《高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十一單元 第1講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十一單元 第1講 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課件（86頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十一單元 化學(xué)與技術(shù)(選考)第1節(jié)化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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，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了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)及在社會(huì)發(fā)展中的作用。4了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 回歸教材 一、硫酸工業(yè)硫黃空氣水1合成硫酸的三種原料：_、_、_。2三個(gè)主要反應(yīng)：造氣：_；接觸氧化：_；三氧化硫的吸收：_。H297 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H196.6 kJmol12SO2(g)O2(g)2SO3(g)SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H130.0 kJmol

2、13黃鐵礦制硫酸的三個(gè)主要設(shè)備：_、_、_。沸騰爐接觸室吸收塔400 500 4接觸室中三個(gè)反應(yīng)條件：_的溫度；常壓操作；適當(dāng)_的空氣，提高 SO2 的轉(zhuǎn)化率。過(guò)量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)的性質(zhì)，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)物滿足自身能量的需要，還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。SO2Ca(OH)2= CaSO3H2O二、合成氨工業(yè)1反應(yīng)原理：N2(g)3H2

3、(g)2NH3(g)H02基本生產(chǎn)過(guò)程：加壓降溫液化(1)造氣：將空氣_、_后蒸發(fā)分離出 O2 而獲得 N2；或?qū)⒖諝馔ㄟ^(guò)灼熱的碳生成 CO2，再除去 CO2 后得 N2。H2 來(lái)源于水蒸氣和燃料(焦炭、煤、石油、天然氣等)的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為_(kāi)。CH2O COH2，COH2O CO2H2(2)凈化：原料氣中的主要雜質(zhì) H2S、CO、CO2、O2 等會(huì)導(dǎo)致 催 化劑 中 毒。 H2S 用_ 吸收 ，反 應(yīng) 方程 式：_； CO 首先被氧化生成 CO2，再被_吸收，反應(yīng)方程式為_(kāi)、_。氨水NH3H2OH2S=NH4HSH2OK2CO3溶液COH2OK2CO3CO2H2O=2KHCO3CO2H2合

4、成塔冷凝器合成塔(3)合成與分離：合成氨的主要設(shè)備為_(kāi)。氨的分離是通過(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。合成氨的流程為：原料氣的制取凈化壓縮 合成液氨3合成氨條件的選擇：溫度：_；壓強(qiáng)：_；催化劑：以_為主的催化劑。400 500 1030 MPa鐵三、純堿工業(yè)NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3生產(chǎn)方法氨堿法(索爾維)聯(lián)合制堿法(侯德榜)原理原料NaCl、NH3、CaCO3(CO2和CaO制備)NaCl、NH3、CO2生產(chǎn)流程N(yùn)a2CO3CO2H2O生產(chǎn)方法氨堿法(索爾維)聯(lián)合制堿法(侯德榜)優(yōu)、缺點(diǎn)原料便宜，步驟簡(jiǎn)

5、單，但是產(chǎn)生大量 CaCl2，食鹽利用率低產(chǎn)品純度高，原料利用率高，同時(shí)得到氮肥 NH4Cl，但加重設(shè)備的腐蝕（續(xù)表）四、農(nóng)藥、化肥和表面活性劑1化肥為農(nóng)作物補(bǔ)充必要的營(yíng)養(yǎng)元素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是_、_和_。磷肥包括_ 主要成分是_ ，簡(jiǎn)稱_，還有_主要成分是_；鉀肥主要包括_、_、_、_等；氮肥包括_、_、_等；尿素的工業(yè)生產(chǎn)原理用化學(xué)方程式表示為_(kāi)，_；硝酸銨工業(yè)生產(chǎn)方法為氮肥磷肥鉀肥過(guò)磷酸鈣普鈣鈣鎂磷肥草木灰KCl尿素Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4 Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2 K2SO4KNO3NH4NO3NH4HCO32NH3CO2=H2NCOONH4

