化学选修2知识点.docx

化学选修2《化学与技术》
第一单元走进化学工业
教学重点（难点）:
1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义
和作用。
3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。
4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。
知识归纳：
1
制硫酸
反应原理
造气：S+O2==SO2
催化剂
催化氧化：2SO2+O 2、 、2SO3
吸收：SO3+H2O==H2SO4 %的硫酸吸收。
原料选择
黄铁矿：FeS2 硫磺：S
反应条件
催化剂、
2SO2+O2^ 2SO3放热可逆反应（低温、高压会提升转化率）
转化率、控制条件的成本、实际可能性。 400c〜500C,常压。
帆触媒：V2O5
三废处理
废气：SO2+Ca（OH）2==CaSO3+H2O CaS5+H2SO4=CaSO4+SO2 T+H2O
废水：酸性，用碱中和
废渣：黄铁矿废渣一一炼铁、有色金属；制水泥、制砖。
局部循环：充分利用原料
能量利用
热交换：用反应放出的热预热反应物。
2
制氨气
反应原理
催化剂
N2+3H2工高温高压、2NH3 放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）
反应条件：铁触媒 400〜500 C, 10MPa〜30MPa
生产过程
1、造气：N2：空气（两种方法，（1）液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点
N2-196C, H2-183C; （2）将氧气燃烧为 CO2再除去）。
H2：水合碳氢化合物（生成 H2和CO或CO2）
2、净化：避免催化剂中毒。
除 H2S: NH3H2O+H2S==NH4HS+H 2O
除 CO: CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO 3
3、氨的合成与分离：混合气在合成塔内合成氨。 出来的混合气体中15%
为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再
送入合成塔。
工业发展
1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进（磁铁矿） 3、环境保护
三废处理
废气：H2S —直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。
CO2—生产尿素、碳镂。
废液：含氧化物污水-生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回
炉等。
含氨污水-蒸储法回收氨，浓度较低可用离子交换法。
废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤） ，炭黑（重油）。
3
制纯碱
氨碱法
1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中
NH 3+CO2+H2O==NH 4HCO3 NaCl+NH 4HCO3==NaHCO 3 J +NH 4Cl
△
2、2NaHCO3 Na2CO3+CO2 f +H2O T
（索尔维）
缺点：CO2来自 CaCO3, CaO—Ca（OH）2 —2NH3+CaCb+2H2O
CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的C「没有充分利用，只有7。%。
CaCO3的利用不够充分。
联合法
（侯德榜）
与氨气生产联合起来：
NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样 NH4C1就成为另一产品化肥。综
合利用原料、降低成本、减少环境污染， NaCl利用率达96%。
资料：
一、硫酸的用途
硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料， 而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。它的应用范围日益扩大，需要数 量日益增加。硫酸作用如下：
1、为农业生产服务
（1）肥料的生产。
硫酸俊（俗称硫钱或肥田粉）：2NH3 + H2SO4=（NH4）2SO4；
和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3（PO4）2 + 2H2SO4 = Ca（H 2P04）2
+ 2CaS0 4；
（2）农药的生产。
如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸鸵可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫
酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如 1059 乳剂 (45%)和 1605 乳剂 (45%) 的 生产都需用硫酸。为大家所熟悉的滴滴涕，每生产 1t 需要 20%发烟硫酸 。
2、为工业生产服务
冶金工业和金属加工。
在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如：电解
法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸
来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，
都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质
量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外，有缝钢管、薄
铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗手续。在某些金属
机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。