系列高考化学人教一轮复习配套学案部分化学与工业张.pptx

判断下列说法的正确与否，在正确的后面画判断下列说法的正确与否，在正确的后面画“”，在错误的，在错误的后面画后面画“”。1.工业制硫酸的设备有：沸腾炉、接触室、吸收塔工业制硫酸的设备有：沸腾炉、接触室、吸收塔 ()2.硫酸生产中常采用高压条件提高硫酸生产中常采用高压条件提高SO2的转化率的转化率 ()3.硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为转化为H2SO4时放出的热量时放出的热量 ()4.工业制硫酸中，炉气必须经过净化才能进入接触室，目的是防工业制硫酸中，炉气必须经过净化才能进入接触室，目的是防止催化止催化 剂中毒剂中毒 ()解析：硫酸生产中采用常压条件。解析：硫酸生产中采用常压条件。解析：硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用解析：硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为转化为SO3时放出的热量。时放出的热量。5.硫酸工业中，用水吸收硫酸工业中，用水吸收SO3 ()6.用天然气制备氢气要比用酸跟金属反应更有利于实现工业化用天然气制备氢气要比用酸跟金属反应更有利于实现工业化生产生产 ()7.从空气中分离得到氮气可以用物理方法也可以用化学方从空气中分离得到氮气可以用物理方法也可以用化学方 法法 ()8.合成氨生产中将合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高液化分离，可加快正反应速率，提高N2和和H2的转化率的转化率 ()9.工业合成氨的反应是在工业合成氨的反应是在500 左右进行的，目的是使平衡向左右进行的，目的是使平衡向正反应方向进行正反应方向进行 ()10.合成氨工业采用合成氨工业采用1030 MPa，是因该条件下催化剂的活性，是因该条件下催化剂的活性最好最好 ()解析：硫酸工业中，用解析：硫酸工业中，用98%浓硫酸吸收浓硫酸吸收SO3。解析：合成氨生产中将解析：合成氨生产中将NH3液化分离，使平衡右移，但不会液化分离，使平衡右移，但不会加快正反应速率。加快正反应速率。解析：工业合成氨的反应是在解析：工业合成氨的反应是在500 左右进行的，是因为左右进行的，是因为此温度下催化剂的活性最好。此温度下催化剂的活性最好。解析：合成氨工业采用解析：合成氨工业采用1030 MPa，不是因为催化剂，不是因为催化剂的活性，而是由反应速率、化学平衡和反应设备等诸多的活性，而是由反应速率、化学平衡和反应设备等诸多因素共同决定的。因素共同决定的。11.从合成塔出来的气体，其中氨一般占从合成塔出来的气体，其中氨一般占15%，所以合成氨，所以合成氨工业的产率都很低工业的产率都很低 ()12.发明发明“联合制碱法联合制碱法”的科学家是中国的侯德榜先生的科学家是中国的侯德榜先生 ()14.索尔维制碱法产生了大量索尔维制碱法产生了大量“无用无用”的氯化钙的氯化钙 ()15.索尔维制碱法中有氨和部分索尔维制碱法中有氨和部分CO2可以循环利用可以循环利用 ()解析：由于解析：由于NH3易液化，易液化，N2、H2可循环使用，则总的可循环使用，则总的说来氨的产率很高。说来氨的产率很高。考点考点1 1 合成氨合成氨（3）合成）合成【例例1】某企业生产氨气的流程如下：某企业生产氨气的流程如下：干馏干馏蒸馏蒸馏降温降温A、C使气体接触湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，证明含有氨气使气体接触湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，证明含有氨气解析：本题以合成氯为载体，考查学生对基础化学知识的掌握，解析：本题以合成氯为载体，考查学生对基础化学知识的掌握，运用化学原理解决实际化学问题的能力。运用化学原理解决实际化学问题的能力。【备考指南备考指南】在合成氨的工业生产中，要考虑原料来源、在合成氨的工业生产中，要考虑原料来源、动力、设备等因素，控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效动力、设备等因素，控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效益。结合反应原理适当控制温度、压强，选择适当的催化剂，益。结合反应原理适当控制温度、压强，选择适当的催化剂，及时分离出及时分离出NH3NH3等措施都是为提高产率而必须考虑的因素。等措施都是为提高产率而必须考虑的因素。