高中NH3制取
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考点氨气的工业制备及实验室制法1.(2019全国Ⅰ卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是A. 相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B. 阴极区,氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C. 正极区,固氮酶催化剂,N2发生还原反应生成NH3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+—e—= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+;右室电极为燃料电池的正极,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2++e—= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
A项、相比现有工业合成氨,该方法选用酶作催化剂,条件温和,同时利用MV+和MV2+的相互转化,化学能转化为电能,故可提供电能,A正确;B项、左室为负极区,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+—e—= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+,B错误;C项、右室为正极区,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2++e—= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,C正确;D项、电池工作时,氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动,D正确。
2.(2018江苏)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色B.KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【答案】A【解析】A项,FeCl2溶液中含Fe2+,NH4SCN用于检验Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不会显红色,A项错误;B项,KAl(SO4)2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH)3胶体,离子方程式为Al3++3H 2O Al(OH)3(胶体)+3H+,B项正确;C项,实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制NH 3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,C项正确;D项,Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,D项正确。
考点14 氨的性质【考点定位】本考点考查氨的性质,涉及氨的结构与物理性质、氨气的还原性及氨水的弱碱性,掌握氨水喷泉实验的操作要点及常见氨气的制备原理与实验装置。
【精确解读】1.氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.2.氨分子的结构:NH3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子.3.氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3•H2O(叫一水合氨).NH3•H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-a.氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH3•H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH4++OH-=NH3↑+H2Ob.氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH3、NH3•H2O、H2O)和3种离子(NH4+和OH-、极少量的H+).c.氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d.有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3•H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质.②跟氯化氢气体的反应:NH3+HCl=NH4C1说明:a.当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合生成的NH4C1晶体小颗粒.b.氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之-.c .氨气与不挥发性酸(如H 2SO 4、H 3PO 4等)反应时,无白烟生成.③跟氧气反应:4NH 3+5O 2催化剂 △4NO+6H 2O 说明:这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一.4.氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂【精细剖析】1.喷泉实验的原理中学教材中喷泉实验装置如右图所示。
一、选择题1.一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是A.该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+3DB.反应进行到1s时,υ(A)=υ(D)C.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等D.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.025mol⋅(L⋅s)−12.一定温度下,在密闭容器中进行反应:4A(s )+3B(g)2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol•L﹣1.对此反应的反应速率的表示,正确的是()①在2min内,用C表示的反应速率是0.1mol•L﹣1•min﹣1②反应的过程中,只增加A的量,反应速率不变③2分钟内,D的物质的量增加0.2 mol④分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1A.①②B.③C.