【化学与技术】工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题: (1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备
(1)氧化炉,4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O
(2)铁砂网(或铁)。N 2 、H 2 被吸附在催化剂表面;在催化剂表面,N 2 、H 2 中化学键断裂
(3)利用余热,节约能源;使NO循环利用,全部转化成HNO 3
(4)NH 3 还原法
(5)53
(6)①不能与碱性肥料混施;硝酸铵溶液呈酸性;
②不能剧烈撞击;硝酸铵易爆炸;
③不能在雨水较多的地区使用 硝酸铵吸收性强,易流失。
(1)工业制硝酸用氨氧化法制硝酸,其方法以氨和空气为原料,用Pt-Rh合金网为催化剂在氧化炉中进行,加热条件下生成NO和水,NO在冷却与O 2 反应生成NO 2 ,NO 2 在吸收塔内用水吸收过量空气中O 2 的作用下转化为硝酸。最高浓度可达50%。制浓硝酸就是把50%HNO 3 与Mg(NO 3 ) 2 或浓H 2 SO 4 蒸馏而得。方程式为4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O。
(2)N 2 和H 2 合成NH 3 所用催化剂是铁,由图知②所示N 2 和H 2 被吸附在催化剂表面,而图③表示在催化剂表面,N 2 、H 2 中化学键断裂。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是利用余热,节约能源;在合成硝酸的吸收塔中不断通入空气,目的是提供充足的氧气,以便使NO循环利用,全部转化成硝酸;
(4)根据“绿色化学”要求,从根本上减少或杜绝污染,尽可能使原料和利用率提高来看,符合绿色的要求。
(5)由NH 3 制NO的产率是96%、NO制HNO 3 的产率是92%。
根据氮原子守恒可知:NH 3 —NO—HNO 3 ,则1mol NH 3 可得硝酸为
1mol×96%×92%=0.8832mol;由HNO 3 —NH 3 —NH 4 NO 3 ,则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol,氨气的质量之比等于物质的量之比,硝酸所用去的NH 3 的质量占总消耗NH 3 的质量分数为1mol/(1mol+0.8832mol)×100%=53.1%.
(6)根据硝酸铵的性质来解答,由于硝酸铵受到撞击时易爆炸。因此硝酸铵不能与易燃物混放;不能用铁锤等物将结块的硝酸铵砸碎;硝酸铵溶液呈酸性,所以不能与碱性肥料混施。
硝酸铵的施用方法及注意事项有哪些?
答:硝酸铵(NH4NO3),又称为硝铵。属硝铵态氮肥,含氮量在32%~34%之间。从氮素的营养角度看,供应旱田作物作追肥,硝酸铵是最理想的一类氮肥。其纯品为白色或淡黄色的球形颗粒状或结晶细粒状,氨态氮和硝态氮各占一半,是一种无杂质肥料。其中细粉状硝酸铵吸湿性强且较容易结块。颗粒状硝酸铵的吸湿性小,不易结块。但两种状态的硝酸铵均易溶于水,为生理中性速效性氮肥。它适用于各类土壤和各种作物。
硝酸铵不适宜作基肥,因为硝酸铵施入土壤后,解离成的硝酸根离子容易随水分淋失。同时,硝酸铵也不宜作种肥,因其养分含量较高,吸湿性强,与种子接触会影响发芽。水田施用硝酸铵,氮素易淋失,肥效不如等氮量的其他氮肥,只相当于等氮量硫酸铵的50%~70%。最为理想的用途是作追肥,而且最适用于旱田的追肥。亩用量可根据地力和产量指标来定。
使用当中应注意以下问题:
(1)不能与酸性肥料(如过磷酸钙)和碱性肥料(如草木灰等)混合施用,以防降低肥效。
(2)在施用时如遇结块,应轻轻地用木棍碾碎,不可猛砸,以防爆炸。
(3)密封包装,保存时注意防潮、防高温,避开易燃物和氧化剂。
硝酸主要是干什么用的,溅到皮肤会怎么样?