解析：解析：N2和和H2在合成塔内反应生成在合成塔内反应生成NH3，将，将NH3液化并液化并分离出来，未反应的分离出来，未反应的N2和和H2再循环使用，因此总体来说，再循环使用，因此总体来说，NH3的产率很高，的产率很高，A错错B对；合成氨反应为放热反应，所对；合成氨反应为放热反应，所以采用以采用500，不利于平衡正移，但该温度下反应速率，不利于平衡正移，但该温度下反应速率较大且催化剂的活性高，所以较大且催化剂的活性高，所以C错误；合成氨选用错误；合成氨选用20 MPa50 MPa，是从反应速率、平衡移动及对设备材料，是从反应速率、平衡移动及对设备材料要求等方面综合考虑，故要求等方面综合考虑，故D错误。错误。B考点考点2 2 合成硫酸合成硫酸3.三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔5.【例例2】以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如图图1-1：图图1-1除尘除尘水洗水洗矿尘、砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设矿尘、砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响备和生产有不良影响不选择不选择B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，SO2原料的转化率已是原料的转化率已是97%左右，再提高压强，左右，再提高压强，SO2的转化的转化率提高的很小，所以采用率提高的很小，所以采用1个大气压不选择个大气压不选择C点，因为温度点，因为温度越低，越低，SO2转化率虽然更高，但催化作用受影响，转化率虽然更高，但催化作用受影响，450 时，时，催化剂的催化效率最高，故选择催化剂的催化效率最高，故选择A点，不选点，不选C点点图图1-2上层反应气经热交换器温度降到上层反应气经热交换器温度降到400 500 进入下层使反应进行程度更大进入下层使反应进行程度更大利用反应放出的热量预热原料气利用反应放出的热量预热原料气解析：工业制硫酸过程中需把沸腾炉出来的气体除尘、水洗、解析：工业制硫酸过程中需把沸腾炉出来的气体除尘、水洗、干燥，否则杂质可使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良干燥，否则杂质可使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响；没有选择影响；没有选择B点是因为点是因为B点点SO2 2转化率虽然比转化率虽然比A点高，从点高，从97%到到99%左右，提高不多，但对设备强度要求大，动力设备左右，提高不多，但对设备强度要求大，动力设备要求大。没有选择要求大。没有选择C点是因为温度低、反应速率小、催化剂催点是因为温度低、反应速率小、催化剂催化活性低。催化氧化设备中设置热交换器的目的一方面是为了化活性低。催化氧化设备中设置热交换器的目的一方面是为了预热未反应的原料气，另一方面使生成的产物预热未反应的原料气，另一方面使生成的产物SO3 3气体得到冷气体得到冷却。却。【备考指南备考指南】（1 1）工业上用）工业上用98%98%的的H H2 2SOSO4 4吸收吸收SOSO3 3，是因为，是因为用水吸收会产生酸雾，腐蚀设备，吸收速率慢。用水吸收会产生酸雾，腐蚀设备，吸收速率慢。（2 2）煅烧黄铁矿制得的炉气中含有三种有害杂质：矿尘，砷、）煅烧黄铁矿制得的炉气中含有三种有害杂质：矿尘，砷、硒等化合物，水蒸气；对应三个净化过程；除尘和干燥，避免硒等化合物，水蒸气；对应三个净化过程；除尘和干燥，避免催化剂中毒。催化剂中毒。（3 3）在评价实际生产中的工艺流程时，一定要联系化学反应）在评价实际生产中的工艺流程时，一定要联系化学反应原理，结合原料，材料，从转化率、反应速率、价格、环保等原理，结合原料，材料，从转化率、反应速率、价格、环保等方面进行评价。方面进行评价。硫酸铵硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等或硫酸钾或过磷酸钙等)D99.75%SO3从吸收塔底部进入，吸收剂从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸浓硫酸)从从顶部下淋，形成对流顶部下淋，形成对流解析：解析：(2)根据化学平衡原理来确定的条件改变是根据化学平衡原理来确定的条件改变是D项项(增大反增大反应物浓度，使平衡正向移动应物浓度，使平衡正向移动)。根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。度是为了使催化剂效率最高。(3)转化率为转化率为95%(195%)95%99.75%。(4)注意注意SO2用用NH3吸收后再用吸收后再用H2SO4处理，可得相应化肥处理，可得相应化肥,SO2可以再次循环利用。可以再次循环利用。考点考点3 3 氨碱法和联合碱法的比较氨碱法和联合碱法的比较1.索尔维氨碱法的工艺流程索尔维氨碱法的工艺流程2.