高中化学-常见物质的工业制备(教师版)

注意：
本份教案使用说明：
本份教案总涉及到6大类物质的工业制备，量是非常多的。

老师在使用教案之前一定要经过自己修改，转化为适合学生的教案，请不要直接拿来使用。

本份教案格式：
知识点部分按照“不同物质的工业制法”进行分类，知识点对应有几个简单的练一练。

例题解析部分也是按照不同的知识点进行分类，因为量较多，设置了一道例题和一道变式。

课后作业部分也是按照不同的知识点进行分类，方便老师进行删选。

建议老师调整教案方式：
老师可以将本节课的教案根据知识点的不同拆分成6份独立的教案，对应的知识点、例题、课后作业进行组装成新一份教案，这样教案的主题明确，老师可以根据学生的实际情况进行选择讲解。

H Cl 散热铁片
合成塔里的燃烧器
H 2Cl 2
HCl 合成塔结构图
视孔
视孔
一、盐酸的制备
1．原理：氯气在氢气中燃烧，HCl 气体溶于水，得到盐酸。

2．设备
3．生产过程：
如上图，先通入________，点燃，再通入_________，让氯气在氢气的包裹中燃烧，生成氯化氢气体。

这样操作的目的是：_________________________________________ 工业浓盐酸略带黄色，是因为_______________的缘故。

【答案】氢气
氯气
氯气在空气中无法点燃；让氯气充分燃烧
含有FeCl 3
二、硫酸的制备
1．接触法：二氧化硫跟氧气在催化剂表面上接触时发生反应生成三氧化硫，所以这种生产硫酸的方法，称为接触法。

2．原料：黄铁矿（或硫磺）、空气 3．设备：
知识梳理
常见物质的工业制备
4．生产过程:（三个阶段、三个反应、三套设备） （1）SO 2的制取（_________炉）
原理：___________________________________________________
（黄铁矿燃烧反应是放热的，故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料，矿石粉碎是为了扩大反应物的接触面，通入持续大量的空气流可以加快反应，提高原料利用率。

）
净化：除尘（防止堵塞反应管道）→洗涤（除去杂质，防止__________________________）→干燥（防止腐蚀设备）。

（2）SO 2的催化氧化制取SO 3（_________室）
原理：
2522222+高温
+V O SO O SO Q 垐垎噲垐 利用化学反应速率、化学平衡原理，选择适宜的反应条件如下：
温度：400C ︒~500C ︒（选择原因：______________________________________________
_______________________________________。

）
压强：常压（选择原因：_________________________________。

） 催化剂：____________（采用多段催化氧化）
接触室里有热交换器，充分利用了能源。

（一种气体在管道内流动，另一种气体在管道外流动。

两种气体通过管壁进行热交换，热的气体得到冷却，冷的气体得到加热）
（3）硫酸的生成（________塔）
原理：3224SO +H O H SO −−
→ 用98.3%的浓硫酸吸收SO 3。

（原因是：________________________________________。

）
采用“逆流”吸收。

98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全。

5．环保三废处理 （1）尾气吸收
硫酸工业的尾气中含SO 2等气体，直接排放会污染大气，工业上常用氨水吸收有毒气体：
32242322NH H O+SO (NH )SO H O −−→+g ,反应后再向其中加入稀硫酸：4232442422(NH )SO H SO (NH )SO SO H O +−−→+↑+，这样制得纯度较高的SO 2，返回车间制硫酸或作他用，另一产物(NH 4)2SO 4可用作氮肥。

()()24
222SO (N O )434344222H SO NH SO NH HSO NH SO SO 含，等或氨水−−−−−−→+−−−→↑
（2）污水处理
硫酸生成过程中生成的污水中含有H 2SO 4等杂质，可用石灰乳中和处理：
22442Ca(OH)H SO CaSO 2H O +−−→+，从而可制得石膏。

（3）废渣的利用
沸腾炉中出来的炉渣可作为制水泥或砖的原料或炼铁。

【答案】沸腾
22
22232
S O SO 4FeS +11O 2Fe O +8SO +−−−→−−−→点燃
高温
催化剂中毒
接触 二氧化硫的转化率在此温度下已比较理想，且满足催化剂的活性温度，同时化学
反应的速率又不会太慢
常压时转化率已经很高，不需要高压
V 2O 5
吸收
若用水或稀硫酸吸收，SO 3与水反应放出大量的热，形成大量的酸雾，吸收效率低
思考：硫酸工业生产中为了提高经济效益，多处利用化工生产的科学原理提高产率，具体采取了哪些措施？
【答案】1．增加反应物浓度。

