行彻底充分；吸收塔中使用大量耐酸瓷环(片)，浓硫酸从塔顶喷下，三氧化硫气体从塔底吹入，提高吸收程度。
3．热交换原理 由于2SO2＋O24．循环操作原理 由于2SO2＋O25．有关计算 (1)元素守恒法
根据某种关键元素的质量守恒，找出关系式，可简化计算过程，方便快捷。 (2)常见量的计算公式
纯矿物的质量
①矿物的纯度＝×100%。
矿物的总质量消耗原料的质量
②原料利用率＝×100%。
原料的总质量③原料转化率＝原料利用率＝1－原料损失率。 实际产量
④产率＝×100%。
理论产量
⑤多步反应的总转化率＝各步反应转化率的乘积。 ◎名师提醒
在生产硫酸的工业生产中，要综合考虑原料来源、动力、设备、环境污染等因素，
控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效益。考点三 纯碱的工业生产
2SO3是可逆反应，尾气中还有一定的SO2和O2，再通过一定措施
将这部分气体送回接触室，提高原料利用率，同时减少废气排放。
2SO3是放热反应，在接触室内使用热交换器，用反应后热的气体
预热接触室的原料气，达到节约能源，降低生产成本的目的。
原理 原料
氨碱法(索尔维) 联合制碱法(侯德榜) NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl △2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑ NaCl、NH3、CaCO3(制备CO2和CaO) NaCl、NH3、CO2 生产流程 产品纯度高，原料利用率高，同时得到氮肥NH4Cl 优、缺点 原料便宜，步骤简单，但是产生大量CaCl2，食盐利用率低
氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
1．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3 B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2 C．CO2和NH3同时通入 D．以上三种方法都行 答案： B
2．与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生产成本 C．减少了环境污染 D．减轻了对设备的腐蚀
解析： 联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐的利用率，缩短了生产流程，减少了环境污染。 答案： D
◎名师归纳
1．向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳的顺序容易答反。应先通氨气再通二氧化碳，因为氨气在水中的溶解度大，先通氨气会吸收更多的二氧化碳，有利于生成较多的碳酸氢钠而析出。
2．在氨碱法和联合制碱法的过程中，CO2均可循环利用。
3．联合制碱法和氨碱法相比较，其主要优点一是使氯化钠的利用率得到了较大提高(由70%提高到96%)，二是避免了CaCl2的生成，同时得到的副产品NH4Cl是一种化肥，提高了经济效益。
考点四 化肥、农药在农业生产中的作用及精细化学品
1．常见化肥的种类、用途和使用注意事项 实例 作用 使用注意事项 氮是合成蛋白质、核尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢铵态氮肥不宜与草木酸、叶绿素的重要元氮肥 铵(NH4HCO3)、氨水灰等碱性肥料混合施素，可使植物枝繁叶(NH3·H2O)、硝酸铵等 用 茂 Ca(H2PO4)2、过磷酸钙[主要成分是 可使作物根系发达，不宜与碱性肥料混合Ca(H2PO4)2·H2O和磷肥 增强耐寒抗旱能力，施用，最好与农家杂CaSO4]、钙镁磷肥 穗粒增多，籽粒饱满 肥配合施用 [主要成分是Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2]等 促进作物生长，增强易溶于水，不宜在多钾肥 KCl、K2SO4、K2CO3 抗病虫害和抗倒伏能雨季节施用 力 协同作用，使作物生K2SO4、(NH4)2SO4的KNO3、(NH4)2HPO4、复合肥 成营养均衡，提高效大量长期施用会造成NH4H2PO4 能 土壤板结、土质酸化 2.农药——农作物的保护神 (1)分类
???
??杀虫剂，如第二、三代农药
?杀菌剂，如第一代农药石硫合剂、波尔多液等
?按用途?除草剂，如2，4-D等
??植物生长调节剂，如乙烯、乙烯利等??
第一代农药：天然产物和无机物??
