氨氧化法制硝酸
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氨氧化法制硝酸教案1教学目标:1.掌握硝酸的重要特性—氧化性。
2.通过对实验装置的改进,培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
3.通过“王水”藏奖牌的故事进行爱国主义教学。
4.利用铜与硝酸反应中尾气处理等问题进行环境保护教育。
学法指导:1、分组实验、引导学生探究硝酸的氧化性2、分析硝酸在反应中表现的性质,推测硝酸与非金属、某些还原化合物如:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeO等反应的产物。
教学重难点:硝酸的氧化性。
教学用具:实验药品:浓硝酸、铜丝、NaOH溶液、蒸馏水。
实验仪器:小药瓶、胶头滴管、瓶塞、导气管。
教学方法:实验探究、对比分析、演绎类推。
【分组实验】每组所需实验仪器清单:浓硝酸 1瓶、胶头滴管2个、铜丝2根、长导气管2个、短导气管1个、小药瓶4个、瓶盖2个、注射器1个、蒸馏水滴瓶、烧杯1个。
教学过程:【引课】介绍硝酸用途的介绍,让学生感觉到硝酸就在身边。
【投影】硝酸的用途图片【过渡】大家知道吗?图片中的炸药、医药、化肥、农药等等,都是以硝酸为原料进行加工制作的,可见硝酸无论在国防、科技、还是工农业生产中都起着很重要的作用,那么你对硝酸又了解多少呢?在初中我们已经知道了硝酸是三大强酸之一,在水分子的作用下,可以完全电离,具有酸的通性,而在实验室里用金属和酸反应制取氢气时,通常选择稀硫酸或盐酸,并没选择硝酸。
为什么呢?这就是我们今天要探讨的硝酸的另一性质――氧化性! 【板书】硝酸的氧化性【师讲】我们上节课学习了氧化性酸――-浓硫酸,它在加热的条件下,可以与不活泼金属铜发生反应。
【副板书】 Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+ SO2↑+2H2O 【过渡】在这个反应中,产生的气体是SO2,表现了浓硫酸的强氧化性,硝酸将和铜发生怎样的反应呢,我们就来探究一下硝酸与铜的反应。
【板书】一、硝酸与金属的反应【实验探究】硝酸与铜的反应【师讲】首先探究一下浓硝酸与铜的反应, 给大家准备的实验仪器,都是常见的小药瓶、输液管、注射器等。
第1篇一、氨催化氧化制硝酸的化学方程式氨催化氧化制硝酸的化学方程式如下:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O4NO + 3O2 → 4NO24NO2 + 2H2O → 4HNO3以上方程式表示,氨气在催化剂的作用下,首先与氧气反应生成一氧化氮和水,然后一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,最后二氧化氮与水反应生成硝酸。
二、反应机理氨催化氧化制硝酸的反应机理可以分为以下几个阶段:1. 氨气与氧气反应:在催化剂的作用下,氨气分子中的氮原子与氧气分子中的氧原子发生配位,形成氨氧配合物,然后氨氧配合物分解生成一氧化氮和水。
2. 一氧化氮与氧气反应:一氧化氮与氧气分子发生反应,生成二氧化氮。
3. 二氧化氮与水反应:二氧化氮与水分子反应,生成硝酸和一氧化氮。
三、催化剂催化剂在氨催化氧化制硝酸过程中起着至关重要的作用。
常用的催化剂有:1. 铂催化剂:铂催化剂具有较高的活性,但价格较高,且易中毒。
2. 铂-钼催化剂:铂-钼催化剂具有较高的活性和稳定性,但铂-钼催化剂的制备工艺复杂。
3. 铂-钴催化剂:铂-钴催化剂具有较高的活性和稳定性,且价格较低,是目前应用最广泛的催化剂。
四、工艺流程氨催化氧化制硝酸的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 氨气压缩:将液氨压缩成高压气体。
2. 氨气预热:将氨气预热至催化剂的活性温度。
3. 氨气与氧气混合:将氨气与氧气按一定比例混合。