①D.②④3.已知:①S(g) +O2(g)= SO2(g) △H1②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,下列说法正确的是A.硫燃烧过程中将化学能转化全部为热能B.相同条件下,1 mol S(s) 比l mol S(g) 燃烧更剧烈C.两个过程的能量变化可用下图表示,△H1<△H2<0D.两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小4.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是A.达到化学平衡时,6v正(O2)=5v逆(H2O)B.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v逆(H2O)C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态5.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2=H2O,下列有关说法正确的是A.电流通过外电路从a极流向b极B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极D.每转移0.2 mol电子,在负极上消耗标况下1.12 L的O26.一定温度下,100mL2mol·L-1硫酸溶液和过量的锌粉反应,为了减慢该反应速率,但又不影响生成氢气的总量。
第3课时NH3及常见气体的制备方法[核心素养发展目标] 1.掌握实验室制取NH3的方法。
2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置、收集、净化方法及制备方法的比较。
一、氨的实验室制法1.氨的实验室制法制备原理实验装置收集NH3极易溶于水,可以用________________________收集验满把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变____________;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有______________产生思考(1)此装置存在的弊端是什么?如何进行改进?________________________________________________________________________ (2)收集NH3时,试管口处为什么加一团棉花?________________________________________________________________________ 2.氨的简易制法方法及装置原理及化学方程式氨水具有________和______,受热易分解。
化学方程式为____________________________NaOH固体具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解。
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。
化学方程式为____________________________________1.判断正误(1)实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3()(2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集()(3)氨不能用浓硫酸进行干燥,但可以用无水CaCl2干燥()(4)为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3()(5)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收() 2.(2023·江苏盐城高一联考)下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是()A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中的少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气(1)制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,NH4NO3加热时爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。
现吨市安达阳光实验学校第1课时氨和铵盐课程目标1.了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质。
2.掌握氨的室制法。
3.了解氨的用途。
4.了解铵盐的性质。
图说考点[知预习]一、氮的固二、氨气1.物理性质颜色气味密度溶解性沸点无色刺激性气味小于空气极易溶于水(常温下,体积比为1:700)较低,易液化2.氨气易溶于水——喷泉装置操作及现象结论(1)打开止水夹,并挤压滴管的头(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈氨易溶于水,水溶液呈碱性3.化学性质4.氨水的性质三、室制法四、铵盐[即时性自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)闪电时氮气和氧气化合,生成的氮的化合物被植物吸收的过程,属于自然固氮。
( )(2)1 mol/L的氨水中,c(NH3·H2O)为1 mol/L。
( )(3)浓氨水与所有酸反过程均可产生白烟。
( )(4)NH3可以用水作喷泉,说明NH3易溶于水。
( )(5)任何铵盐受热均生成NH3。
( )(6)室可以用NH4Cl和NaOH加热制取NH3。
( )答案:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.关于氨的下列叙述中,错误的是( )A.氨易液化,因此可用来作制冷剂B.氨易溶于水,因此可用来作喷泉C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳不容易分解D.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为答案:C3.氨水显弱碱性的主要原因是( )A.通常状况下,氨的溶解度不大B.氨水中的NH3·H2O少量电离C.溶于水的氨分子只有少量发生电离D.氨本身的碱性弱解析:氨气极易溶于水,溶于水的氨气大与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O少电离成NH+4和OH-,因此氨水呈弱碱性。
氨气本身不能电离,也不显碱性。
答案:B4.关于铵盐的叙述中不正确的是( )A.都是晶体B.都易溶于水C.铵盐都能与碱反,也可能与酸反D.所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价解析:NH4NO3中N元素化合价分别为-3价和+5价。