硝酸 化学式HNO3。无水纯硝酸是无色液体,易分解出二氧化氮,因而呈红棕色。通常所用的浓硝酸约含HNO3 65%左右,密度为1.4g/cm3,具有强烈的刺激性气味和腐蚀性,是强氧化剂。遇皮肤有灼痛感,呈黄色斑点,几乎能与所有的金属起反应。硝酸是氧化酸,不论浓的或稀的。跟金属反应,一般不生成氢气。硝酸用途极广,是制取化肥、染料和炸药的重要原料。工业上一般采用氨氧化法制得。86%以上浓硝酸称发烟硝酸。
硝酸也是一种重要的强酸(三大强酸:盐酸、硫酸、硝酸),它的特点是具有强氧化性和腐蚀性。除了金和铂以外,其他金属都能被它溶解。
合成氨工业和硝酸的生产密切相关,氨和空气混合后,通过铂铑合金网(催化剂)便被氧化为一氧化氮。一氧化氮进一步转变为二氧化氮,二氧化氮与水作用变成硝酸。
硝酸与氨作用生成硝酸铵,它也是一种化肥,含氮量比硫酸铵高,对于各种土壤都有较高的肥效。硝酸铵在气候比较潮湿时容易结块,使用时不太方便。有些人看到硝酸铵结块后,就用铁锤来砸碎,这是万万做不得的事情。因为硝酸铵受到冲击就可能发生爆炸。
炸药和硝酸有密切的关系。最早出现的炸药是黑火药,它的成分中含有硝酸钠(或硝酸钾)。后来,由棉花与浓硝酸和浓硫酸发生反应,生成的硝酸纤维素是比黑火药强得多的炸药。
把甘油放在浓硝酸和浓硫酸中,生成硝化甘油。这是一种无色或黄色的透明油状液体,是一种很不稳定的物质,受到撞击会发生分解,产生高温,同时生成大量气体。气体体积骤然膨胀,产生猛烈爆炸。所以硝化甘油是一种烈性炸药。
军事上用得比较多的是梯恩梯(英文TNT的译音)炸药。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的,是一种黄色片状物,具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点,常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药,也可用于采矿等爆破作业。
硝酸;硝镪水
【英文名称】nitric acid
【结构或分子式】
HNO3
【相对分子量或原子量】63.01
【密度】1.5027(25℃)
【熔点(℃)】-42
【沸点(℃)】86
【性状】
无色发烟液体。一般商品带有微黄色,发烟硝酸是红褐色液体。具有刺激性。
【溶解情况】
溶于水。
【用途】
是强氧化剂,能使铁钝化而不致继续被腐蚀。可供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、梯恩梯、苦味酸等。
【制备或来源】
工业上一般采用氮氧化法制得。实验室可由硫酸作用于硝酸钠制得。
工业上一般采用蒸馏提纯,在与纯水配制任何比例(一般为65%左右)的市售产品.
【其他】
溅于皮肤能引起烧伤,并染成黄色斑点。一般带微黄色。发烟硝酸是红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。不稳定,遇光或热分解放出二氧化氮。其水溶液具有导电性。浓硝酸是强氧化剂,能使铝钝化。与许多金属能剧烈反应。浓硝酸和有机物、木屑等相混能引起燃烧。腐蚀性很强,能灼伤皮肤,也能损害粘膜和呼吸道。与蛋白质接触,即生成一种鲜明的黄蛋白酸黄色物质。硝酸是无机化学工业中三大强酸之一,具有酸类的通性。
【包装及贮运】
铁路槽车装载50吨,其中铅槽车用以输送98%浓硝酸,稀硝酸应用不锈钢或玻璃钢增强塑料槽车或储罐输送或储存。少量采用耐酸陶瓷坛或玻璃瓶包装,每坛净重33~40kg。浓硝酸采用耐酸泥封口,稀硝酸采用石膏封口。每坛装入衬有细煤渣或细矿渣等物的坚固木箱中,以便运输。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志。因铝的表面有一层氧化膜,起了钝化作用,而且经济,所以铝是硝酸理想的容器.
个体防护
禁止皮肤直接接触,作业操作时应带耐酸碱手套,口罩,以及其他劳保用品.皮肤接触应马上用大量清水冲洗,再用0.01%苏打水(或稀氨水)浸泡.
误食,催吐,用牛奶或蛋清.