在燃烧黄铁矿时通入过量廉价的空气使较贵的黄铁矿充分燃烧。

2．增大反应物之间的接触面积。

经粉碎的黄铁矿在燃烧时与氧气充分接触；吸收塔中填充瓷环，增大SO 3跟98.3％的浓硫酸的接触面积。

3．采用逆流方法。

热交换中用逆流的方法进行；用98.3％的浓硫酸吸收SO 3，采用逆流吸收。

4．使用催化剂。

接触氧化中利用V 2O 5作催化剂，加快反应速率，缩短达到平衡所需的时间。

5．反应物的循环操作。

吸收塔上部导出的气体经转化后再次通入接触室，进行第二次氧化，然后再一次进行吸收。

既清除了SO 2的污染，又使原料得以充分利用。

6．充分利用反应热。

生产硫酸的三个反应均是放热反应，接触氧化时，用放出的热量来加热未
反应的SO 2和空气，节约能源，提高转化率。

7．综合利用原料，变“废”为“宝”，保护环境。

用氨水吸收SO 2；用石灰乳处理污水；废渣用作水泥或制砖原料。

三、纯碱工业的制备
（一）氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师索尔维（1838～1922）于1892年发明的
纯碱制法。

1．原料：食盐、石灰石、氨气。

2．原理：
（1）石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳
32CaCO CaO CO −−−→+↑高温
22CaO H O Ca(OH)+−−→
（2）先将氨气通入饱和食盐水中，再通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子，铵根离子，氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO 3溶解度最小，所以析出，生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。

32243NaCl NH CO H O NH Cl NaHCO +++−−→+↓（饱和）
经过滤、洗涤得到NaHCO 3微小晶体。

（3）加热煅烧制得纯碱产品。

323222NaHCO Na CO H O CO ∆−−→++↑
（4）煅烧NaHCO 3放出的二氧化碳气体可回收循环使用，含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。

423222NH Cl Ca(OH)2NH CaCl 2H O +−−→↑++
思考：为什么先通氨气后通二氧化碳？ 答案：碱性条件下可增大二氧化碳的溶解度，
注意事项：
（1）为使NaHCO 3达到饱和而析出，在饱和NaCl 溶液里先通入NH 3至饱和后再通入CO 2。

（2）副产品：CaCl 2
（3）循环利用：CO 2、NH 3、
3．索尔维制碱法（氨碱法）的工业生产流程：
4．索尔维制碱法的优缺点
优点：
（1）原料（食盐和石灰石）普遍易得、便宜；
（2）产品纯碱的纯度很高；
（3）副产品氨气和二氧化碳可回收循环使用；
（4）投资少，制造步骤简单，适合大规模生产。

缺点：
（1）生成大量无用的氯化钙；
（两种原料的成分里都只利用了一半—食盐里的钠离子和石灰石成分离的碳酸根离子结合成了碳酸钠，可是氯离子和钙离子都结合成了没有多大用途的氯化钙；）
（2）原料食盐的利用率只有70%左右，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了这是很大的损失。

（二）联合制碱法（又称侯氏制碱法）是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。

是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。

1．反应原料：氨气、食盐和二氧化碳（利用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）
2．原理：同索尔维法
3．改进工艺：滤液不再加Ca(OH)2回收NH3，而是加固体食盐和氨气，使NH4Cl析出，除去NH4Cl后的母液循环使用来制Na 2CO3。

不但使原料食盐得到充分利用，还生产出了化肥。

副产品：NH4Cl循环利用：CO2 和食盐
4．侯氏制碱法的工业流程
饱和食盐水通NH3氨
盐
水
过滤
洗涤
通CO2
沉淀
NaHCO3
滤液
NH4Cl
NaCl
煅烧
CO2 (循环使用)
Na2CO3产品合成氨工厂
加NaCl细粉
通NH3
饱和食盐水
(循环使用)
冷却、过滤
洗涤、干燥
NH3CO
2
NH4Cl产品
5．侯氏制碱法的优缺点
优点：
（1）联合合成氨厂，变废（CO2）为宝；（体现了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。