氨和铵盐【学习目标】1、了解氨的物理性质,理解氨的化学性质。
2、掌握氨气的实验室制法,了解氨气的工业制法。
3、了解铵盐的性质,掌握氨气和铵离子的检验方法。
【要点梳理】要点一、氨气1、物理性质通常状况下,氨是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(常温常压下,体积比为1∶700),氨的水溶液称为氨水。
氨在加压下容易液化,液氨气化时吸收大量的热,使周围环境温度急剧降低,工业上可使用液氨作制冷剂。
2、化学性质(1)与水反应:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-要点诠释:NH3·H2O是弱碱,氨水显弱碱性,具有碱的通性。
氨水可使紫色石蕊试液变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三种分子:NH3·H2O、NH3、H2O;三种离子:NH4+、OH-及少量的H+。
(2)与酸反应:氨气与酸反应生成铵盐NH3+HCl=NH4Cl(白烟)NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(3)与某些盐反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+(4)还原性氨分子中的氮元素呈-3价,因此氨气在一定条件下具有还原性,在一定条件下可被某些强氧化剂氧化。
8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl【高清课堂:氨和铵盐ID:395522#氨气的实验室制法】3、氨气的实验室制法(1)原理:利用复分解反应强碱制弱碱2 NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O要点诠释:药品的选择②碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且对玻璃仪器腐蚀性较强。
(2)装置:固-固反应加热装置(同制O2)干燥:碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)(不能用浓H2SO4、CaCl2干燥,CaCl2与NH3反应:CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3)要点诠释:①发生装置的试管口略向下倾斜;②加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
第2课时氨和铵盐基础过关练题组一氨的性质1.(2020河北邯郸高一期中)关于氨的下列叙述中,不正确的是()A.液氨是纯净物B.实验室制氨气的方法是加热NH4ClC.氨易液化,可用作制冷剂D.氨极易溶于水,因此可用来做喷泉实验2.(2020福建福州第一中学高一月考)将从导管中导出的氨气接近下列物质时,不会产生白烟的是()A.氯气B.浓H2SO4C.浓盐酸D.浓硝酸3.下列反应中,说明氨有还原性和碱性的是()A.2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2OB.8NH3+3Cl26NH4Cl+N2C.4NH3+6NO5N2+6H2OD.NH3+HCl NH4Cl4.下列有关氨的叙述中,正确的是()A.氨气极易溶于水,故只能用向上排空气法收集B.氯化铵受热易分解,故可用加热氯化铵固体的方法制取氨气C.氨气是一种重要的化工产品,工业上用氮气和氢气合成氨气D.检验氨气可用湿润的蓝色石蕊试纸接近产生气体的导管口,观察试纸颜色变化5.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是()A.两个实验均证明了NH3易溶于水B.两个实验均证明了NH3易挥发C.两个实验均证明了NH3是碱性气体D.两个实验均证明了NH3是还原性气体题组二铵盐的性质6.(2020黑龙江大庆高一月考)下列关于铵盐的叙述中正确的是()①所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用④铵盐都是离子化合物⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应A.①③④B.②③④C.①②③④D.①②③④⑤7.(2019湖北荆州中学高一上期末)为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:①加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。
②取少量该氮肥样品溶于水配成稀溶液,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。
由此可知该氮肥的主要成分是() A.NH4HCO3 B.NH4ClC.(NH4)2CO3D.NH4NO38.A是一种酸式盐,它与NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B,按如图所示装置进行喷泉实验,挤压胶头滴管,可得到蓝色喷泉。
第2课时氨和铵盐学习目标核心素养1.结合真实情境并通过实验探究,了解氨气的主要性质及制备,认识氨气在工业和农业生产中的重要意义。
2.通过实验探究,了解铵盐的主要性质,认识铵盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。
宏观辨识与微观探析:能从物质类别和元素化合价的角度,预测氨气及铵盐的性质及转化科学态度与社会责任:1.具有理论联系实际的观念,能依据实际条件并运用所学的化学知识的方法提出解决合理施用氮肥的措施,逐步形成循环利用、保护环境的观念2.能主动关心与环境保护有关的氮肥的合理施用等社会热点问题,形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念新课情景呈现氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。
化学氮肥主要包括铵态氮肥主要成分为NH+4、硝态氮肥主要成分为NO-3和有机态氮肥——尿素[CO NH22]。
氮元素是植物体内氨基酸和蛋白质必需的组成元素,也是叶绿素的组成成分之一,因此施用氮肥能促进作物生长,并能提高作物中蛋白质的含量。
让我们走进教材,学习氨和铵盐。
课前素能奠基新知预习一、氨1.物理性质颜色状态气味密度溶解性特性__无色__气体气味__小于__空气__极易__溶于水,1体积水能溶解__700__体积的氨气易液化2.化学性质(1)实验探究:实验装置操作打开止水夹,并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,__形成红色喷泉,瓶内液体呈红色____产生大量白烟__结论__氨极易溶于水,水溶液呈碱性____氨气与氯化氢气体反应生成白色晶体__(2)氨气的性质氨的催化氧化是工业__制硝酸__的基础。