联合制碱法的工艺流程联合制碱法的工艺流程【例例3】我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：可简要表示如下：图图1-5 联合制碱法联合制碱法或侯氏制碱法或侯氏制碱法制化肥或焊药等（其他合理答案均可）制化肥或焊药等（其他合理答案均可）CO2循环循环过滤过滤稀硝酸和硝酸银溶液稀硝酸和硝酸银溶液ac解析：解析：【备考指南备考指南】向饱和食盐水中一定先通入向饱和食盐水中一定先通入NHNH3 3再通再通入入COCO2 2达饱和，否则得不到达饱和，否则得不到NaHCONaHCO3 3。氨碱法氨碱法CO2来自来自CaCO3的分解，联合制碱法的分解，联合制碱法来来自合成氨厂自合成氨厂解析：联合制碱法一直是高考考查的重点。涉及实验、设计、解析：联合制碱法一直是高考考查的重点。涉及实验、设计、简答。与基本理论的结合，分析反应原理，将是今后高考命简答。与基本理论的结合，分析反应原理，将是今后高考命题的重点。题的重点。此题考查了联合制碱法和氨碱法制纯碱的比较。联合制碱法此题考查了联合制碱法和氨碱法制纯碱的比较。联合制碱法充分利用充分利用和和、aCl。不仅得到了。不仅得到了Na2CO3，还，还得到了有用的得到了有用的NH4Cl。而氨碱法却得到了无用的。而氨碱法却得到了无用的CaCl2。联。联合制碱法在制取合制碱法在制取NaHCO3的母液中加入的母液中加入NaCl得到得到NH4Cl，而，而氨碱法是在氨碱法是在Cl中加入中加入Ca(OH)2制取了制取了CaCl2。合成氨的流程示意图如图合成氨的流程示意图如图1-6：图图1-6液化、分馏液化、分馏与碳反应后除去与碳反应后除去CO2合成（氨）塔合成（氨）塔13.8冷却塔（或冷却塔（或冷凝器）冷凝器）n从下端进入，逆向冷却效果好从下端进入，逆向冷却效果好高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水将液氨与未反应的原料气分离将液氨与未反应的原料气分离图图1-7溶解度小于溶解度小于CaSO4，有利于反应正向进行，有利于反应正向进行一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收的吸收CO2由于由于CaSO4溶解度小，此反应的产率比较低溶解度小，此反应的产率比较低生石灰生石灰该流程中，产生的该流程中，产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品循环使用，得到的产品和副产品都是有用物质，无废物产生都是有用物质，无废物产生解析：解析：2.以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图1-8：图图1-8FeS2a、b、d解析：解析：3.从海水中提取食盐和溴的过程如图从海水中提取食盐和溴的过程如图1-9：蒸馏法蒸馏法电渗析法电渗析法 离子交换法（任选两种）离子交换法（任选两种）Cl2NaOHNaClO图图1-9富集溴元素富集溴元素强酸对设备的严重腐蚀强酸对设备的严重腐蚀图图1-1010装置简图：装置简图：冷凝管冷凝管Br2腐蚀橡胶腐蚀橡胶控制温度计控制温度计b的温度，并收集的温度，并收集59 时的馏分时的馏分深红棕色分液（或蒸馏）深红棕色分液（或蒸馏）解析：本题考查无机物的性质、化学实验等知识。意在考查解析：本题考查无机物的性质、化学实验等知识。意在考查学生运用所学知识解决生产生活实际问题的能力。学生运用所学知识解决生产生活实际问题的能力。（1）对海水进行淡化有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等）对海水进行淡化有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等方法。方法。（2）电解饱和食盐水的产物是）电解饱和食盐水的产物是H2、Cl2和和NaOH，Cl2可能会可能会和和NaOH反应生成反应生成NaClO。（3）步骤）步骤得到的溴浓度低，经过这样的处理，可以富集得到的溴浓度低，经过这样的处理，可以富集溴。溴。（4）SO2有较强的还原性，可被有较强的还原性，可被Br2氧化为氧化为H2SO4，Br2本本身被还原为身被还原为HBr。该反应中生成了两种强酸，需要防止酸对。该反应中生成了两种强酸，需要防止酸对设备的腐蚀。设备的腐蚀。(5)橡胶中含有不饱和键，能与溴发生反应，即溴能腐蚀橡胶橡胶中含有不饱和键，能与溴发生反应，即溴能腐蚀橡胶。分析信息可知，整个实验的关键是要控制好温度。烧瓶中。分析信息可知，整个实验的关键是要控制好温度。烧瓶中蒸发出的溴经过冷凝，被收集在蒸发出的溴经过冷凝，被收集在C中。可以用蒸馏的方法分中。可以用蒸馏的方法分离溴和离溴和NaCl溶液，因为溴在水中的溶解度不大，还可以用溶液，因为溴在水中的溶解度不大，还可以用分液法分离。分液法分离。