）
（2）母液循环使用，大大提高了食盐的利用率（98%）；
（3）操作简单、工厂设备简单、成本低。

（由于把制碱和制氨的生产联系起来，省去了制二氧化碳时石灰窑及蒸氨的设备，除去了处理氯化钙的麻烦，而且使食盐成分里的氯离子也得到了充分的利用，生成了两种可贵的物质，节约了成本）。

缺点：较氨碱法而言，它的用氮量较大。

【练一练】
1．侯氏制碱法与索氏氨碱法相比较，其优点是（）
A．原料便宜B．CO2参与循环，低碳环保
C．产生了更多的氯化钙D．原料利用率高，节省设备
【答案】D
2．模拟侯氏制碱法原理，在CaCl2浓溶液中通入NH3和CO2可制得纳米级材料，装置见图示。

下列说法正确的是（）
A．a通入适量的CO2，b通入足量的NH3，纳米材料为Ca(HCO3)2
B．a通入足量的NH3，b通入适量的CO2，纳米材料为Ca(HCO3)2
C．a通入适量的CO2，b通入足量的NH3，纳米材料为CaCO3
D．a通入少量的NH3，b通入足量的CO2，纳米材料为CaCO3
【答案】C
四、金属的制备
不同的金属选用不同的冶炼方法：
（二）铝的冶炼
1．原料：铝土矿（主要成分主要成分是Al2O3，此外还含有少量Fe2O3等杂质）
2．流程：
3．原理：
（1）溶解：2322Al O 2NaOH 2NaAlO H O +−−→+ （2）过滤：除去Fe 2O 3 （3）酸化：通入过量的CO 2
22233CO NaAlO 2H O Al(OH)NaHCO ++−−→↓+
（4）过滤：得到Al （OH ）3
（5）灼烧：32322Al(OH)Al O 3H O ∆−−→+
（6）电解：2322Al O 4Al+3O −−−→↑电解
电解过程中加入六氟合铝酸钠（Na 3AlF 6）的作用是_____________________________。

若杂质还有SiO 2，要先通过酸处理，除去SiO 2，再通过调pH 先后得到Fe(OH)3和Al(OH)3 【答案】还原剂 氧化剂 助熔剂：降低熔点，节省能源
（三）镁的冶炼 其步骤为：
I ．将海边大量存在的贝壳(主要成分为CaCO 3)煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳 Ⅱ．将石灰乳加入到海水反应池中，经过沉降、过滤得到Mg(OH)2沉淀
Ⅲ．在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和得到MgCl 2溶液，再经降温结晶得到MgCl 2·6H 2O Ⅳ．将MgCl 2·6H 2O 在一定条件下加热得到无水MgCl 2
V ．电解熔融的无水MgCl 2可得到Mg
【练一练】
1．炼钢开始和结束阶段都可能发生反应：Si+2FeO −−→−高温2Fe+SiO 2，其目的是（
）
A ．得到副产品硅酸盐水泥
B ．制取SiO 2，提升钢的硬度
C ．除去生铁中过多的Si 杂质
D ．除过量FeO ，防止钢变脆
【答案】C
2．下列制备金属单质的方法或原理正确的是 （
）
A ．在高温条件下，用H 2还原MgO 制备单质Mg
B ．在通电条件下，电解熔融Al 2O 3制备单质Al
C ．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na
D ．加强热，使CuO 在高温条件下分解制备单质Cu 【答案】B
3．下列有关铁、铝的冶炼的说法中，正确的是
（
） A ．冶金工业中，金属铁的冶炼主要采用电解法
B ．炼铁过程中铁的氧化物被焦炭还原生成单质铁，电解冶炼铝的过程中，阳极生成铝单质，阴极生成氧气
C ．炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、生石灰和空气，电解冶炼铝的原料是氧化铝和冰晶石
D ．铁、铝冶炼设备分别是炼铁高炉和铝电解槽 【答案】D
五、溴和碘的提取
（一）从海水中提取溴 工艺流程图如下：
富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中，溴离子浓度可达6g/L 。