4. 氨催化氧化:将氨气与氧气混合物在催化剂的作用下进行催化氧化反应。
5. 二氧化氮与水反应:将反应生成的一氧化氮与氧气混合物在冷却器中冷却,使其中的二氧化氮与水反应生成硝酸。
6. 硝酸分离:将反应生成的硝酸进行分离、浓缩、结晶等操作,得到硝酸产品。
7. 废气处理:对反应过程中产生的废气进行处理,达到排放标准。
五、总结氨催化氧化制硝酸是一种重要的工业生产过程,其化学方程式、反应机理、催化剂和工艺流程等方面都有一定的研究价值。
在实际生产过程中,需要根据具体情况选择合适的催化剂和工艺流程,以提高生产效率和产品质量。
氨氧化法制硝酸教案(优秀9篇)氨氧化法制硝酸教案篇一教学目标:1.掌握硝酸的重要特性—氧化性。
2.通过对实验装置的改进,培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
3.通过“王水”藏奖牌的故事进行爱国主义教学。
4.利用铜与硝酸反应中尾气处理等问题进行环境保护教育。
学法指导:1、分组实验、引导学生探究硝酸的氧化性2、分析硝酸在反应中表现的性质,推测硝酸与非金属、某些还原化合物如:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeO等反应的产物。
教学重难点:硝酸的氧化性。
教学用具:实验药品:浓硝酸、铜丝、NaOH溶液、蒸馏水。
实验仪器:小药瓶、胶头滴管、瓶塞、导气管。
教学方法:实验探究、对比分析、演绎类推。
【分组实验】每组所需实验仪器清单:浓硝酸1瓶、胶头滴管2个、铜丝2根、长导气管2个、短导气管1个、小药瓶4个、瓶盖2个、注射器1个、蒸馏水滴瓶、烧杯1个。
教学过程:【引课】介绍硝酸用途的介绍,让学生感觉到硝酸就在身边。
【投影】硝酸的用途图片【过渡】大家知道吗?图片中的炸药、医药、化肥、农药等等,都是以硝酸为原料进行加工制作的,可见硝酸无论在国防、科技、还是工农业生产中都起着很重要的作用,那么你对硝酸又了解多少呢?在初中我们已经知道了硝酸是三大强酸之一,在水分子的作用下,可以完全电离,具有酸的通性,而在实验室里用金属和酸反应制取氢气时,通常选择稀硫酸或盐酸,并没选择硝酸。
为什么呢?这就是我们今天要探讨的硝酸的另一性质――氧化性!【板书】硝酸的氧化性【师讲】我们上节课学习了氧化性酸――-浓硫酸,它在加热的条件下,可以与不活泼金属铜发生反应。
【副板书】Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+ SO2↑+2H2O 【过渡】在这个反应中,产生的气体是SO2,表现了浓硫酸的强氧化性,硝酸将和铜发生怎样的反应呢,我们就来探究一下硝酸与铜的反应。
【板书】一、硝酸与金属的反应【实验探究】硝酸与铜的反应【师讲】首先探究一下浓硝酸与铜的反应,给大家准备的实验仪器,都是常见的小药瓶、输液管、注射器等。
实验室制硝酸氨氧化法制硝酸教案优秀10篇硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,属于一元无机强酸,是六大无机强酸之一,也是一种重要的化工原料,化学式为HNO₃,牛牛范文为您带来了10篇氨氧化法制硝酸教案,如果能帮助到您,牛牛范文将不胜荣幸。
氨氧化法制硝酸教案篇一高中化学《硫酸、硝酸和氨》的教案第四节硫酸、硝酸和氨(第十课时)教学目标知识技能:1、了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质、铵盐的化学性质2、学会铵离子的检验方法3、学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法。
过程与方法:通过实验的观察和分析,培养观察能力、思维能力和应用化学实验发现学习新知识的能力情感、态度和价值观1、通过新闻报道,培养学生的环保意识。
2、不断引导学生发挥主观能动性,自行归纳、整理知识线索,交流学习方法,培养创新精神。
