化学工业推断.doc

1、物质颜色
红色：Fe2O3、Fe(OH)3、FeSCN2+、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、P；     橙**r2的溶液；
黄色：S、Na2O2、AgBr、AgI、Ag3PO4、Fe3+(aq)、久置浓HNO3；      
绿色：Fe2+(aq)、绿矾、铜绿、浓CuCl2、Cu+浓HNO3；
蓝色：Cu2+(aq)、胆矾、Cu(OH)2；                                 
紫色：石蕊、KMnO4、I2（g）、Fe3++C6H5OH；
黑色：多数过渡金属的氧化物以及硫化物、C、Fe等；                
白色：CaCO3、BaSO4、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、MgO、Al2O3。
2、物质状态
液态单质：Br2、Hg；                   液态化合物：H2O、H2O2、H2SO4、HNO3等；
气态单质：H2、N2、O2、F2、Cl2等；          气态化合物：C、N、S的氢化物及氧化物等。
3、反应现象或化学性质
（1）焰色反应：黄色—Na；紫色（钴玻璃）—K。
（2）与燃烧有关的现象：
火焰颜色：苍白色：H2在Cl2中燃烧；         (淡)蓝色：H2、CH4、CO 等在空气中燃烧；
黄色：Na在Cl2或空气中燃烧；       烟、雾现象：棕（黄）色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；
白烟：Na在Cl2或P在空气中燃烧；           白雾：有HX等极易溶于水的气体产生；
白色烟雾：P在Cl2中燃烧。
（3）沉淀特殊的颜色变化：
白色沉淀变灰绿色再变红褐色：Fe(OH)2→Fe(OH)3；          白色沉淀迅速变棕褐色：AgOH→Ag2O。
（4）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3；
（5）能使品红溶液褪色加热后又复原的气体：SO2；
（6）在空气中迅速由无色变成红棕色的气体：NO；
（7）使淀粉溶液变蓝的物质：I2；
（8）能漂白有色物质的淡黄色固体：Na2O2；
（9）在空气中能自燃的固体：P4；
（10）遇SCN-变红色、OH-产生红褐色沉淀、苯酚显紫色的离子：Fe3+；
（11）不溶于强酸和强碱的白色沉淀：AgCl、BaSO4；
（12）遇Ag+生成不溶于硝酸的白色、浅黄色、黄色沉淀的离子分别是：Cl-、Br-、I-。
（13）可溶于NaOH的白色沉淀：Al(OH)3、H2SiO3；金属氧化物：Al2O3；
（14）可溶于HF的酸性氧化物：SiO2；
（15）能与NaOH溶液反应产生气体的单质：Al、Si、；化合物：铵盐；
（16）能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体的是：硝酸盐；
（17）通入二氧化碳产生白色胶状沉淀且不溶于任何强酸的离子：SiO32-；
（18）溶液中加酸产生的气体可能是：CO2、SO2、H2S；        溶液中存在的离子可能是： 、 ； 、 ； 、 ；
（19）同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应水化物能反应生成盐的元素：N；
（20）与酸、碱都能反应的无机物：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸酸式盐、弱酸弱碱盐等；
（21）能与水反应生成气体的物质：K、Na、NaH；Na2O2、CaC2及Mg3N2、Al2S3等；
（22）既有气体又有沉淀生成的反应：Ba(OH)2、Ca(OH)2与NH4HCO3、(NH4)2SO4等；
（23）先沉淀后溶解的反应：Ca(OH)2+CO2、AgNO3+氨水、Al3++OH-、 +OH-、Ba(OH)2+H3PO4 等；
（24）见光易分解的物质：HClO、HNO3、AgCl、AgBr、AgI；
（25）使用催化剂的反应：合成氨、三氧化硫的生成、氨的催化氧化、制氧气等。
4、特殊的反应类型：      往往是题目的隐性突破口。
（1）单质A + 化合物B → 单质C + 化合物D
即置换反应，可以是金属置换出金属（最常见的是铝热反应）或金属置换出非金属（被置换出来的非金属应该是还原产物，而还原产物在一定条件下具有一定的还原性，故通常是H2或C），也可以是非金属置换出非金属（常见的是卤素单质之间的置换或F2置换出O2、当然卤素都能置换出S，另外C可以置换出Si、H2）或非金属置换出金属（此时的非金属必作还原剂，而常见的还原性非金属只有C和H2）。
（2）A 的化合物 + A的化合物 → A 的单质 + 化合物B
该反应通常是一个归中到单质的反应，该单质必为非金属单质，常见的是S、Cl2、N2。
（3）单质A + 强碱 →两种含A 元素的化合物
      该反应是一个碱性歧化反应，单质A 通常是X2或S；
（4）单质A + 单质B → 化合物C ；C + 单质A → 化合物D
综合以上两个反应，可知A、B两种元素可以形成C、D两种以上的化合物，其中必定有一种元素有变价。若有变价的元素是金属，则必为Fe；若有变价的元素为非金属则该元素通常是C、N、S或O等，故以上C、D分别是NO、NO2或CO、CO2、或SO2、SO3或Na2O、Na2O2等。
（5）一种物质分解得到两种以上产物：
常见的有KMnO4、NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4I、Cu2(OH)2CO3等的分解。
（6）多种物质化合得到一种物质：
如Fe(OH)2+O2+H2O；NOx+O2+H2O等
（7）电解类型（惰性电极）：
生成两种产物：电解质分解型或电解水型或熔融的NaCl等。
生成三种产物：放氧生酸型或放氢生碱型。
生成三种气体：电解氨水或NH4Cl溶液。
（8）与化工生产有关的反应：
如制漂白粉、制生石灰、工业合成氨、氯碱工业、硫酸工业、硝酸工业、玻璃工业等
工业制取硫酸
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4