(3)氨水的性质二、铵盐1.用途与物理性质(1)用途:农业上常用作化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
(2)物理性质:颜色溶解性状态白色__易溶于__水晶体2.化学性质(1)铵盐的化学性质易错提醒:并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气,如硝酸铵。
(2)实验探究实验装置铵盐溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液现象__试管中有气泡产生,试纸变蓝__结论__铵盐与强碱反应生成氨气__,离子方程式为__NH+4+OH-═══△NH3↑+H2O__应用①__检验铵根离子的存在__②__制取氨__三、氨气的实验室制法预习自测1.判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH+4。
一、选择题1.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+ Mg =Mg2++ 2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是A.Mg为电池的正极B.负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C.Cl-移向负极D.电流由镁电极经外电路流向正极2.反应2NO2(g)O2(g)+2NO(g),一定条件下,将NO2置于恒容密闭容器中发生上述反应。
下列能说明反应达到平衡状态的是()A.气体密度保持不变B.混合气体颜色保持不变C.O2和NO的体积比保持不变D.每消耗2molNO2的同时生成2molNO3.对丙烷进行溴代反应,反应一段时间后得到如下结果:2CH3CH2CH3+Br2127−−−−→光,℃CH3CH2CH2Br(3%)+CH3CHBrCH3(97%)+2HBr已知:正丙基结构简式CH3CH2CH2-、异丙基结构简式(CH3)2CH-,反应机理中链转移决速步为RH+Br·→R·+HBr,其反应势能变化如图所示。
下列说法正确的是A.物质组合A为异丙基+HBrB.生成正丙基过程的活化能大于生成异丙基过程的活化能C.正丙基的稳定性强于异丙基D.溴原子取代的位置只取决于反应物与生成物的能量变化4.钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。
常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。
下列说法错误的是A.()H c+越大,腐蚀速率越快B.当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是浓硫酸使铁钝化C.要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为2:1SO,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明D.酸溶液较低时,Cl-对碳素钢的腐蚀作用大于2-4显快于硫酸5.在2A(s)+B(g) ⇌ 3C(g)+4D(g)反应中,表示反应速率最快的是()A.v(A)=0.5 mol/(L•s)B.v(B)=0.2 mol/(L•s)C.v(C)=18 mol/(L•min)D.v(D)=0.6 mol/(L•s)6.某含氯有机污染物X可通过加入高锰酸钾溶液除去,经处理后X转变为氯化物和CO2,而高锰酸根离子则转变为MnO2,部分物质和离子间量的关系为2KMnO4~X~3Cl-~2CO2.常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得c(KMnO4)与时间的关系如表所示。
氨气制法 - 氨气的三种实验室制法一.加热固体胺盐和碱的混合物反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2==△== CaCl2+2NH3↑+2H2O反应装置:固体+固体==△==气体净化装置;用碱石灰干燥收集装置: 向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3.实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:2NH4Cl(固态) + Ca(OH)2(固态)===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2OLi3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑(1)不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N2、N2O、NO(2)实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反应。
又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
(3)用试管收集氨气为什么要堵棉花因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净。
(4)实验室制NH3除水蒸气为什么用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2因为浓H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3(八氨合氯化钙)CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3(5)实验室快速制得氨气的方法用浓氨水加固体NaOH(或加热浓氨水)二,加热浓氨水反应原理:NH3*H2O==△==NH3↑+H2O装置:三,浓氨水中加固态碱性物质装置:反应原理:浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(可逆)=NH4+ +OH- ,加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反应放热,促使NH3*H2O的分解。
第2课时 氨和铵盐[核心素养发展目标] 1.能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.设计实验,如氨的性质实验、制备实验,铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨的转化与生成,增强“科学探究”意识。
一、氨的性质1.氨的物理性质(1)氨是一种无色,有刺激性气味的气体,密度比空气的小,容易液化,极易溶于水(常温常压1∶700)。
