復(fù)習(xí)提綱化學(xué)工業(yè)原理和工藝流程.ppt

無(wú)機(jī)化工原理在考查方面的另外一個(gè)著力點(diǎn)是以全新的信息考查化學(xué)反應(yīng)原理在合成氨 工業(yè)制H2SO4 氯堿工業(yè)上及無(wú)機(jī)非金屬材料方面的應(yīng)用 中學(xué)化學(xué)需要掌握的重要的化工生產(chǎn)原理如下 第五單元化學(xué)工業(yè)原理和工藝流程 化學(xué)工業(yè) 合成氨工業(yè)硫酸工業(yè)氯堿工業(yè)玻璃工業(yè) 解化工原理與生產(chǎn)流程類題的方法解化工原理與生產(chǎn)流程類試題 需要由原料計(jì)算產(chǎn)品的量 由于反應(yīng)經(jīng)過(guò)多步完成 最常用的就是關(guān)系式法 關(guān)系式法是根據(jù)最初反應(yīng)物和最終生成物之間量的關(guān)系 寫(xiě)出關(guān)系式 一般采用物質(zhì)的量之比 一次列式求解 而不必對(duì)每一步反應(yīng)都進(jìn)行計(jì)算的一種方法 它可以使多步計(jì)算化為一步計(jì)算而完成 1 適用范圍 廣泛用于兩個(gè)或多個(gè)互相聯(lián)系的化學(xué)式或多步反應(yīng)計(jì)算的一種常用方法 2 解題關(guān)鍵 利用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是根據(jù)有關(guān)化學(xué)式或反應(yīng)式及物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系 找到關(guān)系式和關(guān)系量 3 關(guān)系式法的優(yōu)點(diǎn) 關(guān)系式法可使計(jì)算化繁為簡(jiǎn) 化難為易 減少誤差 并且可以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性 4 找關(guān)系式的方法 從化學(xué)方程式中提取關(guān)系式 從化學(xué)式和電極反應(yīng)式等中提取關(guān)系式 從物質(zhì)和對(duì)應(yīng)的差量之間提取關(guān)系式 尋找關(guān)系式時(shí)要特別注意原料中的某些元素是否都轉(zhuǎn)入了產(chǎn)物中 中間過(guò)程是否又有原始原料的參與 不可盲目地根據(jù)起始物和產(chǎn)物中的原子守恒直接得出關(guān)系式 常進(jìn)行如下的相當(dāng)量處理 化合物中某元素的損失率 該化合物的損失率 中間產(chǎn)物的損失率 原料的損失率 中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率 原料的轉(zhuǎn)化率 另外 有些題目中常出現(xiàn)一些教材中未見(jiàn)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)方程式 以信息的形式作為解題的某些條件 此時(shí)要耐心地尋找物質(zhì)或元素之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 以便得出正確的關(guān)系式 氯及其化合物的工業(yè)加工和利用 探秘實(shí)例1 2011 洛陽(yáng)模擬 下圖所示是以海水為原料 獲得某產(chǎn)物的工藝流程圖 已知在吸收塔中 溶液的pH顯著減小 試回答下列問(wèn)題 1 圖中兩次氯化的作用是否相同 選填 是 或 否 2 吸收塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 第2次氯化的離子方程式為 3 資料證實(shí) 在酸性介質(zhì)中 第1次氯化過(guò)程中可用O2或空氣替代 但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中為什么不用更廉價(jià)的空氣替代Cl2 4 本工藝的處理方法可簡(jiǎn)單概括為 空氣吹出 X氣體吸收 氯化 某同學(xué)認(rèn)為在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)第1次氯化液直接蒸餾也可得到產(chǎn)物 不必進(jìn)行上述過(guò)程 請(qǐng)對(duì)該同學(xué)的說(shuō)法作出正確的評(píng)價(jià) 解析本工藝流程是海水中Br 被Cl2氧化 然后用熱空氣吹出 根據(jù)題中信息 吸收塔內(nèi)溶液pH顯著減小 可確定氣體X是SO2 吸收塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr 生成的Br 再被Cl2氧化 生成的Br2用蒸氣蒸出 再冷凝得到液態(tài)溴 答案 1 是 2 Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr2Br Cl2 Br2 2Cl 3 若用廉價(jià)的空氣替代Cl2進(jìn)行第1次氯化 反應(yīng)的離子方程式為4Br O2 4H 2Br2 2H2O 則反應(yīng)時(shí)需要將大量的鹽鹵 濃度不大 酸化 反應(yīng)后又要將廢液中和才能排放 在經(jīng)濟(jì)上沒(méi)有吸引力 4 氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì) 但濃度低 如果直接蒸餾原料 產(chǎn)品成本高 空氣吹出 SO2吸收 氯化 的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)溴的富集過(guò)程 以提高其濃度 減少能源的消耗 氮及其化合物的工業(yè)加工和利用 探秘實(shí)例2 如圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的流程 合成塔中內(nèi)置鐵觸媒 氧化爐中內(nèi)置Pt Rh合金網(wǎng) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨 2007年化學(xué)家格哈德 埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程 示意如下 分別表示N2 H2 NH3 圖 表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面 圖 和圖 的含義分別是 3 已知 4NH3 g 3O2 g 2N2 g 6H2O g H 1266 8kJ mol 1N2 g O2 g 2NO g H 180 5kJ mol 1 氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為 4 吸收塔中通入空氣的目的是 硫及其化合物的工業(yè)加工和利用 探秘實(shí)例3 2010 江蘇 下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法 的原理 1 方法 中氨水吸收燃煤煙氣中SO2的化學(xué)反應(yīng)為 2NH3 SO2 H2O NH4 2SO3 NH4 2SO3 SO2 H2O 2NH4HSO3能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有 填字母 A 增大氨水濃度B 升高反應(yīng)溫度C 使燃煤煙氣與氨水充分接觸D 通入空氣使HSO轉(zhuǎn)化為SO采用方法 脫硫 并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2 原因是 用離子方程式表示 2 方法 中主要發(fā)生了下列反應(yīng) 2CO g SO2 g S g 2CO2 g H 8 0kJ mol 12H2 g SO2 g S g 2H2O g H 90 4kJ mol 12CO g O2 g 2CO2 g H 566 0kJ mol 12H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 1S g 與O2 g 反應(yīng)生成SO2 g 的熱化學(xué)方程式可表示為 3 方法 中用惰性電極電解NaHSO3溶液的裝置如下圖所示 陽(yáng)極區(qū)放出氣體的成分為 填化學(xué)式 解析 1 增大氨水濃度 使燃煤煙氣與氨水充分接觸 都能有效提高SO2的去除率 升高溫度 不利于SO2的溶解 產(chǎn)物在高溫下也易分解 D項(xiàng) 通入空氣 空氣中的CO2會(huì)消耗氨水 不利于SO2的吸收 故選A C H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3 抑制CO2的溶解 原理為 工業(yè)上用 三氯氫硅還原法 提純粗硅的工藝流程如圖所示 探秘實(shí)例4 硅及其化合物的工業(yè)加工和利用 解析本題通過(guò)工業(yè)上 三氯氫硅還原法 提純粗硅的流程綜合考查了化學(xué)反應(yīng)速率 物質(zhì)的分離 蓋斯定律的應(yīng)用和工業(yè)原料循環(huán)等方面的知識(shí) 本題第 1 問(wèn)具有一定的開(kāi)放性 升高溫度 增大壓強(qiáng) 增大HCl的濃度和使用催化劑可加快反應(yīng)的速率 但考慮到不降低反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率 故 升高溫度 不