教学重点难点氨和铵盐的化学性质,实验室制氨的化学反应原理。
教学过程设计4月20日上午10时,杭州市一制冷车间发生氨气泄露事故,整个厂区是白茫茫一片,寒气逼人,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难……1、为什么厂区内会寒气逼人?2、从本则报道中你能总结出氨气的哪些性质?3、如何吸收泄露而弥漫在空气中的氨气?喷泉实验现象及原因:讨论:水不能充满整个烧瓶,原因可能有哪些?实验注意事项:思考:CO2 溶于水是1:2能否用水作为吸收剂完成喷泉实验?如果用NaOH溶液能否完成?下列气体和溶液组合能进行喷泉实验吗?若能,水面能上升到满吗?为什么?你能从中得到什么规律?气体:HCl CO2 CO2 NO2 Cl2 NH3液体:H2O H2O KOH KOH NaOH HCl氨水呈弱碱性原因:氨水成份:分子:离子:液氨与氨水的比较液氨氨水物质成分粒子种类主要性质存在条件化学性质:(1) 与水反应:NH3+H2O―【实验】用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后将这两根玻璃棒接近(不要接触),观察发生的现象。
【巩固练习】一、选择题1.O2、NH3、HNO3的工业生产中,具有的共同点是()A.使用吸收塔设备B.使用尾气吸收装置C.使用空气作原料D.使用催化剂2.工业上用氨的催化氧化法制取硝酸时,先制成质量分数为50%左右的硝酸,再制成质量分数为96%的浓硝酸,一般采用的方法是()A.加热蒸发浓缩B.加生石灰吸去水分后再过滤C.加硝酸镁后再蒸馏浓缩D.加入浓硫酸后再分液3.NH3氧化制HNO3时,在吸收塔里发生如下反应:3NO2+H2O2HNO3+NO(正反应为放热反应),为了提高HNO3的产量,在理论上应该采取的措施是()A.降温B.升温C.减压D.增压4.氨氧化用的催化剂是含铑和钯的铂合金,工业上把铂合金拉成细丝织成网状,下列对其作用说法错误的是()A.增大接触表面积B.提高氨的转化率C.提高化学反应速率D.便于NH3充分地与催化剂接触5.下列对硝酸的认识不正确的是()A.打开浓硝酸的瓶盖会产生棕色的烟B.铜跟稀硝酸的反应是置换反应C.常用硝酸来制造炸药和化肥D.稀硝酸也是一种强氧化性酸6.工业制HNO3中NO2与H2O反应的说法正确的是()A.该反应是一个非氧化还原反应B.该反应实际上是一个可逆反应C.该反应是吸热反应D.该反应是气体总体积减小的反应7.工业制HNO3的基础反应是氨的催化氧化,该反应的副反应很多,制取HNO3是想控制NH3的氧化产物为()A.NO B.N2O C.N2D.N2O38.工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染源,常常用氨气来治理污染,发生如下反应:NH3+NO x—→N2+H2O。
现有NO、NO2混合气体3 L,用同温同压下3.5 L NH3使其恰好完全转化为N2,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4二、非选择题1.在硝酸生产过程中所排放出来的废气中含有NO和NO2,它们污染环境,现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体(填名称)________直接排入空气中,写出有关反应方程式________,________;假设NO和NO2物质的量之比恰好为1∶1,则两者的混合物相当于一种酸酐。
实验六氨氧化法制硝酸一、实验目的1.了解氨催化氧化成一氧化氮,经转化、吸收成为硝酸的原理和方法;2.掌握实验室催化氧化的实验演示操作。
二、实验原理在一定温度和催化剂作用下,氨被催化氧化成一氧化氮。
一氧化氮极易氧化成二氧化氮,二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。