氧化：通入氯气，使溴离子氧化成单质。

提取粗溴：向苦卤中吹入热空气，目的是_______________，冷凝后即得粗溴。

粗溴提纯：Br 2→Br -→ Br 2。

通入SO 2：_____________________________________________；再次用Cl 2氧化，吹入热空气或水蒸气，使溴逸出，即可得高纯液溴。

（二）从海洋植物中提取碘 工艺流程图如下：
从海洋植物中得到碘离子：将海带晒干，灼烧成灰，用水溶解浸泡，使I -进入水中，过滤，除灰渣。

氧化：通入氯气，使I -转化为I 2。

提取碘：用四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液，再蒸馏除去四氯化碳得粗碘，利用______法得到纯净的碘单质。

【答案】使溴挥发
Br 2 + SO 2 + 2H 2O → 2HBr + H 2SO 4
升华
海水
蒸发、浓缩
苦卤
溴单质
通氯气
粗溴
Br -
溴单质
高纯溴
热空气
通SO 2、H 2O
通氯气
热空气或水蒸气
海带
灼烧
海带
悬浊液
溶解
含I
-
含I 2的水溶液
I 2的有机溶液
晶体碘
过滤
氯气
萃取
蒸馏
【练一练】
1．从海带中提取碘，可经过以下实验步骤完成。

下列有关说法正确的是 （
）
A ．灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒
B ．氧化过程中发生反应的离子方程式为：2I -+H 2O 2 → I 2+2OH -
C ．检验碘单质时，可选用淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝说明有碘单质
D ．分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞倒出上层液体 【答案】D
2．下列有关海水提溴的叙述中，不正确的是 （
）
A ．利用空气吹出法提溴的过程为氯化→吹出→吸收
B ．海水中的溴是以Br 2形式存在，利用空气吹出法可获得Br 2
C ．吸收过程中，先用SO 2将Br 2还原为HBr ，再用Cl 2氧化HBr 得到Br 2
D ．氯化过程发生的反应为2Br ﹣
+Cl 2→Br 2+2Cl ﹣
【答案】B
3．利用海水资源能达到相关目标的是
（
）
A ．用潮汐发电，将化学能转化为电能
B ．不需富集，直接提取海水中的溴
C ．用海水中的NaCl 制取烧碱和纯碱
D ．只需使海水中的碘升华就能得到碘单质
【答案】C
六、煤和石油的炼制
1．煤化工： （1）煤的组成
煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源。

过滤
氧化 海带 海带灰
滤液
含碘的溶液
灼烧
30mL 蒸馏水溶解
2mL 稀H 2SO 4
煮沸
5mLH 2O 2 检验碘单质
萃取、分液……
煤中含少量的硫、磷、氢、氧、氮等元素以及无机矿物质（主要含Si ．Al ．Ca ．Fe ）。

因此，煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混和物。

（煤不是炭）煤的含碳量不同，发热量也不同，一般含碳量高的，发热量也高。

（2）煤的干馏：化学变化
定义：把______________________________________的过程，叫做煤的干馏。

（与石油的分馏比较）
煤高温干馏后的产物：
分馏煤焦油：
在170度以下蒸馏产物中主要含苯、甲苯、二甲苯等有机物；在石油化工中是使直链烷烃环化、脱氢后大量生产苯、甲苯、二甲苯等。

（3）煤的气化和液化-化学变化
①煤的气化：煤的气化原理是什么？其主要反应是什么？
答：___________________________________________________________。

煤气化的主要反应是碳和水蒸气的反应：C(s)+H 2O(g)−−−
→高温
CO(g)+H 2(g) ②煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程，叫做煤的液化。

直接液化：把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压下（有时还使用催化剂），使煤与氢气作用生成燃料。

间接液化：先把煤气化成一氧化碳和氢气，然后再经催化合成，得到液体燃料（如甲醇等）。

【答案】煤隔绝空气加强热使它分解
煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程
2．石油化工 （1）石油组成
①石油组成：碳、氢、硫、氧、氮等。

②石油成分：各种__________________________组成的混和物，一般石油不含烯烃。

（2）石油的炼制：
开采出来的石油叫做原油。

要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品，如汽油、柴油等。

原油含水盐类。

含水多，在炼制时要浪费燃料，含盐多会腐蚀设备。

所以，原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。

石油的炼制分为：石油的分馏、裂化、裂解三种方法。

石油的分馏与石油的蒸馏原理相同，如图：
注意点：
①仪器：蒸馏烧瓶．冷凝管
②温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口齐平
③冷凝水的进出口方向：下进上出。