6、加壓、加熱加熱H2NCOONH4=H2NCONH2H2O4NH35O2=4NO6H2O_，_，_，_；復(fù)合肥料是指氮、磷、鉀三種養(yǎng)分中，至少有兩種養(yǎng)分，常見(jiàn)的復(fù)合肥料有：NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、KNO3、KH2PO4。Pt-Rh，高溫2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NONH3HNO3=NH4NO32按用途分為殺蟲(chóng)劑，如有機(jī)氯類(lèi)、有機(jī)磷類(lèi)、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)等；殺菌劑，如波爾多液等；除草劑，如 2,4-D 等；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，如_等。農(nóng)藥的主要危害是：對(duì)農(nóng)產(chǎn)品造成污染，危及食品安全；破壞生物鏈，影響生態(tài)平衡；對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危及人類(lèi)健康和生命安全。乙烯利3肥皂。4合成

7、洗滌劑：洗滌劑的主要成分是表面活性劑(如十二烷基苯磺酸鈉)，能夠去除油污，里面還含有殺菌劑、織物柔軟劑、助劑等輔助成分。 自主測(cè)評(píng) 1(2015 年?yáng)|北三校聯(lián)考)下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是()。A在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)中，均必須對(duì)尾氣進(jìn)行吸收處理B硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用 SO3轉(zhuǎn)化為 H2SO4 時(shí)放出的熱量C煉鐵是鐵礦石在高溫下被氧化的過(guò)程D燒堿溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣中的氮氧化物，不僅可以防止有害物質(zhì)的排放，還可以生產(chǎn)有用的 NaNO2解析：合成氨工業(yè)不需要對(duì)尾氣進(jìn)行吸收；硫酸工業(yè)中接觸室中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2O22SO3，利用該反應(yīng)放出的熱量來(lái)預(yù)熱SO2；金

8、屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬被還原的過(guò)程；NONO22NaOH=2NaNO2H2O，NO、NO2 完全被堿液吸收。答案：D2(2015 年山東青島模擬)工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分，一是沸騰爐、二是接觸室、三是吸收塔。在沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦生成二氧化硫；在接觸室內(nèi)有催化劑存在下，二氧化硫進(jìn)一步與氧氣結(jié)合，生成三氧化硫；三氧化硫流經(jīng)吸收塔時(shí)，采用 98%的濃硫酸吸收，使三氧化硫最終與水化合形成硫酸。下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸的工藝流程設(shè)計(jì)出來(lái)的，用于探究工業(yè)上為何采用 98%的濃硫酸吸收三氧化硫。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦的反應(yīng)方程式：_。(2)上圖中的乙、丙分別相當(dāng)于工業(yè)上制取硫酸

9、設(shè)備中的_、_。(3)丙中的現(xiàn)象為_(kāi)，丁中的現(xiàn)象為_(kāi)。(4)下表是壓強(qiáng)和溫度對(duì) SO2 平衡轉(zhuǎn)化率的影響。對(duì) SO2 轉(zhuǎn)化為 SO3 的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率_，通常采用常壓操作是因?yàn)開(kāi)。轉(zhuǎn)化率/%壓強(qiáng)/MPa0.10.5110溫度/40099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4答案：(1)4FeS211O22Fe2O38SO2(2)接觸室吸收塔(3)無(wú)酸霧有酸霧(4)增大常壓下SO2 的轉(zhuǎn)化率已很高3(2015 年遼寧沈陽(yáng)模擬)制取硝酸銨的流程圖如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)合成氨原料的來(lái)源：_。(2)已知 N2(g)3H2

10、(g)2NH3(g)H92 kJmol1。請(qǐng)解釋：可逆反應(yīng)：_。為有效提高氨的產(chǎn)率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施是_。(3)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)，Pt-Rh 合金網(wǎng)的作用為_(kāi)，鉑銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也呈紅熱狀態(tài)的原因是_。(4)生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，如何消除它們對(duì)大氣的污染？_，寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式： _。(5)硝酸銨的兩種主要用途是_。(6)在一定溫度和壓強(qiáng)的密閉容器中，將 H2 和 N2 混合，混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 8.5，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)出平衡混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 10，此時(shí) N2 的轉(zhuǎn)化率和平衡混合氣體中 NH3 的體積分?jǐn)?shù)分別為_(kāi)、_。解析：(6)根據(jù)

