氨氧化法制硝酸
氨催化氧化制硝酸化学方程式(3篇)
第1篇一、氨催化氧化制硝酸的化学方程式氨催化氧化制硝酸的化学方程式如下：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O4NO + 3O2 → 4NO24NO2 + 2H2O → 4HNO3以上方程式表示，氨气在催化剂的作用下，首先与氧气反应生成一氧化氮和水，然后一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，最后二氧化氮与水反应生成硝酸。
二、反应机理氨催化氧化制硝酸的反应机理可以分为以下几个阶段：1. 氨气与氧气反应：在催化剂的作用下，氨气分子中的氮原子与氧气分子中的氧原子发生配位，形成氨氧配合物，然后氨氧配合物分解生成一氧化氮和水。
2. 一氧化氮与氧气反应：一氧化氮与氧气分子发生反应，生成二氧化氮。
3. 二氧化氮与水反应：二氧化氮与水分子反应，生成硝酸和一氧化氮。
三、催化剂催化剂在氨催化氧化制硝酸过程中起着至关重要的作用。
常用的催化剂有：1. 铂催化剂：铂催化剂具有较高的活性，但价格较高，且易中毒。
2. 铂-钼催化剂：铂-钼催化剂具有较高的活性和稳定性，但铂-钼催化剂的制备工艺复杂。
3. 铂-钴催化剂：铂-钴催化剂具有较高的活性和稳定性，且价格较低，是目前应用最广泛的催化剂。
四、工艺流程氨催化氧化制硝酸的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 氨气压缩：将液氨压缩成高压气体。
2. 氨气预热：将氨气预热至催化剂的活性温度。
3. 氨气与氧气混合：将氨气与氧气按一定比例混合。
4. 氨催化氧化：将氨气与氧气混合物在催化剂的作用下进行催化氧化反应。
5. 二氧化氮与水反应：将反应生成的一氧化氮与氧气混合物在冷却器中冷却，使其中的二氧化氮与水反应生成硝酸。
6. 硝酸分离：将反应生成的硝酸进行分离、浓缩、结晶等操作，得到硝酸产品。
7. 废气处理：对反应过程中产生的废气进行处理，达到排放标准。
五、总结氨催化氧化制硝酸是一种重要的工业生产过程，其化学方程式、反应机理、催化剂和工艺流程等方面都有一定的研究价值。
在实际生产过程中，需要根据具体情况选择合适的催化剂和工艺流程，以提高生产效率和产品质量。
氨氧化法制硝酸教案(优秀9篇)
氨氧化法制硝酸教案（优秀9篇）氨氧化法制硝酸教案篇一教学目标：1.掌握硝酸的重要特性—氧化性。
2.通过对实验装置的改进，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
3.通过“王水”藏奖牌的故事进行爱国主义教学。
4.利用铜与硝酸反应中尾气处理等问题进行环境保护教育。
学法指导：1、分组实验、引导学生探究硝酸的氧化性2、分析硝酸在反应中表现的性质，推测硝酸与非金属、某些还原化合物如：Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeO等反应的产物。
教学重难点：硝酸的氧化性。
教学用具：实验药品：浓硝酸、铜丝、NaOH溶液、蒸馏水。
实验仪器：小药瓶、胶头滴管、瓶塞、导气管。
教学方法：实验探究、对比分析、演绎类推。
【分组实验】每组所需实验仪器清单：浓硝酸1瓶、胶头滴管2个、铜丝2根、长导气管2个、短导气管1个、小药瓶4个、瓶盖2个、注射器1个、蒸馏水滴瓶、烧杯1个。
教学过程：【引课】介绍硝酸用途的介绍，让学生感觉到硝酸就在身边。
【投影】硝酸的用途图片【过渡】大家知道吗？图片中的炸药、医药、化肥、农药等等，都是以硝酸为原料进行加工制作的，可见硝酸无论在国防、科技、还是工农业生产中都起着很重要的作用，那么你对硝酸又了解多少呢？在初中我们已经知道了硝酸是三大强酸之一，在水分子的作用下，可以完全电离，具有酸的通性，而在实验室里用金属和酸反应制取氢气时，通常选择稀硫酸或盐酸，并没选择硝酸。
