高中化学选修2第一章 学案
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化学选修2《化学与技术》第一单元 走进化学工业教学重点（难点）：1、化工生产过程中的基本问题。2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。知识归纳：1制硫酸反应原理造气：S+O2==SO2 (条件 加热)催化氧化：2SO2+O22SO3吸收：SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。原料选择黄铁矿：FeS2 硫磺：S反应条件2SO2+O22SO3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率）转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃～500℃，常压。钒触媒：V2O5三废处理废气：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O废水：酸性，用碱中和废渣：黄铁矿废渣――炼铁、有色金属；制水泥、制砖。局部循环：充分利用原料能量利用热交换：用反应放出的热预热反应物。 2制氨气反应原理N2+3H22NH3 放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）反应条件：铁触媒 400～500℃，10MPa～30MPa 生产过程1、造气：N2:空气（两种方法，(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点N2－196℃，H2－183℃；(2)将氧气燃烧为CO2再除去）。H2:水合碳氢化合物（生成H2和CO或CO2）2、净化：避免催化剂中毒。除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O 除CO：CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO33、氨的合成与分离：混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15％为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。 工业发展1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进（磁铁矿）3、环境保护三废处理废气：H2S－直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。 CO2－生产尿素、碳铵。废液：含氰化物污水－生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。 含氨污水－蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。 3制纯碱氨碱法（索尔维）1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中 NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑缺点：CO2来自CaCO3，CaO－Ca(OH)2－2NH3+CaCl2+2H2O CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl－没有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不够充分。联合法（侯德榜）与氨气生产联合起来：NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96％。资料：一、硫酸的用途
肥料的生产。硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）：2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4；和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4＝Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4；
浓硫酸的氧化性。 （ 1） 2Fe + 6H2SO4 (浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 6H2O （铝一样）（2）C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2 + CO2 + 2H2O S + 2H2SO4 (浓) 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O （3）H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 (浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S + 4H2O （4）2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2 + SO2 + 2H2O 2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S + 3SO2 + 6H2O （5）当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水，产生白色沉淀。 二、氨气1、氮肥工业原料 与酸反应生成铵盐2、硝酸工业原料 能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O （Pt-Rh 高温）3、用作制冷剂 易液化，汽化时吸收大量的热三、纯碱烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。它与纯碱并列，在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na＋离子。
1、普通肥皂。高级脂肪酸的钠盐，一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