11、“十字交叉法”可得8，則n(N2)n(H2)6.5 19.51 3。設(shè)反應(yīng)前混合氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，平均相對(duì)分子質(zhì)量與氣體的總物質(zhì)的量成反比，設(shè)反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為x mol，則有8.5 mol10 molx mol4 mol，x3.4，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量差值為 0.6 mol，設(shè)反應(yīng)消耗N2 的物質(zhì)的量為y mol，生成氨的物質(zhì)的量為 z mol，則有：100%30%；3H2N21y mol2NH32z mol物質(zhì)的量之差20.6 moly0.3，z0.6，N2 的轉(zhuǎn)化率為0.3 mol1 mol氨的體積分?jǐn)?shù)為0.6 mol3.4 mol100%17.6%。(3)4NH3

12、5O2 = 4NO 6H2O答案：(1)N2 來(lái)源于空氣，H2 可來(lái)源于水煤氣(2)在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)增壓、適當(dāng)溫度Pt-Rh作催化劑氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可使 Pt-Rh 合金網(wǎng)達(dá)到一定溫度而不必預(yù)熱(4) 可用堿溶液吸收氮的氧化物(5)可作化肥和炸藥NO NO2 2NaOH=2NaNO2 H2O(6)30% 17.6%高溫4(2015 年湖北武漢調(diào)研)化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥和鉀肥。(1)普鈣是磷肥，它的有效成分是_(寫(xiě)化學(xué)式)。(2)尿素是一種含氮量較高的氮肥，工業(yè)生產(chǎn)尿素是將氨氣與二氧化

13、碳在加壓、加熱的條件下反應(yīng)生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)、_。=在一起會(huì)降低肥效。請(qǐng)你說(shuō)明其中的化學(xué)原理：_。答案：(1) Ca(H2PO4)2H2O(2)2NH3CO2加壓(3)糞尿中的氮元素最終轉(zhuǎn)化為銨鹽，而草木灰的有效成分為 K2CO3，K2CO3 受潮后水解為 KOH，顯堿性，NH4 與 OH可發(fā)生反應(yīng)生成 NH3 逸出而降低肥效(3)農(nóng)諺說(shuō)的“糞和灰，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和H2NCOONH4H2NCOONH2 H2NCONH2H2O考點(diǎn)一硫酸的工業(yè)生產(chǎn)例1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

14、：(1)在爐氣制造中，生成 SO2 的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)爐氣精制的作用是將含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_。(3)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_，_。(4)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。解析：SO2 在催化氧化過(guò)程中，爐氣中含有的砷、硒化合物等雜質(zhì)和礦塵，

15、都會(huì)使催化劑中毒，失去催化能力，因而需要除塵、水洗；水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響，故需干燥。答案：(1)4FeS211O22Fe2O38SO2(2)除塵水洗礦塵和砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響(3)不選 B 點(diǎn)，是因?yàn)閴簭?qiáng)大對(duì)設(shè)備的投資大，消耗的動(dòng)能大，同溫度下 SO2 原料的轉(zhuǎn)化率在 0.1 MPa 已達(dá)到97%左右；不選擇 C 點(diǎn)，是因?yàn)闇囟鹊停琒O2 轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應(yīng)速率低，450 時(shí)，催化劑的催化效率最高(4)利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣方法技巧硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的幾個(gè)原理。(1)逆流原理：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹

16、入，使原料與助燃?xì)怏w充分接觸，反應(yīng)充分進(jìn)行；吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片)，濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提高吸收程度。(2)熱交換原理：由于2SO2O22SO3 是放熱反應(yīng)，在接觸室內(nèi)使用熱交換器，用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱接觸室的原料氣，達(dá)到節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本的目的。(3)循環(huán)操作原理：由于2SO2O22SO3 是可逆反應(yīng)，尾氣中還有一定的 SO2 和 O2，再通過(guò)一定措施將這部分氣體送回接觸室，提高原料利用率，同時(shí)減少?gòu)U氣排放。【考點(diǎn)練透】1. (2015年寧夏銀川模擬)在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與主要原因二者都正確的是()。A黃鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能燃燒

