè)定產(chǎn)生干擾(2分)(5)吸收瓶在吸收 CO2氣體
60、前后的質(zhì)量(2分)16.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為氧化鋁,含少量氧化鐵)制取鋁的過(guò)程如圖所示:請(qǐng)回答:(1)試劑1為(填化學(xué)式),轉(zhuǎn)化過(guò)程中 消耗能量最多.(2)沉淀B的化學(xué)式為 ,該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外,還可用作(3)電解F,當(dāng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí),可制得鋁 g.(4)生產(chǎn)過(guò)程中,除物質(zhì)E可以循環(huán)使用外,還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 (填化學(xué)式)(5) 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 .【難度】【答案】(1) NaOH;; Fe2O3;顏料等;(3) 54;(4) CaO 和 CO2;(5) CO2+AIO 2-+2出品 Al (OH) 3 J +HCO-;17.金屬鋁的生產(chǎn)是以 A12O3為原料,在
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