大家一起做题目哦~… 化学的哦
1.物理性质:黄绿色有刺激性气味的气体,密度3.214g/l,常压下融点-101度,沸点-34.6度。
化学性质:能和金属,非金属,水碱反应,很活泼。
用途:消毒,制盐酸,漂粉精,农药,氯仿等有机溶剂。
制法:工业:电解饱和食盐水:2Nacl+2H2O===(电解)2NaOH+cl2(气)+H2(气)实验室:4Hcl+MnO2===△
Mncl2+cl2↑+2H2O
2.分子晶体:分子间是以范德华力(或氢键)相互结合而成的晶体。如:CO2
离子晶体:离子间以静电相结合的晶体。如Nacl,Cscl。
原子晶体:原子间以共价键相结合的三维晶体。如:C,Si单质,SiC等。
金属晶体:通过金属键形成的晶体。如:铁,铜等。
3.H2SO4:物理性质: 纯净的硫酸是无色、粘稠、油状液体. 不易挥发. 浓硫酸有很强的吸水性,腐蚀性。
溶于水时放出大量的热。
浓,化:(1)酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4 Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)
(2)吸水性:浓硫酸作干燥剂(干燥H2、CO、CO2、SO2、Cl2、HCl等,但不能干燥NH3、H2S、HBr、HI等)
(3)脱水性:浓硫酸能使纸片、木屑、棉花、蔗糖等炭化变黑。
(4)强氧化性:冷、浓硫酸能使铁、铝发生钝化;
加热条件下能氧化不活泼金属Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;加热条件下能氧化非金属如C、S等。
(5)难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯
化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑再如,利用浓盐酸与浓硫酸可
以制氯化氢气体
(6)稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
S:硫单质导热性和导电性都差。性松脆,不溶于水,易溶于二硫化碳(弹性硫只能部分溶解)。无定形硫主
要有弹性硫,是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定,可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯
一稳定的硫的存在形式。
化学性质:
化合价为-2、+2、+4和+6。第一电离能10.360电子伏特。化学性质比较活泼,能与氧、金属、氢气、卤素
(除碘外)及已知的大多数元素化合。它存在正氧化态,也存在负氧化态,可形成离子化合物、共价化合
成物和配位共价化合物。
N2;物理性质:
单质氮在常况下是一种无色无臭的气体,在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,熔点63K,沸点75K,临
界温度为126K,它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的
N2。氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。通常市场上供应的
氮气都盛于黑色气体瓶中保存。
化学性质
氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是 三对电子,即形成两个π键和一个σ键。 对成键没有贡献
,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的
稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的。
HNO3:无水纯硝酸是无色液体,易分解出二氧化氮,因而呈红棕色。通常所用的浓硝酸约含HNO3 65%左右
,密度为1.4g/cm3,具有强烈的刺激性气味和腐蚀性,是强氧化剂。遇皮肤有灼痛感,呈黄色斑点,几乎
能与所有的金属起反应。硝酸是氧化酸,不论浓的或稀的。跟金属反应,一般不生成氢气。硝酸用途极广
,是制取化肥、染料和炸药的重要原料。工业上一般采用氨氧化法制得。86%以上浓硝酸称发烟硝酸。
硝酸也是一种重要的强酸,它的特点是具有强氧化性和腐蚀性。除了金和铂以外,其他金属都能被它溶解
。
合成氨工业和硝酸的生产密切相关,氨和空气混合后,通过铂铑合金网(催化剂)便被氧化为一氧化氮。
一氧化氮进一步转变为二氧化氮,二氧化氮与水作用变成硝酸。
硝酸与氨作用生成硝酸铵,它也是一种化肥,含氮量比硫酸铵高,对于各种土壤都有较高的肥效。硝酸铵
在气候比较潮湿时容易结块,使用时不太方便。有些人看到硝酸铵结块后,就用铁锤来砸碎,这是万万做
不得的事情。因为硝酸铵受到冲击就可能发生爆炸。
炸药和硝酸有密切的关系。最早出现的炸药是黑火药,它的成分中含有硝酸钠(或硝酸钾)。后来,由棉
花与浓硝酸和浓硫酸发生反应,生成的硝酸纤维素是比黑火药强得多的炸药。
把甘油放在浓硝酸和浓硫酸中,生成硝化甘油。这是一种无色或黄色的透明油状液体,是一种很不稳定的
物质,受到撞击会发生分解,产生高温,同时生成大量气体。气体体积骤然膨胀,产生猛烈爆炸。所以硝
化甘油是一种烈性炸药。
军事上用得比较多的是梯恩梯(英文TNT的译音)炸药。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的,是一
种黄色片状物,具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点,常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸
药,也可用于采矿等爆破作业。
4.CH4:最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶
于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定,跟强酸、
强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化
碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
413kJ/mol、109°28′,甲烷分子是正四面体空间构型,上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况
,并不能真实表示各原子的空间相对位置。
C2H4:无色气体,略具烃类特有的臭味。用途:制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纤维等重要原料
乙烯能使酸性KMnO4溶液和快退色,这是乙烯被高锰酸钾氧化的结果,而甲烷等烷烃却没有这种性质。
C6H6:苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体,能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶,微溶于水。苯具有
易挥发、易燃的特点,其蒸气有爆炸性。经常接触苯,皮肤可因脱脂而变干燥,脱屑,有的出现过敏性湿
疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。
苯主要来自建筑装饰中大量使用的化工原料,如涂料、木器漆、胶粘剂及各种有机溶剂。在涂料的成
膜和固化过程中,其中所含有的甲醛、苯类等可挥发成分会从涂料中释放,造成污染。国际卫生组织已经
把苯定为强烈致癌物质,长期吸入会破坏人体的循环系统和造血机能,导致白血病。此外,妇女对苯的吸
入反应格外敏感,妊娠期妇女长期吸入苯会导致胎儿发育畸形和流产。专家们称之为“芳香杀手”。
C2H2:乙炔又称电石气。结构简式HC≡CH,是最简单的炔烃。无色、无味、易燃的气体,微溶于水,易溶
于乙醇、丙酮等有机溶剂。
化学性质很活泼,能起加成、氧化、聚合及金属取代等反应。
能使高锰酸钾溶液的紫色褪去。
3CH≡CH + 10KMnO4 + 2H2O→6CO2↑+ 10KOH + 10MnO2↓
在适宜条件下,三分子乙炔能聚合成一分子苯。
金属取代反应:将乙炔通入溶有金属钠的液氨里有氢气放出。
乙炔与银氨溶液反应,产生白色乙炔银沉淀
因为乙炔分子里碳氢键是以SP-S重叠而成的。碳氢里碳原子对电子的吸引力比较大些,使得碳氢之间的电
子云密度近碳的一边大得多,而使碳氢键产生极性,给出H+而表现出一定的酸性。
乙炔可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰),也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本
原料。
纯品乙炔为无色略带芳香气味的气体,自电石制取的乙炔含有磷化氢、砷化氢、硫化氢等杂质而具有特殊
的刺激性蒜臭和毒性;常压下不能液化,升华点为-83.8℃,在1.19×105Pa压强下,熔点为-81℃;易燃
易爆,空气中爆炸极限很宽,为2.5%~80%;难溶于水,易溶于石油醚、乙醇、苯等有机溶剂,在丙酮
中溶解度极大,在1.2MPa下,1体积丙酮可以溶解300体积乙炔,液态乙炔稍受震动就会爆炸,工业上在钢
筒内盛满丙酮浸透的多孔物质(如石棉、硅藻土、软木等),在1~1.2MPa下将乙炔压入丙酮,安全贮运
。
乙炔燃烧时能产生高温,氧炔焰的温度可以达到3200℃左右,用于切割和焊接金属。供给适量空气,可以
安全燃烧发出亮白光,在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。乙炔化学性质活泼,能与许多
试剂发生加成反应。在20世纪60年代前,乙炔是有机合成的最重要原料,现仍为重要原料之一。如与氯化
氢、氢氰酸、乙酸加成,均可生成生产高聚物的原料:
乙炔在不同条件下,能发生不同的聚合作用,分别生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔,前者与氯化氢加成可
以得到制氯丁橡胶的原料2-氯-1,3-丁二烯。乙炔在400~500℃高温下,可以发生环状三聚合生成苯;以
氰化镍
Ni(CN)2为催化剂,在50℃和1.2~2MPa下,可以生成环辛四烯。
乙炔具有弱酸性,将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液,立即生成白色乙炔银(AgC≡CAg)和红棕色乙炔
亚铜(CuC≡CCu)沉淀,可用于乙炔的定性鉴定。这两种金属炔化物干燥时,受热或受到撞击容易发生爆
炸,如:
反应完应用盐酸或硝酸处理,使之分解,以免发生危险:
乙炔在使用贮运中要避免与铜接触。
工业上可以用碳化钙(电石)水解生产乙炔:
CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2
也可由天然气热裂或部分氧化制备。
用途:制氯乙烯、乙醛、醋酸及聚氯乙烯等,也可用于焊接及切割
5.反应热:当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起
始温度.这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。
燃烧热:在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.
放热反应:化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应.
吸热反应: 化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应.
6.化学电源:化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置.
7.因素:温度,压强,浓度(固体浓度视为增加,减小都不变)。总的来说是有效碰撞理论。以上几个方面增大即加快,反之亦然。最重要的是反应物的本性。当然催化剂和接触面积也有影响。
8.(1)因素:浓度,压强(反应物生成物中的气体系数一致则不影响),温度(只对放吸热反应影响),催化剂不影响。
(2)如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
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