17、BSO3 用 98%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以便SO3 吸收完全CSO2 氧化為 SO3 時(shí)需使用催化劑，這樣可以提高 SO2的轉(zhuǎn)化率D從沸騰爐出來(lái)的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中 SO2 會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)解析：礦石粉碎是為了提高反應(yīng)速率，并不是因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能燃燒；用濃硫酸吸收SO3 是為了防止水與其形成酸霧；使用催化劑可以提高反應(yīng)速率，但不能提高 SO2 的轉(zhuǎn)化率；從沸騰爐出來(lái)的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中的雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒。答案：B2. (2015 年遼寧大連模擬)硫酸工廠排放的尾氣中，含少量的二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。(1)硫酸工廠排放尾氣中的

18、 SO2 通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸處理。寫(xiě)出上述過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。請(qǐng)寫(xiě)出這種尾氣處理方法的優(yōu)點(diǎn)(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可): _。若某硫酸廠每天排放的 1 萬(wàn)立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.2%(體積百分?jǐn)?shù))的 SO2，通過(guò)上述方法處理，理論上需生石灰_kg。(2) 近年美國(guó)和日本正在研究用 Na2SO3 吸收法作為治理SO2 污染的一種新方法，該方法的第一步是用 Na2SO3 水溶液吸收 SO2，第二步是加熱吸收溶液，可得到含高濃度 SO2 的水蒸氣副產(chǎn)品。這種尾氣處理方法與(1)相比的優(yōu)點(diǎn)是_。(3)某研究小組用 NaOH 溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將所得的 Na2SO3 溶液進(jìn)行電

19、解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法；其中陰陽(yáng)膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖，a、b 離子交換膜將電解槽分為三個(gè)區(qū)域，電極材料為石墨。解析：(3)根據(jù)電解規(guī)律，陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，成物為H2SO4，則陽(yáng)極反應(yīng)式為SO H2O2e=2HSO 。圖中 a 表示_(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。AE 分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中 C為硫酸，則A 表示_，E 表示_。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。促進(jìn)了水的電離，該極附近溶液堿性增強(qiáng)，生成NaOH，A 為NaOH，E 為H2，a 為陽(yáng)離子交換膜；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，且生H2 SO 2eH2O=2HSO答案：(1)SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O、Ca

20、SO3H2SO4=CaSO4SO2H2O原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的 SO2 含量較高可循環(huán)作為原料(任選兩點(diǎn)) 50(2)Na2SO3 可循環(huán)使用(3)陽(yáng)NaOH考點(diǎn)二工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇例2(2014年天津卷節(jié)選)合成氨是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol-1，一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下：(1)步驟中制氫氣原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1，對(duì)于反應(yīng)，一定可以提高平衡

21、體系中 H2 百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是_(填字母序號(hào))。a升高溫度c加入催化劑b增大水蒸氣濃度d降低壓強(qiáng)利用反應(yīng)，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2 的產(chǎn)量。若1 molCO 和 H2 的混合氣體(CO 的體積分?jǐn)?shù)為 20%)與 H2O 反應(yīng)，得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2 的混合氣體，則 CO 轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。(2)圖甲表示 500 、60.0 MPa 條件下，原料氣投料比與平衡時(shí) NH3 體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中 a 點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算 N2 的平衡體積分?jǐn)?shù)：_。(3)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖乙坐標(biāo)系中，畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開(kāi)始，隨溫度不斷升高，NH3

22、物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。(4)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號(hào))_。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：_。解析：(1)反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，將會(huì)增加H2 的百分含量，同時(shí)提高反應(yīng)速率；增大水蒸氣的濃度，會(huì)提高反應(yīng)速率，但H2 的百分含量會(huì)降低；加入催化劑，不會(huì)引起 H2 百分含量的改變；降低壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小。設(shè)CO 反應(yīng)了n mol。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始量/mol變化量/mol平衡量/mol0.2n0.2n0nn0.8n0.8n則 0.2nn0.8n1.18，解得 n0.18CO的轉(zhuǎn)化率為0.18 mo