利用这个原理来制备硝酸,化学反应如下:三、实验用品仪器和材料试管、具支试管、洗气瓶、U形管、硬质玻璃管、量筒、滴管,铁架台及附件、煤气灯或酒精灯、细铜丝,玻璃纤维、气唧、乳胶管(或橡胶管)、火柴。
药品1:1.5氨水,二苯胺硫酸溶液,重铬酸铵、无水氯化钙。
四、实验内容及操作1.催化剂的制备实验中常用的催化剂为三氧化二铬,其制备方法与实验五中的催化剂制备方法相同。
2.具支试管内放1:1.5的氨水(约6mol/L)10~15mL。
细的硬质玻璃管(长约15~20cm)内放入新制备的三氧化二铬催化剂约3cm长(两端可再放入卷成螺旋状的细铜丝),然后再塞入疏松的玻璃纤维固定。
不要填塞过紧,以免影响气流畅通。
U形管内装入块状的无水氯化钙(作用是什么?),第一个洗气瓶是干净干燥的空瓶,第二个洗气瓶内放人少量的蒸馏水。
3.将装置如图2-6-1连接好后,检查装置的气密性(如何检查操作?)。
4.先用煤气灯(或酒精灯)均匀加热盛有催化剂的硬质玻璃管2~4min,直至催化剂呈现暗红色或红色。
5.停止加热,用气唧间歇地往氨水中鼓入空气,使空气和氨气的混合气体进入玻璃管中进行催化氧化。
此时,催化剂继续保持红热状态,说明氨被催化氧化时放出大量的热。
催化氧化后的混合气体经U形管中氯化钙干燥(并吸收剩余的氨)后进入空洗气瓶和水吸收瓶。
数分钟后,空瓶内气体逐渐变为红棕色,待实验现象明显之后,停止实验。
6.用一支干净干燥的试管取10滴二苯胺硫酸溶液,加入几滴吸收瓶中的溶液,溶液呈深蓝色即可证明有硝酸生成。
五、注意事项1.整个装置体系要保证气路畅通,且不漏气。
所用仪器必须干燥,尤其是硬质玻璃管和空瓶。
实验1:氨的催化氧化制硝酸氨的催化氧化实验是工业制硝酸的基础,重要且难度大、成功率较低,研究并设计好本实验对培养教师的创新素质、提高实验研究、改进能力大有裨益。
【实验目的】1. 设计出氨催化氧化演示实验的合理装置。
2. 研究并选择适合中学实验条件的催化剂。
3. 掌握本实验成功的关键和操作技术。
【设计内容和要求】1. 结合自己教学实践经验和当地学校实验条件,设计两种氨氧化演示实验的简易装置,并画出实验装置图、简述实验步骤及注意事项。
2. 选择三种催化剂进行氨的催化氧化对比实验,寻找合适催化剂。
3. 对氨水浓度、鼓气速度及装置的简化做一些对比实验进行研究。
【研究和讨论】1. 本实验成功的标志是什么?2. 总结本实验成功的关键和操作技术。
3. 可以作本实验的催化剂有哪些?结合你校实验条件何种催化剂易得效果又好?4. 本实验易出现那些异常现象?如何防止并消除?【参考资料】1. 催化剂的选择与制备通过对部分过渡元素及ⅡA、ⅢA族几种元素的氧化物、单质共16种物质作催化剂进行大量、重复的实验说明:Cr203、Mn02、Cu0、Fe203、V2O5、钴石棉、银石棉、铂石棉、铜丝等都可以作本实验的催化剂,其中尤以价格低廉而又易得的Cr203、Mn02、Cu0的效果最佳。
三氧化二铬的制备:将重铬酸铵晶体少许放入干燥的试管底部加热分解可得到疏松的三氧化二铬。
其反应是:银石棉的制备:将石棉绒放入硝酸银溶液中浸透,取出后挤去多余的溶液,烘干、灼烧即得银石棉。
钴石棉的制备:用石棉绒浸透硝酸钴溶液,烘干、灼烧即得。
或用硝酸钴加热分解得到黑色氧化钴粉末,再与少许干燥的石棉绒均匀混合即得。
活性催化剂的制备:取粒状煤渣为载体,用饱和的重铬酸铵溶液浸透,放入蒸发皿中烘干,再充分焙烧即得三氧化二铬为主的催化剂(因煤渣里已含有少量三氧化二铁等具有催化活性的组分)。
还可将饱和高锰酸钾溶液吸附在粒状煤渣载体上,烘干、焙烧至无氧气放出,再用水洗至滤液不呈碱性,再烘干即得二氧化锰为主的活性催化剂。
氨氧化制浓硝酸氨氧化制浓硝酸前⾔硝酸是⽆机化学⼯业中的重要产品,1985年全世界的硝酸产量为30Mt⁄a,中国1996年的产量(以100%硝酸计)已达3Mt⁄a,硝酸⼤部分⽤来制造肥料,如硝酸铵﹑氮磷钾复合肥料等,亦⼤量⽤来制造炸药﹑燃料和医药中间体﹑硝酸盐和王⽔等,还⽤作有机合成原料。