①石油的分馏-物理变化
a．随着烃分子里碳原子数增加，烃的沸点也相应升高，如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开？
答：___________________________________________________________________________ ________________________________________。

b．原油开始沸腾后温度仍逐渐升高，这说明原油是____________。

c．工业上如何实现分馏过程呢？主要设备是加热炉和分馏塔。

d．总结石油常压分馏产物：液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油、渣油。

e．石油各馏分的比较：
②石油的裂化：（包含热裂化和催化裂化两种）-化学变化
a．裂化原理：在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。

b．目的：___________________________________。

c．原料和主要产品：原料是常压分馏的产品重油
主要产品是抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等。

③石油裂解（也叫深度裂化）-化学变化
a．原理：在高于裂化温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上）下，使石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的不饱和的气态或液态烃。

主要发生化学变化。

b．目的：_____________________________
c．原料和产品：主要原料是含有直链烷烃的石油分馏产品（包括石油气）。

而所得的产品主要是乙烯、丙烯、异丙烯等，另外还有甲烷、乙烷、丁烷．炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。

【答案】烷烃、环烷烃和芳香烃
给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷却先分离出来。

随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来混合物
提高轻质燃料的产量，特别是提高汽油的产量 生产乙烯
【练一练】
1．下列有关石油的炼制和煤的综合利用的说法正确的是 （ ）
A ．石油的催化裂化是为了提高汽油等轻质油的产量和质量
B ．石油裂解可得到汽油
C ．煤的气化和液化均为物理变化
D ．石油在分馏过程中最先得到的馏分是柴油 【答案】A
2．下列物质不能通过煤的干馏得到的是 （
） A ．焦炭 B ．粗苯
C ．粗氨水
D ．硝酸
【答案】D
3．下列说法不正确的是
（
）
石油①
−−
→分馏产品②
−−→乙烯③
−−→CH 2BrCH 2Br A ．石油主要是由烃组成的混合物 B ．①主要发生物理变化 C ．②包括裂化，裂解等过程
D ．③中产物名称是二溴乙烷
【答案】D
侯氏制碱法
碳酸钠用途非常广泛。

虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。

1862年，比利时人索尔维(Ernest Solvay 1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。

此后，英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，对会员以外的国家实行技术封锁。

第一次世界大战期间，欧亚交通梗塞。

由于我国所需纯碱都是从英国进口的，
一时间，纯碱非常缺乏，一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。

1917年，爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断，生产出中国的纯碱。

他聘请正在美国留学的侯德
课堂小憩
榜先生出任总工程师。

1920年，侯德榜先生毅然回国任职。

他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。

1924年8月,塘沽碱厂正式投产。

1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。

产品不但畅销国内，而且远销日
本和东南亚。

1937年日本帝国主义发动了侵华战争，他们看中了南京的硫酸铵厂，为
此想收买侯德榜，但是遭到侯德榜的严正拒绝。

为了不使工厂遭受破坏，他决
定把工厂迁到四川，新建一个永利川西化工厂。

制碱的主要原料是食盐，也就是氯化钠，而四川的盐都是井盐，要用竹筒
从很深很深的井底一桶桶吊出来。

由于浓度稀，还要经过浓缩才能成为原料，
这样食盐成本就高了。

另外，索尔维制碱法的致命缺点是食盐利用率不高，也
就是说有30%的食盐要白白地浪费掉，这样成本就更高了，所以侯德榜决定不
用索尔维制碱法，而另辟新路。

他首先分析了索尔维制碱法的缺点，发现主要在于原料中各有一半的成分没有利用上，只用了食盐中的钠和石灰中碳酸根，二者结合才生成了纯碱。

食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙，这个产物都没有利用上。

那么怎样才能使另一半成分变废为宝呢？他想呀想，设计了好多方案，但是都被推翻了。

后来他终于想到，能否把索尔维制碱法和合成氨法结合起来，也就是说，制碱用的氨和二氧化碳直接由氨厂提供，滤液中的氯化铵加入食盐水，让它沉淀出来。

这氯化铵既可作为化工原料，又可以作为化肥，这样可以大大地提高食盐的利用率，还可以省去许多设备，例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等。