23、l0.2 mol100%90%。100%42%，解得m0.59，所以平衡(2)a 點(diǎn)時(shí)，H2、N2 物質(zhì)的量之比為3 1，設(shè)投入N2 和H2的物質(zhì)的量分別是1 mol、3 mol，平衡時(shí)N2 反應(yīng)了m mol。N2(g) 3H2(g)2NH3(g)起始量/mol變化量/mol平衡量/mol1m1m33m33m02m2m根據(jù)題意：2m42m(10.59) mol時(shí)N2 的體積分?jǐn)?shù)為(420.59)mol100%14.5%。(3)通入原料氣，升高溫度，溫度達(dá)到一定程度時(shí)反應(yīng)開(kāi)始，氨氣的量增加，因?yàn)楹铣砂笔且粋€(gè)放熱反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡后溫度升高，氨氣的含量將減小。(2)14.5%答案：(1)a 90%(

24、3)對(duì)原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的 N2、H2 循(4)環(huán)使用【考點(diǎn)練透】3. 合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。哈伯法合成氨需要在 17.520 MPa 的高壓和 500 左右的高溫下，并用鋨作為催化劑，氨在平衡混合物中的含量仍較少。最近美國(guó)俄勒岡大學(xué)的化學(xué)家使用了一種名為 transFe(DMeOPrPE)2 的新催化劑，在常溫下合成氨，反應(yīng)方程式可表示為 N23H2 2NH3，有關(guān)說(shuō)法正確的是()。哈伯法合成氨是吸熱反應(yīng)，新法合成氨是放熱反應(yīng)；新法合成氨不需要在高溫條件下，可節(jié)約大量能源，具有發(fā)展前景；新法合成氨能在常溫下進(jìn)行是因?yàn)椴恍枰獢嗔鸦瘜W(xué)鍵；新催化劑降低了反應(yīng)所需

25、要的能量，提高了活化分子百分?jǐn)?shù)。ABCD解析：化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，只與反應(yīng)體系的始、終態(tài)有關(guān)，故錯(cuò)；新催化劑只是降低了反應(yīng)所需要的能量，仍需要斷裂化學(xué)鍵，故錯(cuò)。答案：B4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)夂蜌錃狻５獨(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：_，_。(2)設(shè)備 A 中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備 A 的名稱是_，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。(3)設(shè)備 B 的名稱是_，其中 m 和 n 是兩個(gè)通水口，入水口是_(填“m”或“n”)。

26、這樣通水的原因是_。(4)設(shè)備 C 的作用是_。(5)在原料氣制備過(guò)程中混有的 CO 對(duì)催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的 CO ，可通過(guò)如下反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)：CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g)，已知 1000 K 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù) K0.627，若要使 CO 的轉(zhuǎn)化率超過(guò) 90%，則起始物中 c(H2O)c(CO)不低于_。解析：(5)以轉(zhuǎn)化率為90%為基準(zhǔn)做計(jì)算，用平衡常數(shù)求水與一氧化碳濃度比。設(shè)CO、H2O 起始濃度分別為 x、y，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始濃度變化濃度平衡濃度x0.9x0.1xy0.9xy0.9x00.9x0.9x00.9x0.9xK(0.

27、9x)20.1x(y0.9x)0.627yx13.8。CH4 H2O = CO3H2高溫、高壓答案：(1)液化、分餾 與碳反應(yīng)后除去CO2CH2OCOH2催化劑(2)合成塔N2(g) 催化劑3H2(g) = 2NH3(g)(3)冷凝器(或冷卻塔)n高溫氣體由冷卻塔的上端進(jìn)入，冷卻水從下端進(jìn)入，逆向冷卻效果好(4)將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離(5)13.8高溫考點(diǎn)三純堿的生產(chǎn)例3上個(gè)世紀(jì)初，我國(guó)著名的工業(yè)化學(xué)家侯德榜先生經(jīng)過(guò)數(shù)年的反復(fù)研究，終于發(fā)明了優(yōu)于歐美制堿技術(shù)的聯(lián)合制堿法(又稱侯氏制堿法)，并在天津建造了我國(guó)獨(dú)立研發(fā)的第一家制堿廠。其制堿原理的流程如下：(1)侯德榜選擇天津作為制堿廠的廠址有

