第第41講化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)講化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第十三章第十三章化學(xué)與技術(shù)化學(xué)與技術(shù)第十三章第十三章化學(xué)與技術(shù)化學(xué)與技術(shù)考點(diǎn)一硫酸的工業(yè)生產(chǎn)考點(diǎn)一硫酸的工業(yè)生產(chǎn)硫鐵礦硫鐵礦沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔98%的濃硫酸的濃硫酸氨水氨水400 500常壓常壓五氧化二釩五氧化二釩(V2O5)空氣空氣沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔AC沸騰爐沸騰爐把黃鐵礦粉碎成細(xì)小的礦粒和從爐底通入強(qiáng)大的空氣流把黃鐵礦粉碎成細(xì)小的礦粒和從爐底通入強(qiáng)大的空氣流常壓常壓常壓時(shí)常壓時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，采用高壓對(duì)的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，采用高壓對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率提高不大卻會(huì)大大增加設(shè)備成本提高不大卻會(huì)大大增加設(shè)備成本外外里里 水與水與SO3反應(yīng)放出大量的熱，容易形成酸霧，反應(yīng)放出大量的熱，容易形成酸霧，不利于不利于SO3吸收吸收 在沸騰爐中礦石由上向下落在沸騰爐中礦石由上向下落,空空氣由下往上升氣由下往上升 在吸收塔中在吸收塔中98%濃硫酸自上而下流，濃硫酸自上而下流，SO3等氣體自下向上升等氣體自下向上升除塵除塵水洗水洗礦塵，砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣礦塵，砷、硒等元素的化合物使催化劑中毒，水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響不選不選B點(diǎn)點(diǎn),是因?yàn)閴簭?qiáng)大對(duì)設(shè)備的投資大是因?yàn)閴簭?qiáng)大對(duì)設(shè)備的投資大,消耗的動(dòng)能大消耗的動(dòng)能大,同溫度下同溫度下SO2原料的轉(zhuǎn)化率在原料的轉(zhuǎn)化率在0.1 MPa已達(dá)到已達(dá)到97%左右左右,再提高壓強(qiáng)再提高壓強(qiáng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用所以采用0.1 MPa 不選擇不選擇C點(diǎn)，是因?yàn)闇囟鹊?，點(diǎn)，是因?yàn)闇囟鹊停琒O2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應(yīng)速率低，雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，反應(yīng)速率低，450 時(shí)，催化劑的催化效率最高時(shí)，催化劑的催化效率最高利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣，上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交換器利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱原料氣，上層反應(yīng)氣經(jīng)熱交換器溫度降到溫度降到400500 進(jìn)入下層使反應(yīng)更加完全進(jìn)入下層使反應(yīng)更加完全BO2(或空氣或空氣)AC催化劑催化劑(提高反應(yīng)速率提高反應(yīng)速率)腐蝕設(shè)備腐蝕設(shè)備放熱放熱可能會(huì)導(dǎo)致可能會(huì)導(dǎo)致(過(guò)氧化物過(guò)氧化物)爆炸爆炸c丙酮丙酮苯酚苯酚丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚原子利用率高原子利用率高溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解硫酸硫酸醇洗有利于加快去除醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化表面水分，防止其水解氧化BD原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得；可得到石膏副原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的產(chǎn)品；產(chǎn)生的SO2含量較高可循環(huán)作為原料含量較高可循環(huán)作為原料(任選兩點(diǎn)任選兩點(diǎn))50Na2SO3可循環(huán)使用可循環(huán)使用陽(yáng)陽(yáng)NaOH溶液溶液H2考點(diǎn)二工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇考點(diǎn)二工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇20 MPa50 