2016届高考化学一轮复习 13.1化学与工农业生产课件
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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)+O 2(g)=====△SO 2(g);②2SO 2(g)+O 2(g)催化剂△2SO 3(g); ③SO 3(g)+H 2O(l)===H 2SO 4(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;SO 3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V 2O 5)三废与处理废气(主要为SO 2):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. (1)生产原理:N 2(g)+3H 2(g)高温、高压催化剂2NH 3(g)ΔH (298 K)=-92.2 kJ·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N 2和H 2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3.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。
选修二化学与技术第1节化学与工农业生产考纲点击1.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。
3.了解精细化工的生产特点及在社会中的作用。
4.了解化学肥料、农药在农业生产中的作用。
一、硫酸工业1.合成硫酸的三种原料三种原料为__________、__________、____________。
2.三个反应(1)造气:____________________或__________________________。
(2)接触氧化:____________________________________________。
(3)三氧化硫的吸收:____________________________。
3.黄铁矿制硫酸的三个主要设备三个主要设备为______、______、______。
特别提示:①吸收塔内用98.3%的浓硫酸吸收SO3,是因为用水吸收会产生酸雾,腐蚀设备和降低吸收率。
②为了降低成本,通入沸腾炉和接触室的不是氧气,而是空气。
4.接触室中三个反应条件(1)温度:根据平衡移动原理,应在低温下进行,但低温时催化剂的活性不高,反应速率低,实际生产中采用__________的温度。
(2)常压:根据平衡移动原理,应在高压下进行,但增大压强对SO2的转化率提高不大,且加压会提高成本和能量消耗,而常压下的转化率已很高,实际生产采用常压操作。
(3)适当______的空气:目的是提高SO2的转化率。
5.“三废”处理和能量综合利用(1)“三废”处理方法①尾气吸收:________________________。
CaSO3+H2SO4===CaSO4+SO2↑+H2O②废水处理:根据杂质性质的不同,采用不同的化学方法,如酸碱中和法、重金属离子沉淀法。
③废渣利用:制砖或制造水泥,提炼贵重金属。
(2)能量的充分利用硫酸生产中的反应热可用于预热反应物满足自身能量的需要,还可以由硫酸厂向外界输出大量能量(供热发电)。