第5章 微课题12 硫酸和硝酸的工业制备(课件PPT)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五章　非金属及其化合物 微课题十二　硫酸和硝酸的工业制备 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 谢谢观看 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 一、硫酸的工业制备 1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图： 思考　填写下列各进口或出口物质的名称 A　　　　　　　（如________________）； B_____________________________________； C_____________________________________； D_____________________________________。 提示　含硫矿石　FeS2 炉渣　二氧化硫、氧气、氮气　尾气(SO2、O2、N2) 2．接触法制硫酸分为三个阶段，如下表。 三原料 硫黄或含硫矿 石（硫铁矿） 空气 98.3%的 浓硫酸 三阶段 造气（生成SO2） 接触氧化（生成SO3） SO3被吸收（生成H2SO4） 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 三反应 （均放 热） S＋O2 eq \o(=====,\s\up15(点燃))SO2； 4FeS2＋11O2 eq \o(=====,\s\up15(高温))2Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 eq \o(⥫==⥬,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 二、硝酸的工业制备 1．原料 氨（由氢气和空气制得）、空气和水。 2．流程 注意　在上述流程中，每一步反应均为氧化还原反应，氮元素的化合价均发生变化。 相关化学方程式： N2＋3H2 eq \o(⥫====⥬,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3 4NH3＋5O2 eq \o(=====,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 3．尾气吸收 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 1．明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程（部分产物已省略）如下： 下列说法错误的是(　　) A.FeSO4的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应 C．HNO3的沸点比H2SO4的低 D．制备使用的铁锅易损坏 答案　A 解析　硫酸亚铁煅烧分解，生成二氧化硫、三氧化硫和X，发生的是氧化还原反应，硫元素化合价降低，则铁元素化合价升高，X为氧化铁，三氧化硫溶于水反应生成硫酸，硝酸钾和硫酸混合蒸馏得到硝酸。A.据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，X为Fe2O3，故A错误；B.H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，故B正确；C.H2SO4与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，故C正确；D.硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，故D正确。 2．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 请回答下列问题： (1) 写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：__________________________ (2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的　　　　、　　　　。 (3)从乙装置中出来的气体有　　　　　　　　　　　　　　。 (4)丙装置的作用为________________， 丁中的现象为______________________________________。 (5)本实验设计还存在的较明显缺陷是　　　　　　　　　　　。 答案　(1)4FeS2＋11O2 eq \o(=====,\s\up15(高温))2Fe2O3＋8SO2　(2)接触室　吸收塔　(3)SO2、O2、SO3　(4)吸收SO3 有酸雾产生　(5)缺少尾气吸收装置 解析　乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本实验中缺少尾气吸收装置。 3．硝酸有着广泛的用途，常被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等，也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药。硝酸工业与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。某化学活动小组利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。 (1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是　　　　　　。 (2)B中反应的化学方程式为__________________________ (3)下列有关硝酸事实的解释合理的是　　　　。 A．足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化亚铁离子 B．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定 C．不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性 D．不用锌与稀硝酸反应制取氢气，说明稀硝酸能将锌钝化 (4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　，白烟的化学式是　　　　。 答案　(1)碱石灰 (2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或O2＋4NO2＋2H2O===4HNO3 (3)B (4)2NO＋O2===2NO2　NH4NO3 解析　(1)干燥氨气的试剂为碱石灰，故答案为：碱石灰；(2)氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮在A中与氧气反应生成二氧化氮，再与B中的水反应，即二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，或二氧化氮和氧气和水反应生成硝酸，故答案为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或O2＋4NO2＋2H2O===4HNO3；(3)A.足量的铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁，实际是铁与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁再与过量的铁反应生成硝酸亚铁，故错误；B.浓硝酸不稳定分解生成二氧化氮和水，二氧化氮溶解在硝酸中使硝酸显棕色，故正确；C.铜可以和浓硝酸或稀硝酸反应生成硝酸铜，从原料的利用率分析，通常使用稀硝酸不用浓硝酸，故错误；D.稀硝酸和锌反应不产生氢气，故错误， 故答案为：B；(4)氨气氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮红棕色气体，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，硝酸铵表现为白烟，故答案为：2NO＋O2===2NO2；NH4NO3。 $$