20xx人教版高中化學(xué)選修2第6課時(shí)走進(jìn)化學(xué)工業(yè)word單元復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案-資料下載頁(yè)
2024-12-08 12:25本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】，比較制備硫酸、合成氨和制備純堿，比較索爾維制堿法和侯氏制堿法，學(xué)習(xí)分析與解決問(wèn)題的技能，學(xué)習(xí)創(chuàng)新的思路。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。在工業(yè)生產(chǎn)(包括其他各類(lèi)物。源未全部變成產(chǎn)品，很多是作為有害廢物排到環(huán)境中去了。如果物盡其用，在生產(chǎn)過(guò)程中不。止了環(huán)境污染問(wèn)題，而且可促使經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。門(mén)從源頭上阻止污染的化學(xué)。D.具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家TROST在1991年首先提出“原子經(jīng)濟(jì)性”的概。原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來(lái)衡量，其定。一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。下列反應(yīng)類(lèi)型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是（）。度范圍，且防止催化劑“中毒”，延長(zhǎng)使用壽命。情況辯證分析，找出最佳反應(yīng)條件。移動(dòng)原理，只要反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進(jìn)行即可。
【正文】 步實(shí)驗(yàn)中要點(diǎn)燃 H2，在點(diǎn)燃之前，也必須檢驗(yàn)其純度，防止爆炸。 b． C瓶?jī)?nèi)水位下降，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致 A裝置中長(zhǎng) 頸漏斗液面上升，試管內(nèi)液面下降，使酸液與 Zn 粒相脫離，停止反應(yīng)。此時(shí)打開(kāi)彈簧夾 b， H2和 N2混合氣體在較大的壓力作用下會(huì)通過(guò)導(dǎo)氣管，經(jīng)干燥后進(jìn)入 E管。由于空氣中的 O2與 H2反應(yīng)了，所以 C瓶?jī)?nèi)氣體的成分是 N H2及少量的 CO2和水蒸氣。 c． N2與 H2的反應(yīng)需要加熱，鐵觸媒最大活性的適宜溫度約為 500 ℃ 。因此，要在將N H2混合氣體通入 E之前加熱鐵觸媒。 （其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 ）為原料生產(chǎn)硝酸銨過(guò)程如下： 空氣NH 3NH 4 NO 3H N O 3混 合 氣① ② ③ 其中反應(yīng) ① 為 4NH3＋ 5O2 催 化劑Δ 4NO＋ 6H2O ⑴ 步驟 ② 中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，將這兩個(gè)化學(xué)方程式合并為一個(gè)化學(xué)方程式，可表示為_(kāi)____________________________________。 ⑵ 若不考慮副反應(yīng)且各步反應(yīng)均完全，為使生產(chǎn)過(guò)程中不再補(bǔ)充空氣，則原料氣中氨（包括第 ③ 步被硝酸吸收的氨）的體積分?jǐn)?shù)最大值為 ____________。 ⑶ 假設(shè)實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng) ① 、 ② 中含氮物質(zhì)的利用率分別為 a、 b，反應(yīng) ③ 中氨的利用率為 c、硝酸的利用率為 100％，則合成 硝酸銨的整個(gè)流程中，氨的總利 用率是 。 2.（ 1） 4NO＋ 3O2＋ 2H2O＝ 4HNO3 （ 2） 1/6（或 %） （ 3）cababc?2 【解析】 該問(wèn)題前兩個(gè)問(wèn)題主要考 查 學(xué)生對(duì)若干個(gè)反應(yīng)進(jìn)行加和后得到總的變化結(jié)果的方法，大多數(shù)同學(xué)都可以順利解決，最后一問(wèn)則考 查 有關(guān)利用率問(wèn)題，稍有難度。 合并方程 4NO＋ 3O2＋ 2H2O＝ 4HNO3 ① 4NH3＋ 5O2 =4NO＋ 6H2O ② NH3+HNO3=NH4NO3③ 可得到 8NH3＋ 8O2=4H2O+4NH4NO 所以 NH3與 O2 體積比最大為 1:1,即原料中氨氣最大體積為， 2/(10+2)=1/6。 解法一：假設(shè)消耗 NH3的總物質(zhì)的量為 1mol，其中用于制取 HNO3的 NH3的物質(zhì)的量為 x mol，被 HNO3吸收的 NH3 的物質(zhì)的量為 ymol，則有： x＋ y＝ abx＝ cy。 解得： x＝ cabc? y＝ cabab? 氨的總利用率＝（ xab＋ yc）／ 1＝ cababc?2 解法二：假設(shè)第 ① 步參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為 4mol，則： 生成硝酸的物質(zhì)的量 4abmol； 第 ③ 步需要氨氣的物質(zhì)的量為 cab4 mol； 氨的總利用率＝cababab44 44 ??＝ cababc?2 3. 純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學(xué)家研究的一個(gè)重要問(wèn)題。 19 世紀(jì)歐洲有個(gè)呂布蘭制堿法，其主要反應(yīng)原理是： Na2SO4＋ 2C=====高溫 Na2S＋ 2CO2↑ Na2S＋ CaCO3=====高溫 CaS＋ Na2CO3 這種方法的最大缺點(diǎn)是： ① 此反應(yīng)是高溫固體反應(yīng)，不能連續(xù)生產(chǎn)； ② 浪費(fèi)原料， CO2不能回收利用； ③ 污染環(huán)境， CaS沒(méi)有任何用處，只能拋至野外。由于這些缺點(diǎn)的存在和后來(lái)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法所代替。索爾維法的生產(chǎn)流程如下： 索爾維法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但其食鹽利用率只有 70%，且所得副產(chǎn)品 CaCl2 沒(méi)有用處， 污染環(huán)境。 我國(guó)化學(xué)家侯德榜發(fā)明的侯德榜制堿法能制得純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法的原理是： ① 在 30～ 35 ℃ 的飽和食鹽 水中，先通入氨至飽和再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀； ② 過(guò)濾，將濾渣加熱而得到產(chǎn)品； ③ 濾液中加入細(xì)食鹽粉末，在 10～ 15 ℃ ，使 NH4Cl沉淀，過(guò)濾，濾液為飽和食鹽水。 據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)反應(yīng) Na2SO4＋ 2C=====高溫 Na2S＋ 2CO2↑ 的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目 。 (2)寫(xiě)出索爾維制堿法的各步反應(yīng)的化學(xué)方程式： ① ______________________________________； ② ______________________________________； ③ ______________________________________； ④ ______________________________________。 (3)寫(xiě)出侯德榜制堿法第 ① 步反應(yīng)的化學(xué)方程式： ______________________________________。 (4)在索爾維制堿法中 ________________________________物質(zhì)可循環(huán)利用。 (5)在侯德榜制堿法中 ________________________________物質(zhì)可循環(huán)利 用。 3.(1)8e－ (2)① NH3＋ H2O＋ CO2===NH4HCO3 ② NH4HCO3＋ NaCl===NaHCO3↓ ＋ NH4Cl ③ 2NH4Cl＋ Ca(OH)2=====△ CaCl2＋ 2NH3↑ ＋ 2H2O ④ 2NaHCO3=====△ Na2CO3＋ H2O↑ ＋ CO2↑ (3)NaCl＋ H2O＋ NH3＋ CO2===NaHCO3↓ ＋ NH4Cl (4)NH3和部分 CO2 (5)CO2和飽和食鹽水
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