MPa500鐵觸媒鐵觸媒H2S、SO2CO2氰化物氰化物氨氨D提高反應(yīng)速率提高反應(yīng)速率該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于平衡向右移動(dòng)利于平衡向右移動(dòng)減小生成物氨的濃度，有利于化學(xué)平衡向右移動(dòng)減小生成物氨的濃度，有利于化學(xué)平衡向右移動(dòng)該溫度下該溫度下,原料轉(zhuǎn)化率較高原料轉(zhuǎn)化率較高,且催化劑活性最強(qiáng)且催化劑活性最強(qiáng),反應(yīng)反應(yīng)速率快速率快壓強(qiáng)越大，對(duì)制備裝置的要求越高，能耗也越大，會(huì)壓強(qiáng)越大，對(duì)制備裝置的要求越高，能耗也越大，會(huì)大幅度增加工業(yè)成本，因此不采用更大的壓強(qiáng)大幅度增加工業(yè)成本，因此不采用更大的壓強(qiáng)NH3、O2、NO、NO2、N2O4的混合氣體的混合氣體將將NO與足量的與足量的O2一起通入水中一起通入水中11NO2NaNO2BC防止防止CO使催化劑中毒使催化劑中毒高壓、低溫并于醋酸二氨合銅高壓、低溫并于醋酸二氨合銅()溶液中加入較濃氨水溶液中加入較濃氨水低壓、高溫低壓、高溫a90%14.5%對(duì)原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的對(duì)原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用循環(huán)使用AD 用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口處，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍(lán)則說(shuō)明有氨氣生成若試紙變藍(lán)則說(shuō)明有氨氣生成該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，10 mol N2與與30 mol H2不可能完全不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于反應(yīng)，所以放出的熱量小于1092.4 kJ924 kJN26H6e=2NH3 增大氮?dú)夂蜌湓龃蟮獨(dú)夂蜌錃獾臐舛扔欣谠龃蠓磻?yīng)速率；減小氨氣的濃度、增大氮?dú)獾臐舛扔欣谠龃蠓磻?yīng)速率；減小氨氣的濃度、增大氮?dú)夂蜌錃獾臐舛榷加欣谄胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng)氣和氫氣的濃度都有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)8.4107NH4N=C=O高溫、高壓高溫、高壓防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率防止催化劑中毒而失去活性，提高原料的利用率使使N2、H2循環(huán)利用，提高原料利用率循環(huán)利用，提高原料利用率b通過(guò)溫度的改變來(lái)改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的通過(guò)溫度的改變來(lái)改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到使物質(zhì)分離的目的，與蒸餾的原理類(lèi)似目的，與蒸餾的原理類(lèi)似8NH33Cl2=N26NH4Cl考點(diǎn)三工業(yè)制純堿考點(diǎn)三工業(yè)制純堿食鹽、氨氣、石灰石食鹽、氨氣、石灰石食鹽、氨氣、二氧化碳食鹽、氨氣、二氧化碳NH3CO2NH4Cl氯化鈉氯化鈉氨和二氧化碳氨和二氧化碳D“聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法”中的中的CO2來(lái)源于合成氨廠，來(lái)源于合成氨廠，“氨堿法氨堿法”中的中的CO2來(lái)源于石灰石來(lái)源于石灰石NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl大大過(guò)濾過(guò)濾灼燒灼燒BCa(OH)2NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl見(jiàn)解析見(jiàn)解析見(jiàn)解析見(jiàn)解析Ca(OH)2(或或CaO)Na2CO3溶解溶解過(guò)濾過(guò)濾蒸發(fā)蒸發(fā)過(guò)濾過(guò)濾有晶體析出有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁或出現(xiàn)渾濁)碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大NH4Cl取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，取樣，加硝酸酸化再加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子則該陰離子是氯離子防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀防止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀NaCl、NaHCO3和和NH4Cl合成氨廠合成氨廠Na2Cr2O72KCl=2NaClK2Cr2O7低溫下低溫下K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其他組分的溶解度的溶解度遠(yuǎn)小于其他組分的溶解度,隨溫隨溫度的降低，度的降低，K2Cr2O7的溶解度明顯減小的溶解度明顯減小(答案合理即可答案合理即可)NaClK2Cr2O7除去除去Fe3