17世纪以来,⼈们⽤硫酸分解智利硝⽯(NaNO3)来制取硝酸,硫酸消耗量⼤,智利硝⽯⼜要由智利产地运来,故本法⽬前已趋淘汰。
1932年建⽴了氨氧化法⽣产硝酸的⼯业装置,所⽤原料是氨和空⽓,催化剂是编结成⽹状的铂合⾦(铂——铑⽹)。
在铂⽹上,氨和空⽓混合物经燃烧(氧化)⽣成⼀氧化氮:4NH3+5O2→4NO+6H2O⼀氧化氮在较低温度下被剩余的空⽓中的氧⽓继续氧化成⼆氧化碳:2NO+O2→2NO2⼆氧化氮⽤⽔吸收即制得硝酸:3NO2+H2O→2HNO3+NO1、⽣产⽅法和⼯艺过程浓硝酸主要⽤在有机合成﹑燃料和医药中间体及硝化⽢油等的⽣产上,现在以直接法制硝酸来说明⽣产浓硝酸的步骤。
直接法由氨和空⽓经氧化直接合成浓硝酸,⽣产的关键是出去反应⽣成的⽔,反应经历以下五个步骤:1)制⼀氧化氮。
氨和空⽓通过铂⽹催化剂,在⾼温下被氧化成⼀氧化氮,并急冷⾄40~50℃,使⽣成的⽔蒸⽓经冷凝⽽除去。
2)制⼆氧化氮。
⼀氧化氮和空⽓中的氧反应,⽣成NO2,残剩的未被氧化的NO和浓度⼤于98%的浓硝酸反应,被完全氧化成⼆氧化氮:2NO+O2﹦2NO2NO+2HNO3﹦3NO2+H2O3)分出⼆氧化氮。
在低温下⽤浓硝酸(⼤于98%)吸收⼆氧化氮成为发烟硝酸,不能被吸收的惰性⽓体(N2等)排空分出:NO2+ HNO3﹦HNO3? NO2(发烟硝酸)4)制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化⼆氮。
加热发烟硝酸,它热分解放出⼆氧化氮,然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化⼆氮:HNO3?NO2﹦HNO3+ NO22NO2﹦N2O45)⾼压釜反应制浓硝酸。
氨氧化法制硝酸的教案(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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实验1:氨的催化氧化制硝酸氨的催化氧化实验是工业制硝酸的基础,重要且难度大、成功率较低,研究并设计好本实验对培养教师的创新素质、提高实验研究、改进能力大有裨益。
【实验目的】1. 设计出氨催化氧化演示实验的合理装置。
2. 研究并选择适合中学实验条件的催化剂。
3. 掌握本实验成功的关键和操作技术。
【设计内容和要求】1. 结合自己教学实践经验和当地学校实验条件,设计两种氨氧化演示实验的简易装置,并画出实验装置图、简述实验步骤及注意事项。
2. 选择三种催化剂进行氨的催化氧化对比实验,寻找合适催化剂。
3. 对氨水浓度、鼓气速度及装置的简化做一些对比实验进行研究。
【研究和讨论】1. 本实验成功的标志是什么?2. 总结本实验成功的关键和操作技术。
3. 可以作本实验的催化剂有哪些?结合你校实验条件何种催化剂易得效果又好?4. 本实验易出现那些异常现象?如何防止并消除?【参考资料】1. 催化剂的选择与制备通过对部分过渡元素及ⅡA、ⅢA族几种元素的氧化物、单质共16种物质作催化剂进行大量、重复的实验说明:Cr203、Mn02、Cu0、Fe203、V2O5、钴石棉、银石棉、铂石棉、铜丝等都可以作本实验的催化剂,其中尤以价格低廉而又易得的Cr203、Mn02、Cu0的效果最佳。
三氧化二铬的制备:将重铬酸铵晶体少许放入干燥的试管底部加热分解可得到疏松的三氧化二铬。
其反应是:银石棉的制备:将石棉绒放入硝酸银溶液中浸透,取出后挤去多余的溶液,烘干、灼烧即得银石棉。
钴石棉的制备:用石棉绒浸透硝酸钴溶液,烘干、灼烧即得。
或用硝酸钴加热分解得到黑色氧化钴粉末,再与少许干燥的石棉绒均匀混合即得。
活性催化剂的制备:取粒状煤渣为载体,用饱和的重铬酸铵溶液浸透,放入蒸发皿中烘干,再充分焙烧即得三氧化二铬为主的催化剂(因煤渣里已含有少量三氧化二铁等具有催化活性的组分)。
还可将饱和高锰酸钾溶液吸附在粒状煤渣载体上,烘干、焙烧至无氧气放出,再用水洗至滤液不呈碱性,再烘干即得二氧化锰为主的活性催化剂。