设想有了，能否成功还要靠实践。

于是地又带领技术人员，做起了实验。

一直进行了500多次试验，还分析了2000多个样品，才把试验搞成功，使设想成为了现实。

这个制碱新方法被命名为“联合制碱法”，它使盐的利用率从原来的70%一下子提高到96%。

此外，污染环境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵，还可以减少1/3设备，所以它的优越性大大超过了索尔维制碱法，从而开创了世界制碱工业的新纪元.
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。

也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。

他要制纯碱(Na2CO3)，就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小，所以先制得NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。

要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用。

知识点1：工业制备硫酸
【例1】以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：
2232
4______+11O2Fe O+8SO
−−−→
高温
（2）接触室中发生反应的化学方程式是______________________________________________．（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）______________．a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可制造水泥或制砖，含铁品位高的矿渣可炼铁
（4）每160g SO3气体与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是_______________________________________________．
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的
Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是___________________________________．
【难度】★★★
【答案】FeS2；
25
222
22
+高温
V O
SO O SO
垐垎
噲垐；abd；
SO3（g）+H2O（l）→H2SO4（l）+130.3kJ；SO2+Br2+2H2O→4H++2Br-+SO42-
知识点2：纯碱工业
【例2】（14上海高考）右图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。

下列操作正确的是例题解析
（ ）
A ．a 通入CO 2，然后b 通入NH 3，c 中放碱石灰
B ．b 通入NH 3，然后a 通入CO 2，c 中放碱石灰
C ．a 通入NH 3，然后b 通入CO 2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D ．b 通入CO 2，然后a 通入NH 3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 【难度】★ 【答案】C
变式1：工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空：
（1）粗盐水加入沉淀剂A 、B 除杂质(沉淀剂A 来源于石灰窑厂)，写出A 、B 的化学式。

A______________________________ B______________________________
（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
取样、__________、沉淀、__________、_________、冷却结晶、__________、烘干。

（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是________________________________。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是__________________________________________。

（4）碳酸化后过滤，滤液D 最主要的成分是______________________________ (填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：_________________________________。

（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D 加入石灰水产生氨。

加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：____________________________________________________。

滤液D 加石灰水前先要加热，原因是______________________________________________。

（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。

如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：
______________________________________________________________________________（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
【难度】★★★
沉淀 过滤 氨化 碳酸化 过滤 煅烧 粗盐水 纯碱
A B NH 3 CO 2 E
C D
冷水
a
饱和NaCl 溶液
b c
【答案】
（1）Ca(OH)2或CaO Na 2CO 3
（2）溶解
过滤
蒸发
过滤
（3）有晶体析出（或出现浑浊） 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
（4）NH 4Cl
取样，加酸化的硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子
（5）NH 4+ +OH - ∆
−−→ NH 3↑ + H 2O
防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
（6）3
12NaHCO 1
84m m 31m ω（－）＝加热前的质量为m 1，加热后的质量为m 2
知识点3：金属的冶炼
【例3】铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿（主要成分含氧化铝、氧化铁）来制取铝，其常见的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀B 可作为化工产品出售，其用途为______________，溶液C 中阴离子有____________。

（2）若在实验室模拟该生产，则操作IV 将原料置于___________中进行，确保该过程转化完全的方
法是对产品（含容器）进行称量后______________________。

（3）写出①过程中发生反应的离子方程式_____________________________，生产过程中，NaOH 、
CO 2、H 2O 和_______________都可循环使用。

（4）有时操作Ⅱ得到的溶液为Na 2CO 3和NaHCO 3的混合溶液。

取样品溶液50.00mL 加水稀释到1L ，
从中取出20mL 。

测量溶液体积的仪器事先进行洗涤的洗涤液依次为：_____________________________________，对溶液体积读数的方法是___________________读出对应的刻度值。

铝
土 矿
粉碎
碱浸
A
操作I
溶液C
沉淀B
通入CO 2
操作II
Na 2CO 3溶液
Al(OH)3沉淀
Al 2O 3
Al 溶液D
沉淀E
CaO 操作III
操作IV
冰晶石 电解
①。