高三5.3化工生产复习学案

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1、高三5.3化工生产复习学案【考试要求】主题学习内容要求说明化学与化学工业化工生产硝酸工业及其原理氨的氧化A (1)结合合成氨、了解氮4种主要化合价(－3、+2、+4、+5)的化合物(2)用化学平衡的观点认识NO2用水吸收合成硝酸(3)物料平衡的思想(4)能源充分利用的思想(5)绿色化学的思想 NO、NO2A硝酸与硝酸盐B侯氏制碱法原理和简单流程制碱原理B侯氏与索氏法的比较C氯碱工业和电解池的改进氯碱工业原理B电解池的改进A石油化工以乙烯为原料的化工生产制乙醛、乙酸B理解合成的化学原理制氯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯B化学计算实际生产的有关计算C【要点梳

2、理】1．硝酸工业（1）氨催化氧化法制硝酸原理：空气过量时的反应：、（2）浓缩剂：硝酸镁或浓硫酸（3）尾气处理：NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O（4）NO、NO2、硝酸与硝酸盐的性质及其转化关系：（5）有关实验：①硝酸的强氧化性：浓硝酸跟铜、稀硝酸跟铜、浓硝酸跟炭加热的实验现象分别是；反应是。②实验室制硝酸：将空气、氨气混合依次通过碱石灰、红热的三氧化二铬，用烧瓶收集产物，并通入石蕊溶液中。现象是；反应是。2．氯碱工业——电解饱和食盐水制得烧碱、氢气和氯气的工业。（1）原料：精制的饱和食盐水。（2）主要设备：立式隔膜电解槽/改进为离子交

3、换膜电解槽。其中石棉隔膜/离子交换膜的作用都是。（3）电极反应：阳极（石墨棒/金属钛）：2Cl--2e→Cl2↑；阴极（铁棒/碳钢网）：2H++2e→H2↑（4）电解总反应：（5）有关实验：①除去Ca2+、Mg2+、SO42-杂质的实验步骤是。②电解饱和食盐水：观察到。93．纯碱工业——侯氏联合制碱法与索氏制碱法（氨碱法）的比较如下：（1）基本原理相同：都是在饱和食盐水中先通入氨气（氨化）后，再通入CO2，使溶解度较小的NaHCO3结晶析出，经过过滤、洗涤、煅烧NaHCO3而得产品纯碱，NaHCO3分解产生的CO2可循环使用。有关反应：。（2）不同

4、的是：①索氏制碱法（氨碱法）：是用煅烧石灰石的方法提供CO2，并使生石灰转化为消石灰，与分离出的氯化铵反应，产生可循环使用的氨气。有关反应：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O→Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl→2NH3↑+2H2O+CaCl2。其总反应是。其缺点是：食盐的利用率低（仅为72%～74%）；有大量含有CaCl2的废液排出。②侯氏联合制碱法：将合成氨法与氨碱法工艺联合，同时制造纯碱和氯化铵。此法以食盐、氨气和CO2（合成氨工业的副产品）为原料；在分离出碳酸氢钠的滤液里继续通入氨气、冷冻、加入食盐，使氯化铵成晶体析出，经

5、过滤、洗涤、干燥而得氯化铵化肥；分离出氯化铵后由食盐所饱和的滤液，再通入氨气和CO2，循环利用。其总反应是。其优点是：能充分利用食盐中的钠和氯（提高了食盐的利用率）；避免产生大量含有CaCl2的废液；并可节省石灰窑、蒸氨塔等设备。4．硫酸工业：接触法制硫酸的三个阶段、三个反应、三种设备及化工原理：O2煅烧H2O(98.3%H2SO4)O2V2O5△（1）三个阶段：①造气②接触氧化③SO3的吸收（2）三个反应：FeS2SO2SO3H2SO4（3）三种设备：沸腾炉接触室吸收塔有关反应：。（4）SO2氧化条件的选择：在400℃～500℃时，V2O5作催化

6、剂，常压。选择依据是：在此温度下，催化剂强，反应快；常压时的已经较高、高压高。（5）化工原理：粉碎硫铁矿；净化炉气；热交换；逆流吸收SO3；尾气处理（氨水吸收）。（6）综合效益：环境保护、副产品综合利用；反应热的充分利用；生产规模及厂址选择。5．盐酸工业：用氢气和氯气化合生成氯化氢，再用水吸收。（1）反应原理：H2+Cl22HCl（2）主要设备：合成塔。（3）注意事项：氢气在管，氯气在管，使H2过量以保证Cl2完全反应，避免污染空气。6．合成氨工业（1）反应原理：N2+3H22NH3+Q（2）主要设备：合成塔。（3）合成氨条件的选择：增大N2、H2

7、浓度，及时分离出氨；适当的温度（500℃左右）和压强（2×107Pa～5×107Pa）；采用铁催化剂。（4）合成氨工业流程：原料气制取→净化→压缩→合成→分离→液氨，原料利用。7．石油化工——将石油净化、分离得到有机化工原料，用来合成等产品的工业。（1）制乙醛、乙酸：2CH2=CH2+O22CH3CHO2CH3CHO+O22CH3COOH（2）制氯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯：CH≡CH+HClCH2=CHClnCH2=CHClCH2-CHCln8．化工生产的基本原理（1）充分利用原料——体现物料平衡思想。例如：合成氨生产、纯碱生产中都有原料利用的工艺

8、；接触法制硫酸、氨氧化制硝酸中都利用廉价的来提高原料气的转化率。（2）充分利用能量——体现能量守恒思想。例如：若存在放热步