高考化学常见物质化工生产简要总结.doc

1、（一）纯碱工业（一）纯碱工业 一、路布兰法碳酸钠的工业生产。其生产原理是： 1. 用硫酸将食盐转变成硫酸钠 NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl NaCl+NaHSO4=Na2SO4+ HCl 2. 将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙 Na2SO4+2C=Na2S+2CO2 Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 从反应原理上，同学们分析一下这个方法有哪些缺点？ 原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等 二、氨碱法 氨碱法是由比利时人索尔维发明的， 所以， 氨碱法也称为索尔维制碱法。 氨碱法的原料也是氯化钠和碳酸钙， 不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。 原料：Ca

2、CO3、NaCl 、NH3 1、盐水的精制。在饱和食盐水中加熟石灰和纯碱，出去水中的钙、镁离子。 2、盐水氨化。通入氨气，形成铵盐水。 3、铵盐水碳酸化。是铵盐水吸收二氧化碳 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl 4、滤出 NaHCO3煅烧得纯碱，CO2可再回收利用。 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 5、氯化铵和石灰乳反应生成的氨可回收利用。 2NH4Cl +Ca(OH)2=CaCl2+NH3+H2O 反应原理的方程式分布写和写总反应式都可以。 氨碱法流程中的物料转化氨碱法流程中的物料转化 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 NaCl

3、+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 2NH4Cl +Ca(OH)2=CaCl2+NH3+H2O 氨碱法的优点： 原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循环利用，产品纯度高，步骤简单。 氨碱法的缺点： 副产物氯化钙的处理问题，氯化钠的利用率低。 二、联合制碱法（侯式制碱法） 联合制碱法的原理和氨碱法一样。 联合制碱法与氨碱法的不同之处：氨碱法的原料来自于合成氨（二氧化碳、氨气） ，同时得到的副产品是氯 120 600700 1000 1000 化铵，氯化铵用途：氮肥，焊药，电解液。这里面氯化铵是以溶液的形式存在的，氯化铵析出和溶解存在溶解平

4、 衡。所以，加入氯离子或者铵根离子均可以使其析出。事实工业上也是这么做的，向里面通入氨气或者加入食盐 颗粒，析出氯化铵后的溶液含有氨水和氯化钠，可以返回做反应物。这样的话，氯化钠的利用率提高到了 96%。 综合以上的分析联合制碱法优点：综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染。 相同点：原理相同相同点：原理相同 不同点：原料来源不同，副产物不同不同点：原料来源不同，副产物不同 （二）海水综合利用（二）海水综合利用 一、海水制盐：海水晒盐 二、氯碱工业：1、电解饱和食盐水制氯气、氢气和氢氧化钠 阳极 (C)： 2Cl 2eCl 2 阴极 (C)： 2H+ +2e H2 总反应

5、：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 三、镁工业：往海水中加入适量 Ca(OH)2 ，使 Mg2+转化为 Mg(OH)2沉淀而富集起来，然后再加入浓盐酸，得 到 MgCl2的浓溶液，再结晶就得到 MgCl2晶体。最后将 MgCl2在熔融状态下电解就得到金属镁和氯气 四、吹出法制溴：将溴离子、碘离子氧化为单质后，利用溴易挥发先将溴单质吹出，并用二氧化硫水溶液吸收后 再用氯气氧化就得到溴单质产品； 即 ：氯化 吹出 吸收 氯化 碘氧化后用萃取剂萃取再蒸馏即得单质碘 （三）钢铁冶炼（三）钢铁冶炼 一、原料：铁矿石：铁来源。 焦炭、空气：产生热量及还原剂 CO 石灰石：除脉石 二、设备

6、：高炉 三、主要化学反应：还原剂 CO 的生成：CO2CO2 CO2CCO CO2CO 铁的还原：Fe2O33CO 2Fe3CO2 炉渣的生成：CaCO3CaOCO2 CaOSiO2CaSiO3 四、尾气：高炉煤气（CO、CO2、N2等） 炉渣、尾气的回收处理： （1）炉渣：制水泥、渣砖等的原料（2）尾气：Fe2O3尘粒回收炼钢。CO 作气体燃料 （四）合成氨工业（四）合成氨工业 铁触媒 500 N2 + 3H2 2NH3 2050MPa 一、合成氨的适宜条件： （1）压强：2050MPa （2）温度：500 （3）催化剂：铁触媒（以 Fe 为主体的多成分催化剂） 条件的选择根据影响速率和平衡

7、两方面考虑 使氨生成的快 使氨生成的多 (从化学反应速率分析) (从化学平衡分析) 压 强 高压 高压 温 度 高温 低温 是 否 要 用催 化 剂 使用 无影响 二、合成氨工业简述：原料：空气、水、燃料 （五）接触法制硫酸： 一、原料：硫铁矿、硫磺、石膏 二、原理：1、SO2的制取：4FeS(s) + 11O2 高温 2Fe（s）+ 8SO2 2、SO2的催化氧化：2SO2（g) + O2 (g) 催化剂 2SO 3（g） 3、SO3的吸收：SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l) 98%H2SO4 水 空气 SO2 SO3 发烟硫酸 98%H2SO4 制取 SO2 净 化 干燥 催 化 反 应 室 400500 常压、催化剂 吸收塔 稀释室 储存室