为什么呢？这就是我们今天要探讨的硝酸的另一性质――氧化性！【板书】硝酸的氧化性【师讲】我们上节课学习了氧化性酸――-浓硫酸，它在加热的条件下，可以与不活泼金属铜发生反应。
【副板书】Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+ SO2↑+2H2O 【过渡】在这个反应中，产生的气体是SO2，表现了浓硫酸的强氧化性，硝酸将和铜发生怎样的反应呢，我们就来探究一下硝酸与铜的反应。
【板书】一、硝酸与金属的反应【实验探究】硝酸与铜的反应【师讲】首先探究一下浓硝酸与铜的反应，给大家准备的实验仪器，都是常见的小药瓶、输液管、注射器等。
实验六 氨氧化法制硝酸(2020年整理).pdf
实验六氨氧化法制硝酸一、实验目的1．了解氨催化氧化成一氧化氮，经转化、吸收成为硝酸的原理和方法；2．掌握实验室催化氧化的实验演示操作。
二、实验原理在一定温度和催化剂作用下，氨被催化氧化成一氧化氮。
一氧化氮极易氧化成二氧化氮，二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。
利用这个原理来制备硝酸，化学反应如下：三、实验用品仪器和材料试管、具支试管、洗气瓶、U形管、硬质玻璃管、量筒、滴管，铁架台及附件、煤气灯或酒精灯、细铜丝，玻璃纤维、气唧、乳胶管（或橡胶管）、火柴。
药品1:1.5氨水，二苯胺硫酸溶液，重铬酸铵、无水氯化钙。
四、实验内容及操作1．催化剂的制备实验中常用的催化剂为三氧化二铬，其制备方法与实验五中的催化剂制备方法相同。
2．具支试管内放1:1.5的氨水（约6mol/L）10～15mL。
细的硬质玻璃管(长约15～20cm)内放入新制备的三氧化二铬催化剂约3cm长（两端可再放入卷成螺旋状的细铜丝），然后再塞入疏松的玻璃纤维固定。
不要填塞过紧，以免影响气流畅通。
U形管内装入块状的无水氯化钙（作用是什么？），第一个洗气瓶是干净干燥的空瓶，第二个洗气瓶内放人少量的蒸馏水。
3．将装置如图2-6-1连接好后，检查装置的气密性（如何检查操作？）。
4．先用煤气灯（或酒精灯）均匀加热盛有催化剂的硬质玻璃管2～4min，直至催化剂呈现暗红色或红色。
5．停止加热，用气唧间歇地往氨水中鼓入空气，使空气和氨气的混合气体进入玻璃管中进行催化氧化。
此时，催化剂继续保持红热状态，说明氨被催化氧化时放出大量的热。
催化氧化后的混合气体经U形管中氯化钙干燥（并吸收剩余的氨）后进入空洗气瓶和水吸收瓶。
数分钟后，空瓶内气体逐渐变为红棕色，待实验现象明显之后，停止实验。
6．用一支干净干燥的试管取10滴二苯胺硫酸溶液，加入几滴吸收瓶中的溶液，溶液呈深蓝色即可证明有硝酸生成。
五、注意事项1．整个装置体系要保证气路畅通，且不漏气。
所用仪器必须干燥，尤其是硬质玻璃管和空瓶。
氨氧化生产硝酸
可能出现的副反应：
2 NH 3 → N 2 + 3H 2 2 NO → N 2 + O2 4 NH 3 + 6 NO → 6 N 2 + 6 H 2 O
（2）NH3氧化催化剂 选用铂系催化剂，并主要研究铂网的活化，中毒和再生。 1）为了提高铂网活性，在使用前需进行“活化处理”，其 方法是用H2火焰进行烘烤，使之变得松疏、粗糙，从而增大了 接触表面积。 2）气体中许多杂质会降低铂的活性。 3）再生：就是把铂网从氧化炉中取出，先浸在10～15%的 盐酸溶液中，加热到60～70℃，并在这个温度下保持1～2小时， 然后将网取出用蒸馏水洗涤到水呈中性为止，再将网干燥并在 氢气火焰中；加以灼热。再生后的铂网，活性可恢复正常。