(2)喷泉实验实验操作:如图,打开橡胶管上的弹簧夹,挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体颜色呈红色。
实验结论:氨极易溶于水,水溶液呈碱性。
原理解释:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小,导致烧杯中的水在大气压的作用下进入烧瓶。
2.氨的化学性质 (1)氨与水的反应氨的水溶液俗称氨水,显弱碱性,反应的方程式为NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH +4+OH -。
(2)氨与酸的反应两根分别蘸取浓氨水和浓盐酸的玻璃棒,靠近时,产生大量白烟,反应方程式为NH 3+HCl===NH 4Cl 。
(3)氨具有还原性①氨的催化氧化,反应化学方程式:4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O ,NH 3在反应中作还原剂。
②氨可在加热条件下和氧化铜反应生成铜和氮气,反应的化学方程式为2NH 3+3CuO=====△3Cu +N 2+3H 2O 。
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热(√) (2)氨水呈碱性,是因为NH 3溶于水发生反应:NH 3+H 2O NH +4+OH -(×)(3)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH 3为电解质(×) (4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生(×)(5)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性(√) (6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是NH +4(×)液氨、氨水的区别名称 液氨 氨水 物质类别纯净物 氢化物 非电解质混合物 氨的水溶液 溶质为氨 粒子种类NH 3NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、 NH +4、OH -、H+主要性质 不导电 不具有碱性 能导电 具有碱性 存在条件常温常压下不存在常温常压下可存在1.某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨的性质。
第8课时氨气的制备金属与硝酸反应的计算考点一氨气的制备1.氨气的实验室制法[经典实验图解][高考创新考查]2.氨气的工业制法合成氨工业的简要流程可用方框图表示为:(1)原料气的制取N 2:将空气液化、蒸发分离出N 2或者将空气中的O 2与碳作用生成CO 2,除去CO 2后得N 2。
H 2:用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取。
用煤和水制H 2的主要反应为:C +H 2O(g)=====高温CO +H 2,CO +H 2O(g)=====催化剂CO 2+H 2。
(2)原料气的净化制得的N 2、H 2需净化、除杂质,再用压缩机压缩至高压。
(3)氨的合成:在适宜的条件下,在合成塔中进行。
(4)氨的分离:经冷凝使氨液化,将氨分离出来,为提高原料的利用率,将没有完全反应的N 2和H 2循环送入合成塔,使其被充分利用。
第9课时 物质的性质与用途、转化与推断 环境保护考点一 物质的典型性质与用途考点二 物质的转化与推断1.物质之间的转化关系(1)直线型转化关系 A――→X B――→XC ①X 为O 2Na―→Na 2O―→Na 2O 2N 2―→NO―→NO 2或NH 3―→NO―→NO 2 S―→SO 2―→SO 3或H 2S―→SO 2―→SO 3 C―→CO―→CO 2或CH 4―→CO―→CO 2 ②X 为CO 2NaOH――→CO 2Na 2CO 3――→CO 2NaHCO 3 ③X 为强酸(如HCl)AlO -2――→H+Al(OH)3――→H+Al 3+CO 2-3――→H +HCO -3――→H +CO 2↑④X 为强碱(如NaOH)Al 3+――→OH-Al(OH)3――→OH-AlO -2 ⑤X 为FeCl 2――→FeFeCl 3――→FeFeCl 2 ⑥X 为CO 2――→CCO 2――→CCO (2)交叉型转化关系(3)三角型转化关系2.物质推断的常见突破口 (1)抓住“物质颜色”作突破口①有色气体:NO 2(红棕色)、Cl 2(黄绿色); 无色、刺激性气味的气体:SO 2、NH 3、HCl 。
高中14种常见物质实验室制法1、实验室制取氢气(H2)⑴反应原理:Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑⑵发生装置:固+液−→气(启普发生器)⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法/向下排空气法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠②能使灼烧的CuO由黑色变为红色,气体产物使白色的CuSO4粉末变蓝2、实验室制取一氧化碳(CO)⑴反应原理:HCOOH−浓硫酸/∆→CO↑+H2O⑵发生装置:固+液−∆→气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水法⑸尾气处理:点燃法/收集法(塑料袋)⑹检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,无水珠,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
3、实验室制取二氧化碳(CO2)⑴反应原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+2H2O⑵发生装置:固+液−→气(启普发生器)⑶净化方法:饱和NaHCO3 溶液(除HCl)、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法/排饱和NaHCO3 溶液法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①通入澄清石灰水变浑浊,继续通又变澄清②能使燃烧的木条熄灭4、实验室制取甲烷(CH4)⑴反应原理:CH3COONa+NaOH −CaO/∆→CH4↑+Na2CO3⑵发生装置:固+固−∆→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法/向下排空气法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,燃烧产物是H2O和CO25、实验室制取乙烯(C2H4)⑴反应原理:CH3CH2OH −浓硫酸/170℃→CH2=CH2↑+H2O⑵发生装置:液+液−∆→气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:NaOH溶液(除SO2、SO3)、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①点燃,明亮的火焰,冒黑烟,燃烧产物是H2O和CO26、实验室制取乙炔(C2H2)⑴反应原理:CaC2+2H2O −→ CH≡CH↑+Ca(OH)2⑵发生装置:固+液−→气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:CuSO4溶液、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法/向上排空气法⑸尾气处理:无7、实验室制取氨气(NH3)⑴反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O⑵发生装置:固+固−∆→气⑶净化方法:碱石灰(除水蒸气)⑷收集方法:向下排空气法⑸尾气处理:水(防倒吸装置)⑹检验方法:①湿润的红色石蕊试纸变蓝8、实验室制取一氧化氮(NO)⑴反应原理:3Cu+8HNO3 (稀)===== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑵发生装置:固+液−→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法⑸尾气处理:收集法(塑料袋)⑹检验方法:①无色气体,暴露于空气中立即变为红棕色9、实验室制取二氧化氮(NO2)⑴反应原理:Cu+4HNO3(浓) =====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O⑵发生装置:固+液−→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:碱液吸收(3NO2+H2O===2HNO3+NO ; NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O )10、实验室制取硫化氢(H2S)⑴反应原理:FeS+2HCl −→ H2S↑+FeCl2⑵发生装置:固+液−→气(启普发生器)⑶净化方法:饱和NaHS(除HCl),固体CaCl2(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:CuSO4溶液或碱液吸收(H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O)⑹检验方法:①湿润的蓝色石蕊试纸变红②湿润的醋酸试纸黑11、实验室制取二氧化硫(SO2)⑴反应原理:Na2SO3+H2SO4=====Na2SO4+SO2↑+H2O⑵发生装置:固+液−→气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:碱液吸收(SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O)⑹检验方法:①能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色12、实验室制取氧气(O2)⑴反应原理:2KClO3−二氧化锰/∆→2KCl+3O2↑⑵发生装置:固+固−∆→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水法/向上排空气法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①能使带火星的木条复燃13、实验室制取氯气(Cl2)⑴反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O⑵发生装置:固+固−∆→气⑶净化方法:饱和食盐水(除HCl)、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法/排饱和食盐水法⑸尾气处理:碱液吸收(Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O )⑹检验方法:①能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝14、实验室制取氯化氢(HCl)⑴反应原理:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑⑵发生装置:固+液−∆→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:水(防倒吸装置)⑹检验方法:①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红②靠近浓氨水冒白烟。
第四节氨、硝酸和硫酸第一课时氨及氨的实验室制法【课时目标】1.了解氨的物理性质和氨的化学性质。
2.理解氨的实验室制法。
【基础知识导航】一、氨的固定将___的氨转变为___的方法叫做氨的固定,工业上固氮的方法为_________(用化学方程式表示)二、氨的性质1、氨的物理性质【实验探究】氨溶于水的喷泉实验现象结论2、氨的化学性质(1)NH3与水的反应NH3·H2O很不稳定,受热会分解【液氨与氨水的比较】(2)NH3与酸的反应氨与氯化氢的反应的化学方程式上述反应的现象是______________________,为什么?____________________【注意】上述反应可用于检验氯化氢气体或氨气的检验氨与硫酸的反应化学方程式【思考】氨与硫酸反应有没有类似氨与氯化氢反应的现象?为什么?_______________三、铵盐的性质1、铵盐受热易分解写出氯化铵受热分解的反应方程式______________________________________________ 写出碳酸氢铵受热分解的方程式【思考】氯化氨的分解与生成的反应是不是可逆反应?为什么?____________________2、铵盐与碱的反应写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式______________________________________ 写出上述反应的离子方程式________________________________________【思考】实验室如何检验铵盐?___________________________________四、氨的实验室制法1、反应原理2、装置:“+”加热装置;发生装置与制相似。
3、收集:法;收集的试管口塞上棉团,作用是。
4、干燥:5、检验:(1)(2)6、实验室能不能用氢氧化钠与氯化铵反应制备氨气?为什么?______________________7、实验室制备氨气的其它方法(1)直接加热浓氨水(2)浓氨水与固体烧碱或生石灰混合五、氨的用途【典例导析】例题1:氨下列关于氨和氨水的说法中正确的是()A、氨水和液氨的成分相同B、氨水可使酚酞指示剂变红C、氨水中共有5中粒子,其中物质的量浓度最大的粒子是OH-D、氨水随着质量分数的增大,溶液密度也随之增大【点拨】A中一个是混合物一个是纯净物,B氨水显碱性,C中氨水的电离程度很小,D中应为氨的密度小,规律也应该反的。
