1、 1.原料：主要有 、有色金属冶炼的烟气、石膏等。2生产流程(1)SO2的制取(设备：)原料为硫黄：原料为硫铁矿：铁矿石、硫黄铁矿石、硫黄沸腾炉沸腾炉(2)SO2的催化氧化(设备：)：(3)SO3的吸收(设备：)：接触室接触室吸收塔吸收塔SO3H2O=H2SO4 3三废的利用(1)尾气吸收 废气中的SO2用氨水吸收，生成的(NH4)2SO4作化肥，SO2循环使用。或 SO2NH3H2O=NH4HSO3或 NH4HSO3H2SO4=(NH4)2SO42SO22H2OSO22NH3H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O(2)污水处理 废水可用Ca(O
2、H)2中和，发生反应为。(3)废渣的处理 作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。Ca(OH)2H2SO4=CaSO42H2O 反应特点：(1)该反应为。(2)正反应为气体体积 的反应。(3)正反应为 反应。2条件的选择 结合反应的三个特点及实际生产中的动力。材料设备，成因等因素，得出合成氨的适宜条件。可逆反应可逆反应减小减小放热放热(1)压强：MPaMPa(2)温度：(3)催化剂：(4)循环操作：反应混合气通过冷凝器，使氨液化并分离出来，N2、H2再通过循环压缩机送入合成塔。3生产流程(1)造气 N2：可用获得。1030400500铁触媒铁触媒分离液态空气分离液态空气 H2：a.利用焦
3、炭制取：b利用CH4制取：(2)净化：原料气净化处理，防止。(3)合成：N2和H2通过压缩机进入合成塔并发生反应。(4)三废的利用 废气：主要有H2S，SO2和CO2等，采用直接氧化法、循环法处理，CO2作为生产尿素和碳铵的原料。废水：主要含氰化物和氨，分别采用不同的方法处理。催化剂中毒催化剂中毒 废渣：主要含炭黑和煤渣，可作建筑材料或用作肥料的原料。1.原料：。2生产过程(1)在精制的饱和食盐水中通入氨气。(2)将CO2通入氨化的饱和食盐水中，发生反应为：(3)过滤出NaHCO3，煅烧得到纯碱，发生反应为：同时在母液中加入石灰乳，以回收NH3，并循环利用，发生反应为：碳酸钙和氯化钠碳酸钙和氯
4、化钠CO2NH3H2ONaCl=NH4ClNaHCO32NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O 1.化肥(1)氮肥(2)钾肥：主要有KCl、K2SO4。(3)磷肥：过磷酸钙 2农药 最早使用的农药石硫合剂，农药波尔多液是由配制的。3表面活性剂 (1)肥皂的主要成分是的钠盐(或钾盐)。K2CO3CuSO4和和Ca(OH)2高级脂肪酸高级脂肪酸 一、化工生产原理在硫酸生产中的应用 1化学反应速率和化学平衡原理(1)增大化学反应速率措施：升高温度；使用催化剂；在沸腾炉中燃料燃烧时，使原料粉碎，增大与空气的接触面积。(2)促进SO2的催化氧化正向移动措施：通入过量空气，增大O2浓度，促进
5、平衡正移。2逆流原理 沸腾炉中原料从炉顶落下，热空气从炉底吹入，使原料与助燃气体充分接触，反应进行彻底充分；吸收塔中使用大量耐酸瓷环(片)，浓硫酸从塔顶喷下，三氧化硫气体从塔底吹入，提高吸收程度。3热交换原理 由于2SO2O2 2SO3是放热反应，在接触室内使用热交换器，用反应后热的气体预热接触室的原料气，达到节约能源，降低生产成本的目的。4循环操作原理 由于2SO2O22SO3是可逆反应，尾气中还有一定的SO2和O2，再通过一定措施将这部分气体送回接触室，提高原料利用率，同时减少废气排放。二、两种制碱法的比较 1索尔维制碱法 此法所用的原料为食盐、氨和二氧化碳，生产过程如下：(1)盐水的精制
6、：在饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱，除去水中的Ca2和Mg2。(2)盐水氨化：将氨气通入精制盐水中，制成氨盐水。(5)将氯化铵加石灰乳反应，生成氨回收利用。2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O 2侯德榜制碱法(1)反应原理 侯氏联合制碱法，是将合成氨工业和制碱工业联合起来，以煤为原料制得碳铵，碳铵再与氯化钠进行复分解反应，生成碳酸氢钠和氯化铵。(2)有关反应方程式 NH3CO2H2O=NH4HCO3 NaClNH4HCO3=NH4ClNaHCO3 例1(2010浙江自选模块，16)(1)火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸：请回答
7、下列问题：1)为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装_(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_。2)为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为_。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为_。(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是_。3)与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是_(可多选)。A耗氧量减少 B二氧化硫的转化率提高 C产生的废渣减少 D不需要使用催化剂(2)硫酸的用途非
8、常广泛，可应用于下列哪些方面_(可多选)。A橡胶的硫化 B表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成 C铅蓄电池的生产 D过磷酸钙的制备(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式_。解析(1)1)接触室安装热交换器，目的就是充分利用热量；在吸收塔中填充瓷器管可增大SO3与浓硫酸接触面积，有利于SO3的吸收。2)设燃烧1 mol硫，则需通入O2的物质的量为1.5 mol(过量50%)。所流经流量计1的空气为1.5 mol/0.27.5 mol；在接触室中，1 molSO2反应，则消耗n(O2)0.5 m