28、何便利條件？(舉兩例說(shuō)明)_、_。(2)合成氨工廠需要向制堿廠提供兩種原料氣體，它們分別是_、_(填化學(xué)式)。這兩種氣體在使用過(guò)程中是否需要考慮添加的順序 ？ _( 填“是”或“否”)，原因是_。(3)在沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(4)使原料水中溶質(zhì)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)。從母液中可以提取的副產(chǎn)品的應(yīng)用是_(舉一例)。解析：(1)侯氏制堿法是以NH3、食鹽水、CO2為原料制純堿，天津?qū)傺睾３鞘?，原料豐富，交通便利。(2)由制堿工業(yè)的原料可知需要的氣體為NH3和CO2；制堿時(shí)應(yīng)先向飽和食鹽水中通入溶解度大的NH3，再通入足量CO

29、2，相當(dāng)于用NH3H2O吸收CO2，這樣反應(yīng)更充分，吸收CO2效果更好，有利于產(chǎn)生大量NH4HCO3。(4)母液中有大量NH4Cl，原料水中溶質(zhì)為NaCl，設(shè)計(jì)循環(huán)可提高Na的利用率；母液中NH4Cl提取后可制氮肥。答案：(1)原料豐富運(yùn)輸便利(2)CO2NH3是氨氣在水中溶解度大，先通氨氣后通 CO2 產(chǎn)生碳酸氫銨多，有利于碳酸氫鈉析出(3)NaClCO2 NH3H2O=NaHCO3NH4Cl(4)循環(huán)作化肥(其他合理答案均可)方法技巧(1)向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳的順序是先通氨氣再通二氧化碳，因?yàn)榘睔庠谒械娜芙舛却螅韧ò睔鈺?huì)吸收更多的二氧化碳，有利于生成較多的碳酸氫鈉而析出。(

30、2)在氨堿法和聯(lián)合制堿法的過(guò)程中，CO2 均可循環(huán)利用。(3)聯(lián)合制堿法和氨堿法相比較，主要優(yōu)點(diǎn)是提高了原料的利用率，同時(shí)得到氮肥?！究键c(diǎn)練透】5工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)路布蘭法是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進(jìn)行煅燒，再浸取、結(jié)晶而制得純堿。食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)(已知產(chǎn)物之一為 CaS)。(2)氨堿法的工藝如圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。圖中的中間產(chǎn)物 C 是_(寫(xiě)化學(xué)式，下同)，D 是_。裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)聯(lián)合制堿法是對(duì)氨堿法的改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)

31、是_。(4)有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀。請(qǐng)結(jié)合下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線，分析說(shuō)明是否可行？_。解析：(2)由工藝流程圖可知，NH4Cl應(yīng)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2并產(chǎn)生NH3，NH3通入NaCl溶液中，D為NH3。乙中發(fā)生反應(yīng)為NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl。答案：(1)2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HClNa2SO4 CaCO34CCaS Na2CO3 4CO 或 Na2SO4 2CCaCO3CaS Na2CO3 2CO2(2)Ca(OH)2NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO

32、3NH4Cl(3)提高了食鹽的利用率，可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣轉(zhuǎn)化為 CO2，節(jié)省原料(4)不可行，由溶解度(S)隨溫度變化曲線可知，NaHCO3 的溶解度較小且受溫度的影響不大；KHCO3 的溶解度較大且受溫度的影響較大，并且 KHCO3 的溶解度與 NH4Cl 相差不大，故不能用氨堿法制碳酸鉀。6工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：完成下列填空：(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_

33、。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，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_(kāi)。濾液 D 加石灰水前先要加熱，原因是_。要含有的是氯化銨，和石灰水發(fā)生反應(yīng)：NHOH(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_(kāi)(加熱前后固體質(zhì)量分別用 m1、m2 表示)。解析：(1)沉淀劑A 來(lái)源于石灰窯廠，說(shuō)明是生石灰或熟石灰；粗鹽中的鎂離子和鈣離子一般用碳酸鈉除去；(5)濾液

34、中主NH3H2O；由于濾液中還含有一定量的碳酸氫鈉，故加石灰水前先加熱，是為防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀；(6)加熱損失的質(zhì)量為m1m2，則純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量為84(m1m2)31，故純4堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(NaHCO3)。84(m1m2)31(5)NH4 OH答案：(1)Ca(OH)2(或CaO)Na2CO3(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(4)NH4Cl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NH3H2O防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀84(m1m2)(6)31m1考點(diǎn)四農(nóng)藥、化肥和表面活性劑例4.某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)