第2课时 氨的转化[核心素养发展目标] 1.能从物质的类别、氮元素价态的角度,预测分析氨气、铵盐的性质和转化规律,促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。
2.设计实验,如氨气的性质实验、氨气的制备实验、铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨气的转化与生成,增强科学探究意识。
一、氨的性质(氨转化为其他含氮化合物) 1.氨与水和酸的反应 (1)实验探究预期转化NH 3→NH 3·H 2ONH 3→NH 4Cl实验设计实验现象 烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色 两个试剂瓶内都产生了大量的白烟 实验结论氨极易溶于水,氨与水反应生成碱性物质氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体小颗粒(2)氨气与水反应①氨气易与水反应:NH 3+H 2O NH 3·H 2O ,其水溶液称为氨水。
在氨水中:NH 3·H 2ONH +4+OH -,氨水具有弱碱性,能使石蕊溶液变蓝。
②氨水中的氮元素主要以NH 3·H 2O 的形式存在,只有少量的NH 3·H 2O 电离为NH +4和OH -,但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH 3视为溶质。
③NH 3·H 2O 不稳定,受热易分解:NH 3·H 2O=====△NH 3↑+H 2O ,因此,氨水应密封保存在阴凉处。
(3)氨气与酸反应①氨气与浓盐酸反应的化学方程式: NH 3+HCl===NH 4Cl 。
过量的氨气与硫酸反应生成硫酸铵,少量的氨气与硫酸反应生成硫酸氢铵。
②氨与挥发性酸(如盐酸、硝酸)反应产生白烟(不是白雾);与难挥发性酸(如硫酸、磷酸)反应不产生白烟。
利用这一性质可以检验氨气。
2.从氮元素的化合价分析氨的性质(1)NH 3分子中氮元素的化合价为-3价,在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高,不能降低,因此氨具有还原性。
(2)请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO 的化学方程式:4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O 。
氨气制法- 氨气的三种实验室制法
一.加热固体胺盐和碱的混合物
反映原理:2NH4Cl+Ca(OH)2==△== CaCl2+2NH3↑+2H2O
反映装置:固体+固体==△==气体
净扮装置;用碱石灰干燥
搜集装置: ,验满方式是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:搜集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,搜集到纯净的NH3.
实验室,氨常常利用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:
2NH4Cl(固态)+ Ca(OH)2(固态)===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
Li3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑
(1)不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反映制氨气
硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N二、N2O、NO
(2)实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2
因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反映。
又KOH、NaOH具有强侵蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有侵蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
(3)用试管搜集氨气为何要堵棉花
因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是避免NH3与,确保搜集纯净。
(4)实验室制NH3除水蒸气为何用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2
因为浓H2SO4与NH3反映生成(NH4)2SO4
NH3与CaCl2反映能生成CaCl2·8NH3()
CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3
(5)实验室快速制得氨气的方式
用浓氨水加固体NaOH(或加热浓氨水)二,加热浓氨水
反映原理:NH3*H2O==△==NH3↑+H2O 装置:
三,浓氨水中加固态碱性物质
装置:
反映原理:浓氨水中存在以下平衡:
NH3+H2O=(可逆)==(可逆)=NH4+ +OH- ,
加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反映放热,促使NH3*H2O的分解。
氨气制法- 氨气工业制法
空气中的氮气加氢
工艺特点:高压催化
工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。
目前世界上比较先进的有三废锅氨合成圈、两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。
合成与冷冻工段的有效能损耗占全装置的15%左右。
流体流动、压缩、传热、冷冻、化学反应等诸方面的有效能损耗相当。
降低这些能耗的关键在于催化剂,如能找到一种低温高活性催化剂,则操作压力就可降低,压缩功和循环功也可降低。
氨合成反应是放热反应,合理回收能量是降低能耗的一个方面,适当增大一些反应设备和通气截面,就可降低传热、流动和化学反应的不可逆损耗。
减少,降低新鲜气的单耗是降低能耗的重要方面。
随着大型化的发展,氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。
近代大型氨合成装置的代表设计有三种:
1)布朗的三塔三废锅氨合成圈
布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。
塔内有催化剂筐,气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过,再由上向下轴向流过催化剂床。
三塔催化剂装填量比二塔多,最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上,减少了循环气量,节省了循环压缩功。