9、ol，所流经流量计2的空气为0.5 mol2.5/0.26.25 mol，所以二者之比为1.2：1。在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说明生产操作的主要原因二者都正确的是()A从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应 B硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能燃烧 CSO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全 DSO2被氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 解析从沸腾炉出来的炉气含有很多杂质，其中的某些杂质气体能使催化剂(V2O5)发生中毒失去催化作用，需净化后才能通入接触室；硫铁矿燃烧前粉碎的目的是使燃烧速率加快，因为大块的固体与空
10、气接触的面积小，使反应速率减慢；由于SO3极易溶于水，直接用水吸收时形成酸雾，且吸收效果不好，用98.3%的浓硫酸吸收SO3更完全，且能阻止酸雾的形成；催化剂只能改变化学反应速率，不能影响化学反应的程度，D错误。答案C(2010山西太原高三一测，8)接触法制硫酸中，从沸腾炉里出来的炉气，在进行氧化之前必须净化的原因是()A降低炉气的温度便于吸收 B防止矿尘堵塞管道 C防止催化剂中毒以及水蒸气对设备和生产产生的不良影响 D增加SO2的含量 解析由于沸腾炉中产生的SO2中含有杂质，这些杂质能与V2O5发生化学反应，使V2O5的催化作用丧失，引起催化剂中毒，所以需先净化SO2。答案C 例2(2010
11、宁夏中卫一中模拟)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂：铁触媒，温度400500，压强20 MPa50 MPa。回答下列问题：(1)合成氨工业中原料气压缩到20 MPa50 MPa的原因是_；从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400500 的高温，原因是_。(2)500、50 MPa时，在容积为1 L的容器中加入n molN2、3
12、n molH2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K_。(3)甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式：CH4H2O=CO3H2。已知部分物质燃烧的热化学方程式如下：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571/6 kJ/mol 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/mol CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol 又知1 molH2O(g)转变为1 molH2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式_。(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以
13、HClNH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式：_。解析(1)合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强既有利于增大反应速率，又有利于平衡正向移动，提高原料气体的转化率；生产中采用400500的高温，目的是增大反应速率，提高催化剂活性。我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下图所示：(1)沉淀池中发生反应的化学方程式是_。(2)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是_。(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_。(4)向母液中通氨气，加入细小食盐
14、颗粒，冷却析出副 产品，通氨气的作用有_。a增大NH4的浓度，使NH4Cl更多地析出 b使NaHCO3更多地析出 c使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 答案(1)NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl(2)过滤(3)用硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明含NaCl杂质(4)a 1(2010山西太原高三一测，2)城市的环境污染是当前突出的环境问题。如图A所示，X河流经某工业城市Y，其中a处在上游，附近有丰富的黄铁矿资源；d处在下游，附近有多个企业以硫酸为原料。根据某月Y市环保局监测站对X河水质检测的结果，绘制成简图如图B所示。下列说法不正确的是()
15、A造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段 B工业生活污水、固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源 Cd处污染程度减小，可能是某些污染物的离子间发生反应生成沉淀所致 D该城市建设硫酸厂时，综合考虑诸多因素选址在b处最合理 解析由于bc段污染程度是上升趋势，则bc段是产生污染的地区，cd段逐渐下降，说明污染的物质之间发生化学反应，以气体或沉淀的形式析出，河水水质变为原始状态。由于b处是市区用水的上游，则硫酸厂应选在河水的下游。答案D 2在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是()置换反应化合反应 分解
16、反应取代反应 加成反应消去反应 加聚反应缩聚反应 A B C只有 D只有 解析根据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不合算，环节多、使用试剂种类也多；D项不合算，用了两种较贵的试剂。从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮的氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。答案C 3火力发电在能源利用中占较大比重，但是排放出的炉气中含有SO2，会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：(1)天然海水呈碱性。请写出SO2与OH反应的离
