【步步高】（新课标）2015届高考化学一轮复习 第1讲 化学与工农业生产教案（含解析）新人教版选修2VIP专享VIP免费

第1讲化学与工农业生产[考纲要求]1.了解化学在水处理中的应用。2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。3.了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。4.了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。考点一无机化工的基本问题1．硫酸工业生产的基本问题三个主要反应①S(s)＋O2(g)=====SO2(g)；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；③SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)三种原料硫黄、空气、98%的浓硫酸三个生产阶段造气；催化氧化；SO3的吸收三种主要设备沸腾炉；接触室；吸收塔三种主要杂质矿尘；砷、硒等的化合物；水蒸气三种净化方法除尘；洗涤；干燥接触氧化的三个适宜条件400～500℃(催化剂活性较高)；常压；催化剂(主要为V2O5)三废与处理废气(主要为SO2)：石灰水(或氨水)吸收废水(主要含硫酸)：加石灰乳后排放等废渣(含铁量较高)：炼铁等2.氨的工业合成(1)生产原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－92.2kJ·mol－1，该反应是气体体积减小(填“增大”或“减小”)、放热(填“放热”或“吸热”)的可逆反应。(2)合成氨适宜条件的选择在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量与设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。①温度：400～500_℃；压强：10～30_MPa；催化剂：以铁触媒为主的催化剂。②合成氨的转化率较低，要采用循环操作。氨液化分离后，没有完全反应的N2和H2经过循环压缩机再送入合成塔被充分利用。(3)基本生产过程13．纯碱工业比较氨碱法与联合制碱法的相同点和不同点氨碱法(索尔维)联合制碱法(侯德榜)原理NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑原料NaCl、NH3、CaCO3(制备CO2和CaO)NaCl、NH3、CO2生产流程优、缺点原料便宜，步骤简单，但是产生大量CaCl2，食盐利用率低产品纯度高，原料利用率高，同时得到氮肥NH4Cl，但加重设备的腐蚀深度思考1．在硫酸工业生产中为增大反应速率，采取了哪些措施？答案①升高温度；②使用催化剂；③在沸腾炉中燃料燃烧前，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。2．硫酸工业的适宜条件为400～500℃、常压、催化剂(V2O5)、通过量O2，请思考选择温度和压强的理由有哪些？答案①温度：依据平衡移动原理，降低温度有利于提高SO2的转化率。但是，温度较低时催化剂活性不高，反应速率低。在实际生产中，选定400～500℃，这时反应速率和SO2的转化率都比较理想。②压强：依据平衡移动原理，增大压强有利于提高SO2的转化率。但是，在常压、400～500℃时，SO2的转化率已经很高，加压对设备要求高，增大投资和能量消耗，故在实际生产中采用常压操作，并不加压。3．工业合成氨的原料气是N2、H2，请思考回答下列问题：(1)简述原料气(N2、H2)的获取方法。(2)简述原料气必须净化后才能送入合成塔的原因及净化方法。答案(1)造气②H2：主要来源于H2O和碳氢化合物，相关化学反应如下：C＋H2O=====CO＋H2CO＋H2O=====CO2＋H2CH4＋H2O=====CO＋3H22CH4＋2H2O=====CO2＋4H2(2)原料气中的主要杂质有H2S、CO、CO2、O2等，其中H2S、CO等会导致催化剂“中毒”。净化方法a．用稀氨水吸收H2S：NH3·H2O＋H2S===NH4HS＋H2Ob．CO转化为CO2：CO＋H2O=====CO2＋H2c．用K2CO3溶液吸收CO2：K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3d．用醋酸、铜和氨配制成的溶液精制处理题组一硫酸工业生产的原理和工艺流程1．硫酸是一种重要的化工产品，接触法制硫酸的简要流程如下图所示：请回答下列问题：(1)上图中的造气和催化反应分别在甲、乙设备中进行，请写出设备名称：甲为________，乙为________。(2)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：4________＋11O2高温,2Fe2O3＋8SO2。(3)下列有关操作目的的说明中，不正确的是________(填字母序号)。a．黄铁矿燃烧前需粉碎，是为了使其燃烧快而充分b．从甲设备出来的炉气需净化，是为了防止混合气体污染空气c．乙设备中使用催化剂，是为了提高反应速率和SO2的转化率d．吸收塔中装有大量瓷环，是为了增大SO3与98.3%浓硫酸的接触面积(4)简述在乙设备中设置热交换器的目的：___________________________________。(5)工业...