合成塔控制系统非常简单,各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。
由于氨合成反应平衡的限制,决定了催化剂温度,不需要调节催化剂床层反应温度。
2)伍德两塔三床两废锅氨合成圈
伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔,3个催化剂床,两塔塔后各连一个废锅。
这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度,气体的循环量和压降小,投资和能耗节省,副产高压蒸汽多。
3)托普索两塔三床两废锅氨合成圈
托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。
还包括:(1)废锅和锅炉给水换热器回收废热;(2)合成塔进出气换热器,水冷器,氨冷器和器,氨分离器及新鲜气氨冷器等。
合成塔为径向流动催化剂床,采用1.5mm~3mm小催化剂,压降为0.3MPa。
由S-200型塔出来的合成气,经废热锅炉回收热量,并保证入S-50型塔的合适温度,以提高单程合成率。
此外还有:
生产方法:生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再别离通过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,取得的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经紧缩机紧缩而进入氨合成回路,制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各类深度加工所得的渣油,可用部份氧化法制得合成氨原料气,生产进程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤(焦炭)制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式活着界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和,用量约占世界产量的1 2%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等
都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由运往外地。
此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
氨气制法- 氨气的三种实验室制法
一.加热固体胺盐和碱的混合物
反映原理:2NH4Cl+Ca(OH)2==△== CaCl2+2NH3↑+2H2O
反映装置:固体+固体==△==气体
净扮装置;用碱石灰干燥
搜集装置: ,验满方式是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:搜集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,搜集到纯净的NH3.
实验室,氨常常利用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:
2NH4Cl(固态)+ Ca(OH)2(固态)===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
Li3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑
(1)不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反映制氨气
硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N二、N2O、NO
(2)实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2
因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反映。
又KOH、NaOH具有强侵蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有侵蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
(3)用试管搜集氨气为何要堵棉花
因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是避免NH3与,确保搜集纯净。
(4)实验室制NH3除水蒸气为何用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2
因为浓H2SO4与NH3反映生成(NH4)2SO4
NH3与CaCl2反映能生成CaCl2·8NH3()
CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3
(5)实验室快速制得氨气的方式
用浓氨水加固体NaOH(或加热浓氨水)二,加热浓氨水
反映原理:NH3*H2O==△==NH3↑+H2O 装置:
三,浓氨水中加固态碱性物质
装置:
反映原理:浓氨水中存在以下平衡:
NH3+H2O=(可逆)==(可逆)=NH4+ +OH- ,
加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反映放热,促使NH3*H2O的分解。
氨气制法- 氨气工业制法
空气中的氮气加氢
工艺特点:高压催化
工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。
目前世界上比较先进的有三废锅氨合成圈、两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。
合成与冷冻工段的有效能损耗占全装置的15%左右。
流体流动、压缩、传热、冷冻、化学反应等诸方面的有效能损耗相当。
降低这些能耗的关键在于催化剂,如能找到一种低温高活性催化剂,则操作压力就可降低,压缩功和循环功也可降低。
氨合成反应是放热反应,合理回收能量是降低能耗的一个方面,适当增大一些反应设备和通气截面,就可降低传热、流动和化学反应的不可逆损耗。
减少,降低新鲜气的单耗是降低能耗的重要方面。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和,用量约占世界产量的12%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶
等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由运往外地。
此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。