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工艺流程实验
一、知识梳理
二、教学重、难点
三、作业完成情况
四、典题探究
例1 工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
(1)简述原料气N2、H2的来源：__________________________________________________。 (2)下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：________。
A．浓硫酸 B．氯化钙 C．氯化镁 D．生石灰
(3)氨气与氧气145 ℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)：
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4NH3＋5O24NH3＋3O2
4NO＋6H2O K1＝1×1053(900 ℃) 2N2＋6H2O K2＝1×1067(900 ℃)
温度较低时以生成________为主，温度高于900 ℃时，NO产率下降的原因：__________________________________________________________________________。 吸收塔中需要补充空气的原因： ______________________________________________。 (4)尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化合物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化合物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：__________________，__________________。
例2 “低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为________、________。
(2)工业合成氨的化学方程式为：______________________________________________。 (3)写出生成“产品”的离子方程式：____________________________________________ __________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是__________________ ___________________________________________________________________________。 (5)副产品的化学式为________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________________________________________________________________________。 例3 Ⅰ.某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
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(1)排空物质的主要成分为____________________________________________________。 (2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是______________________________________。 (3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为_______________________________________。 Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
各室中发生的反应如下：
氧化室：NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)＋NO(g)
－1
ΔH＝a kJ·mol。
－1
清除室：NO(g)＋NO2(g)===N2O3(g) ΔH＝b kJ·mol； N2O3(g)＋2H2SO4(l)===2NOHSO4(s)＋H2O(l)
－1
ΔH＝c kJ·mol。
－1
分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4H2SO4(l)＋4NO2(g) ΔH＝d kJ·mol。 回答下列问题：
(1)物质①和②分别为(写化学式)________、________。 (2)写出SO2、O2与H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
五、演练方阵
A档（巩固专练）
1. 下列各项中“操作或现象”能达到预期“实验目的”的是( ) 选项 A B 实验目的 检验碳与浓硫酸反应后的气体产物 证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性 检验溴乙烷中的溴元素 操作或现象 将产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液 向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，有沉淀析出；再把沉淀加入蒸馏水中 将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后,向上层清液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液 C D 证明溶液中存在平衡: 将1 mL KSCN溶液与1 mL 同浓度 FeCl3溶液充分混3+-Fe + 3SCNFe(SCN)3 合；再继续加入KSCN溶液，溶液颜色加深 2. 下列实验过程中，始终无明显现象的是( )
A. Cl2通入Na2CO3溶液中 B. CO2通入CaCl2溶液中
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C. NH3通入AgNO3溶液中 D. SO2通入Ba(NO3)2溶液中
＋2＋2＋＋－－－
3. 强电解质甲、乙、丙、丁分别溶于水，电离出NH4、Ba、Mg、H、OH、Cl、HCO3
2－
SO4（每种溶液中溶质电离出的离子各不相同）。
已知：① 甲溶液分别与其它三种溶液混合，均产生白色沉淀；
－1＋－1
② 0.1 mol·L乙溶液中c(H)>0.1 mol·L； ③ 向丙溶液中滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。下列结论不正确的是( )
A. 四种物质中一定有共价化合物B. 四种物质中一定有Ba(OH)2
+
C. 丙溶液中含有NH4
-D. 丁溶液中含有HCO3
4.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( ) 选项 A B C 实验操作 溶液中加入HCl无现象，再滴加BaCl2溶液 Agl沉淀中滴入稀KCl溶液 向CH3CH2X中加入少量AgNO3溶液，加热 向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液，加热， 现象 有白色沉淀生成 有白色沉淀出现 有浅黄色沉淀生成 没有红色沉淀生成
5．下述实验能达到预期目的的是( )
编号 A B 实验内容 将SO2通入酸性KMnO4 溶液中，紫色褪去 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaC12溶液 后红色褪去 实验目的 证明SO2具有漂白性 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 解释或结论 原溶液中有SO4 AgCl比Agl更难溶 CH3CH2X中含有Br 淀粉没有水解成葡萄糖 -2－D C 向1mL0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L证明在相同温度下，氢氧化的MgCl2溶液产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 镁的溶解度大于氢氧化铁mol/L的FeCl3溶液，又生成红棕色沉淀 的溶解度 测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH，后者较大 证明非金属性S＞C D 6．下列关于各装置图的叙述不正确的是 ( )
A．装置①中， c为阳极，d为阴极 B．装置②可定量测定H2O2的分解速率
C．关闭活塞a，从b处加水，可以检查装置③的气密性 D．装置④可用于收集并吸收多余的氨气
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7．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
⑴制取无水MgCl2时必须在HCl(g)存在的条件下进行，原因是：
_______________________________________________________________。
⑵若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl，写出相应的化学方程式：________________________________________________________。 ⑶若在Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2，应怎样除去？
______________________________________________________________。 8．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
⑴步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br，其目的为 。
⑵步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的主要问题是 。
⑶某化学研究性学习小组为了了解从工业溴水中提纯溴的方法，查阅了有关资料，知道：Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观了有关生产过程后，设计了如下装置简图在实验室模拟工业提纯过程：
—
①图中仪器B的名称是 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是：
。
③若实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中需精确控制温度计 （填“a”或“b”）的温度为 °C，此时收集的馏分即为纯溴。
④C中所得液体的颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。
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高三化学 第1讲工艺流程实验