按成分?第二代农药：有机氯、有机磷、氨基甲酸酯等
??第三代农药：拟除虫菊酯和特异性农药
(2)农药对土壤和环境造成的不良影响
①对农产品造成污染，危及食品安全；
②对环境造成严重污染，危及人类身体健康和生命安全； ③破坏生物链，影响生态平衡。 3．肥皂的生产 (1)原理
油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐(肥皂的主要成分)。 (2)工艺流程
乙醇、植物油、?NaOH溶液?过量?
?加热??高级脂肪酸钠??加热、冷却、搅拌静置
??――→?――→ ――→ 加NaCl饱和溶液?盐析?分层??甘油和水????
填充剂、压滤、干燥、成型??上层：高级脂肪酸钠――→肥皂
?
分离提纯?―→甘油?下层：甘油和食盐混合液―4．合成洗涤剂
(1)表面活性剂
如十二烷基苯磺酸钠： (2)洗涤剂
主要成分是表面活性剂，是能够发挥去污作用的主要物质，还含有助剂、杀菌剂、织物柔顺剂等辅助成分。
5．精细化工产品 (1)精细化学品的种类
医药、农药、染料和颜料、涂料、黏合剂、表面活性剂、催化剂、食品和饲料添加剂，以及塑料、合成纤维和橡胶用的添加剂等。
(2)精细化学品的生产特点 ①多品种小批量；
②生产流程和设备复杂、综合性和功能性强； ③技术密集、附加值高。
农作物生长不仅需要阳光、空气和水，还需要多种化学元素。当植物缺乏N元素时，表现为植株生长缓慢、叶色发黄，严重时叶片脱落直至死亡。而农作物的生长仅靠土壤中的N元素不能满足生长的需要，必须靠施肥加以补充。
(1)下列可作氮肥的化合物是________，其中含N量最高的是________。 A．碳酸氢铵 B．磷酸二氢钙 C．硫酸钾 D．硝酸钾 E．尿素
(2)尿素的合成有多种方法，请写出一个合成尿素的化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)尿素在土壤中需经过水解后方可被农作物吸收，请写出尿素水解的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 简述尿素作氮肥的优点
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。 答案： (1)A、D、E E
(2)CO2＋2NH3===CO(NH2)2＋H2O(其他合理答案也可)
(3)CO(NH2)2＋H2O===CO2↑＋2NH3↑ 产生农作物光合作用必需的CO2 不会引起土壤酸化(或板结)
1．(2012·海南化学·20－Ⅱ)合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是
________________________________________________________________________，
__________________；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
________________________________________________________________________
______________，
________________________________________________________________________；
(2)设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是____________，其中发生的化学反应方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________； (3)设备B的名称是________，其中m和n是两个通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是
________________________________________________________________________；
(4)设备C的作用是
________________________________________________________________________；
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
已知1 000 K时该反应的平衡常数K＝0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。
解析： (1)直接来自于教材；(2)合成氨的设备为合成塔；(3)冷凝分离产品的设备为冷凝器，入水口应该在下面，因逆向冷凝效果好；(4)分离器是将气固分离设备，应是分离液氨和未反应完全的原料气；(5)以转化率为90%为基准计算，用平衡常数求水与一氧化碳的浓度比。
设CO、H2O起始浓度分别为x、y。 CO(g)＋H2O(g) c起 x y 0 0
c变 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x c平 0.1x y－0.9x 0.9x 0.9x
?0.9x?2
K＝＝0.627
0.1x?y－0.9x?
y∶x＝13.8。只要水更多一些，则转化率会超过90%。
高温
答案： (1)液化、分馏 与碳反应后除去CO2 C＋H2O(g)=====CO＋H2 CH4＋高温H2O催化剂=====CO＋3H2
高温、高压
(2)合成(氨)塔 N2(g)＋3H2(g)催化剂2NH3(g)
(3)冷却塔(或冷凝器) n 高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好
(4)将液氨与未反应的原料气分离 (5)13.8 2．(2013·课标全国Ⅰ·36)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下：
CO2(g)＋H2(g)
2015届高考化学总复习讲义教案：《化学与工农业生产》