35、如右圖所示：(1)哪一類(lèi)生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨_。A分解者B藻類(lèi)C化能合成類(lèi)生物(2)該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥，仍能表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)勢(shì)，其原因是_。(3) 寫(xiě)出工業(yè)固氮的化學(xué)方程式：_。(4)雷雨中常有微量的硝酸生成，而為農(nóng)作物所利用，用化學(xué)方程式表示 HNO3 的形成過(guò)程：_。.某學(xué)生為證明某一白色固體是硫酸銨，他設(shè)計(jì)了兩步程序：第二步：為了證明SO4 的存在，該同學(xué)設(shè)計(jì)了四種方案：加入 BaCl2 溶液，再加稀鹽酸；加入過(guò)量稀鹽酸酸化了的氯化鋇溶液；先加入過(guò)量鹽酸酸化后，再加入氯化鋇溶液；先加入硝酸鋇溶液，再加入稀硝酸。你認(rèn)為上述方案中合理的是_，并簡(jiǎn)述合理的理由：_。2(4)N2O2=

36、2NO,2NOO2=2NO2,答案：.(1)A (2)豆科植物根部的根瘤菌能將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，從而滿足自身營(yíng)養(yǎng)的需要(3)N23H22NH3放電3NO2H2O=2HNO3NO.取少量樣品，加入 NaOH 溶液，微熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)紅色試紙變藍(lán)方案先加入稀鹽酸，排除7下列有關(guān)合成洗滌劑的敘述錯(cuò)誤的是(【考點(diǎn)練透】)。A在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基含碳原子的個(gè)數(shù)以 1218 為宜B在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基應(yīng)以帶有支鏈的為宜C在合成洗滌劑中添加酶制劑可提高洗滌效果D在合成洗滌劑中應(yīng)以無(wú)磷助劑代替含磷助劑解析：根據(jù)合成洗滌劑的洗滌原理可知烷基應(yīng)以直鏈為宜，且其碳原子數(shù)不能太多

37、，也不能太少，以1218 為宜，為提高洗滌效果可添加酶制劑，為防止污染，用無(wú)磷助劑代替含磷助劑。答案：B. .8將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏(CaSO42H2O)轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲(chǔ)熱材料，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護(hù)角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖：(1)本工藝中所用的原料除 CaSO42H2O、KCl 外，還需要_等原料。(2)寫(xiě)出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(3)過(guò)濾操作所得固體中，除 CaCO3 外還含有_(填化學(xué)式)等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。(4)過(guò)濾操作所得濾液是(NH4)2SO4 溶

38、液，檢驗(yàn)濾液中含(5)已知不同溫度下 K2SO4 在 100 g 水中達(dá)到飽和時(shí)溶解的量如下表：60 時(shí) K2SO4 的飽和溶液591 g 冷卻到0 ，可析出 K2SO4晶體_g。(6)氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl26H2O)是目前常用的無(wú)機(jī)儲(chǔ)熱材料，選擇的依據(jù)是_(填字母序號(hào))。a熔點(diǎn)較低(29 熔化)c能制冷b能導(dǎo)電d無(wú)毒溫度/02060K2SO4溶解的量/g7.411.118.2(7)上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是_。解析：硫酸鈣是微溶的，碳酸鈣是難溶的，因此石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后生成了碳酸鈣和硫酸銨，生成的碳酸鈣中混有石膏。碳酸根離子的檢驗(yàn)可用酸化的方法，若產(chǎn)生氣泡說(shuō)明濾液中含

39、有碳酸根離子。硫酸鉀飽和溶液在結(jié)晶過(guò)程中溶劑的量不變，查表可知不同溫度下的溶解度，先求出591 g 飽和溶液中含有的水是500 g，在 0 可溶解硫酸鉀37 g，所以析出晶體54 g。作為儲(chǔ)熱材料，要求能在室溫左右的溫度下工作，且對(duì)人體無(wú)害，故選ad。(2)CaSO4CO =CaCO3SO答案：(1)CaCO3、NH3、H2O(3)CaSO4(4)向?yàn)V液中滴加稀硫酸產(chǎn)生氣泡(5)54 (6)ad(7)碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環(huán)使用等(原子利用率高，沒(méi)有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中)化工生產(chǎn)中常涉及計(jì)算的幾種方法1關(guān)系式法。(1)元素守恒法：理論上，原料中的