17、子方程式：_。(2)天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3分子，使用氧气将其氧化的化学原理是_(用化学方程式表示)。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是_。(3)为了测定炉气中SO2的含量，把500 mL(标准状况下)的炉气通入20 mL 0.05 mol/L的高锰酸钾溶液中，使紫色刚好褪去。请回答：配平方程式：_KMnO4_SO2_H2O=_MnSO4_K2SO4_H2SO4 测定结果炉气中SO2的含量为_。A当单位时间内消耗2 molSO2的同时生成2 molSO3，说明该反应达到平衡 B升高温度，可以增大正反应速率 C增大压强，促使平衡向右移动
18、D工业上通过鼓入大量的空气而提高SO2的转化率 答案(1)SO22OH=SO32H2O(2)2H2SO3O2=2H 2SO4中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H)(3)2KMnO45SO22H2O=2MnSO4K2SO42H2SO411.2%(4)BCD 4(2009宁夏、辽宁理综，37)请回答氯碱工业的如下问题：(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k_(要求计算表达式和结果)；(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl(盐酸)、BaC
19、l2，这3种试剂添加的合理顺序是_(填序号)。(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。图中X、Y分别是_、_(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_；分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应 正极：_；负极：_；这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)_、_。解析本题考查氯碱工业生产原理，除杂及电化学原理。(1)电解食盐水的化学方程式为：(2)除杂时，加入的Na2CO3、盐酸、BaCl2溶液均过量，后加试剂应能
20、将前面引入的杂质除去，先加BaCl2溶液，后加的Na2CO3溶液能把多余的BaCl2溶液反应掉，最后加入盐酸又可以反应掉多余的Na2CO3溶液，所以添加试剂的合理顺序为。(3)由装置图可知，燃料电池左边为负极，Y为H2，燃料电池右边为正极，Na通过离子膜进入正极区，O2在正极得电子生成OH，所以正极区NaOH浓度增大，a%b%。读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。-歌德书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。-莎士比亚书籍是巨大的力量。-列宁好的书籍是最贵重的珍宝。-别林斯基任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。-马克思书籍便是这种改造灵魂的工具。人
21、类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。-雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。-孟德斯鸠如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。-霍伯斯英国作家读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。-克尼雅日宁俄国剧作家诗人要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。-法奇(法国科学家)了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。-麦考利英国作家读书而不回想，犹如食物而不消化。-伯克美国想思家读书而不能运用，则所读书等于废纸。-华盛顿(美国政治家)书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的
22、人疯疯颠颠。-彼特拉克意大利诗人生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。-高尔基读书越多，越感到腹中空虚。-雪莱(英国诗人)读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。-富兰克林书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。-伏尔泰(法国哲学家、文学家)读书破万卷，下笔如有神。-杜甫读万卷书，行万里路。-顾炎武读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。-朱熹读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。-鲁迅读书之法，在循序渐进，熟读而精思。-朱煮读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。-胡居仁明读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。-吴晗看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。-顾颉刚书犹药也，善读之可以医愚。-刘向读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。-郑板桥知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。-王充举一纲而万目张，解一卷而众篇明。-郑玄
