高三化学非金属矿物加工及环境保护复习

高三化学非金属矿物加工及环境保护复习内容摘要：

E 、 F 生成 J 和 K( 此条件下K 为沉淀 ) 的化学方程式： ，要实现该反应，你认为应该如何操作：。 解析 根据流程示意图分析可知，用空气、焦炭和水为原材料，最终生产 L 、 J 和 M 的产品，首先必须生产中间产品 E。 这样，主要生产流水线至少有两条 [ 液态空气 ( ＋焦炭 ) — E — M ；焦炭 ( ＋液态空气 ) — E — L]。 为了弄清该化工生产的生产工艺，须将这两条生产流水线交叉综合分析，最终解答题设的有关问题。 答案 ( 1) 硝酸铵 碳酸钠 ( 2) 提高 NO 的转化率 ( 4) NH 3 ＋ H 2 O ＋ N a Cl ＋ CO 2 = = = Na HCO 3 ↓ ＋ NH 4 Cl 向饱和的食盐水中先通入足量的 NH 3 ，再通入足量的 CO 2 （ 3） 迁移应用 2 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 N 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) 氨气和氧气 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 ) ： 4NH3＋ 5O24NO ＋ 6H2O K1＝ 1 1053(900 ℃ ) 4NH3＋ 3O2 2＋ 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 5%。 其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素 [C O(N H2)2] 反应生成 CO2和 N2，请写出有关反应的化学方程式： ，。 解析 硝酸镁是吸水剂，四个选项中各物质都具有吸水性，但只有浓硫酸对产物没有影响，生石灰可与硝酸反应，氯化钙、氯化镁中的 Cl－会与 H＋结合生成 HCl ，在加热时混在硝酸中。 答案 ( 1) N2来源于空气， H2来源于焦炭与水蒸气的反应 ( 2) A ( 3) N2 生成 NO 的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动， NO 的产率下降 提高氨气的转化率，进一步与 NO 反应，尽可能多的生成所需产品 ( 4) NO ＋ NO2＋ H2O= = = 2H NO2 CO( NH2)2＋2H NO2= = = CO2↑ ＋ 2N2↑ ＋ 3H2O 热点 3 含硫矿物的加工 例 3 “ 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。 解析 ( 1) 合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气。 ( 2) 工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。 ( 3) “ 产品 ” 是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。 ( 4) 氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。 ( 5) 分析框图中各物质的关系可知 “ 副产品 ” 为氧化钙，能够循环使用的物质是二氧化碳。 答案 (1) 将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气 过滤 (2) N2＋ 3H2 2NH3 (3) C a S O4＋ CO2＋ 2N。