40、某種核心元素全部進(jìn)入產(chǎn)品中，因此依據(jù)守恒原理可以得出相應(yīng)的關(guān)系式，如：硫鐵礦制硫酸：FeS2(2SO22SO3)2H2SO4，硫黃制硫酸：S(SO2 SO3) H2SO4 ，氨氧化法制硝酸：NH3( NO NO2) HNO3，磁鐵礦煉鐵：Fe3O43Fe。(3)電子守恒法：如 CNCNOCO2N2,將 CN(2)化學(xué)方程式加合法：例如：CH2OCOH2()，COH2O得 C2H2OCO2H2()，將()式和()式加合消去 CO，CO22H2()；再與 N23H22NH3()加合消去 H2，得 3C6H2O2N2=3CO24NH3，即C 與 NH3 之間的理論關(guān)系式為 3C4NH3。Cl2 Cl

41、2氧化為 CO2 和 N2，失去 5e，而 Cl22Cl得 2e，故關(guān)系式為 2CN5Cl2。2物質(zhì)純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計(jì)算：礦物的純度純礦物的質(zhì)量礦物的總質(zhì)量100%原料利用率消耗原料質(zhì)量原料的總質(zhì)量100%原料轉(zhuǎn)化率原料利用率多步反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率各步反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的乘積產(chǎn)率實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量100%沸騰爐溫度/600620640660礦渣中 CuSO4 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%9.39.29.08.4例5目前，我國(guó)采用“接觸法”制硫酸。有關(guān)接觸法制硫酸過(guò)程中定量分析，回答下列問(wèn)題：(1)由沸騰爐排出的礦渣中含有 Fe2O3、CuO、CuSO4(由 CuO與 SO3 在沸騰爐中化合而成)，其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

42、隨沸騰爐溫度不同而變化(見(jiàn)下表)。已知 CuSO4 在低于 660 時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO4 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因：_。(2) 制硫酸時(shí)，混合氣體的組成是 SO2 7% 、O2 11% 、N282%,100 體積混合氣體進(jìn)入接觸室反應(yīng)后，將導(dǎo)出的氣體恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng)時(shí)變?yōu)?96.7 體積。反應(yīng)后混合氣體中 N2 和 O2 的體積比為_(kāi)。SO2 的轉(zhuǎn)化率是_。(3)據(jù)測(cè)算，接觸法制硫酸過(guò)程中，若反應(yīng)熱都未被利用，則每生產(chǎn) 1 t 98%的硫酸需消耗 3.6105 kJ 的熱量。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，若只有反應(yīng) 2SO2(g)O2(g)2SO3H197kJmol1 放出的熱量

43、能在生產(chǎn)過(guò)程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸可向外界輸出熱量為_(kāi)kJ(H2SO4 的摩爾質(zhì)量為 98 gmol1)。解析：(2)差量法：設(shè)O2，SO2 分別參與反應(yīng)的體積為x，y則2SO2O22SO3V22y1x110096.73.3所以反應(yīng)的SO2：y6.6 體積，反應(yīng)的O2：x3.3 體積。氮?dú)庠诜磻?yīng)中不變，故體積比為82 (113.3) 82 7.7，SO2 的轉(zhuǎn)化率為6.67100%94.3%。(3)根據(jù)原子守恒，得出關(guān)系式：SO2 SO3H2SO4 放出熱量98 g1106 g98%98.5 kJQ98 g1106 g98%98.5 kJQ解得Q9.85105 kJ，可向外界輸出的能量：9.85105 kJ3.6105 kJ6.25105 kJ。答案：(1)SO2 轉(zhuǎn)化為 SO3 是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，SO2 的轉(zhuǎn)化率減小，SO3 物質(zhì)的量減少，所以 CuSO4 的量減少(2)82 7.794.3%(3)6.25105