2工业制取硝酸？
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3工业合成氨？
N2+3H2=2NH3
4氯碱工业？
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
5高炉炼铁？
Fe2O3+3C=2Fe+3CO[也可以生成CO2]
6工业制取粉精？
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
7工业制取水煤气？

C+H2O=CO+H2
8硅酸盐工业（制普通玻璃）

9粗铜的精炼？
电解：阳极用粗铜
阳极：Cu－2e－＝Cu2＋
阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu
10侯氏制碱法？
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋NH4Cl

硫酸工业注意事项

1、依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理 ，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。
2、采用适当过量的空气使黄铁矿充分燃烧，依据的原理是增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用。
3、通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有SO2、O2、N2、H2O以及一些其他杂质。砷、硒等的化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响。因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
4、在接触室里装有热交换器，它的作用是在SO2接触氧化时，用放出的热来加热未起反应的SO2和空气，这样可以充分利用热能，节约燃烧。
5、吸收SO2不能用水或稀H2SO4溶液，而用98.3%的浓硫酸，是因为用水或稀H2SO4溶液作吸收剂容易形成酸雾，吸收速度慢。
6、硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的SO2，如果不加利用而排入空气会严重污染空气，浪费原料。
二、合成氨工业

选择适宜生产条件的原则：（1）既要注意外界条件对二者影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性。（2）既要注意温度、催化剂对速率影响的一致性，又要注意催化剂对温度的限制。（3）既要注意理论上的需要，又要注意实际可能性。
合成氨的反应条件：压强为2×107Pa ~5×107Pa ，温度为500℃左右，铁触媒。【为什么选择这样的条件？及时分离出NH3的原因是什么？】
三、氯碱工业

电解法制碱的初步知识，其中包括电解槽的电解原理、原料(食盐水)的精制、离子膜法电解制碱的主要生产流程等。在介绍这些知识时，以化学反应原理为主，对生产设备及生产细节没做过多要求。
氯碱工业某些产品的用途
烧碱是基本化工原料之一，它主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、纺织、印染等行业。
氯气的用途非常广泛，最早用于制造漂白粉，以后又扩展到一系列无机氯产品，其中主要有液氯、盐酸及漂粉精、次氯酸钠等漂白消毒系列产品。
氯气曾大量用于制造有机氯农药，如六六六、DDT、多氯联苯等，后来人们发现它们会造成严重的环境污染并在生物体内残留，因此已停止生产和使用。但氯仍是生产某些高效低毒的农药如速来威、含氯菊酯等的原料。
有机合成方面，氯有更广泛和更大量的用途。其中用量最大的是生产聚氯乙烯(PVC)树脂。聚氯乙烯是仅次于聚乙烯的世界第二大塑料品种，生产1 t聚氯乙烯树脂约需氯0.6 t。氯还用于生产含氯溶剂、环氧树脂、泡沫塑料、氯丁橡胶、氟氯烃等。
氢气也是很有用的原料。它除用于合成氯化氢以制取盐酸和聚氯乙烯外，另一重大用途是植物油加氢生产硬化油。此外还用于炼钨、还原金属氧化物、生产多晶硅以及有机物的加氢等。

精制食盐水
步骤及原理如下：(所加试剂必须过量，过量试剂必须除去，步骤必须最简单)
①过滤以除去泥沙。
②加入稍过量的BaCl2溶液以除去SO42-：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓。
③加入稍过量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+：CO32- + Ca2+ = CaCO3↓；CO32- + Ba2+ = BaCO3↓
④加入稍过量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+：Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓；Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓
⑤过滤以除去上述产生的沉淀。
四、硝酸工业
由NH3出发

五、陶瓷工业