危险性分析： 危险性分析：由于氨分子和水分子相似，也能形成缔 合分子，所以氨的气化潜热很高，液体氨在各种温度下的 气化潜热如表所示，液氨气化时吸收大量热量，这就使得 在气氨管线内带有液氨时会出现管壁挂水珠或形成一层白 霜。人的皮肤接触液氨，会引起冷“烧伤”。
液体氨的气化潜热 气化潜热 温度 ℃ Kcal/kg 334.9 331.7 317.6 301.8 Kcal/mol 5.70 5.64 5.40 5.12 温度 ℃ 气化潜热 Kcal/mol Kcal/mol 283.8 263.1 245.1 4.82 4.47 4.17
4.4
过程工艺及装备危险分析
氨氧化法制造硝酸，氨含量应为9.5%～12%，超过12%即
4.4.1 系统危险分析
易形成爆炸性混合物。为此，应严格控制氨气的加入量。运 行中增量时应先增空气，减量时应先减氨气。氨入口处应设 有快速切断装置（例如电磁阀）。停车处理必须先切断氨气 ，然后加大空气吹入量，彻底吹洗，吹尽残氨和氧化岗位生 成的气体，最后再关闭生产系统。
氨催化氧化制硝酸△
三、氨催化氧化制硝酸硝酸和硫酸一样,也是无机化学工业中的重要产品,但它的产量比硫酸要小得多,1985年全世界的硝酸产量为3000万t/a,中国1993年的产量(以100%硝酸计)已达56.3万t/a。
硝酸大部分用来制造肥料,如硝酸铵、氮磷钾复合肥料等,亦大量用来制造炸药、染料和医药中间体、硝酸盐和王水等,还用作有机合成原料。
图3-1-13 HNO３-Ｈ２Ｏ系统的沸点、组成与压力的关系曲线硝酸是五价氮的含氧酸,纯硝酸是无色液体,相对密度1.5027,熔点-42℃,沸点86℃。
一般工业品带微黄色。
含硝酸86%～97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,它是溶有二氧化氮的红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。
硝酸是强氧化剂,有强腐蚀性,在生产、使用和运输中要注意安全。
与硫酸不同,硝酸与水会形成共沸混合物,共沸点与温度和压力的关系示于图3-1-13,由图3-1-13可见,共沸点随压力的增加而上升,但共沸点下的硝酸浓度却基本一样。
在101.32 kPa下共沸点温度为120.5℃,相应的硝酸浓度为68.4%。
因此,不能直接由稀硝酸通过蒸馏方法制得浓硝酸,而应该首先将稀硝酸脱水,制成超共沸酸(即浓度超过共沸点时的硝酸浓度),经蒸馏最后才能制得浓硝酸。
1. 生产方法综述在十七世纪,人们用硫酸分解智利硝石(NaNO3)来制取硝酸。
硫酸消耗量大,智利硝石又要由智利产地运来,故本法目前已趋淘汰。
1932年建立了氨氧化法生产硝酸的工业装置,所用原料是氨和空气。
氨氧化催化剂是编织成网状的铂合金(常用铂-铑网),产品为稀硝酸(硝酸浓度为45%～62%)和浓硝酸(硝酸浓度为98%)。
(1)稀硝酸生产过程A氨氧化主要反应有:４ＮＨ３＋５Ｏ２＝４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ这是一个强放热反应。
反应温度760～840℃,压力0.1～1.0MPa,通过铂网的线速度大于0.3 m/s,氧氨比(Ｏ２／ＮＨ３）为1.7～2.0,在以上工艺条件下,氨的氧化率可达95%～97%。
《氨氧化法制硝酸》教案1.docx
《氨氧化法制硝酸》教案•课标要求1.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展状况。
2.认识催化剂的研制対促进化学工业发展的重大意义。
•课标解读1.了解氨氧化法制硝酸的工艺流程。
2.明确氨催化氧化制硝酸的原理。
3.掌握在实验室中制备硝酸的方法和操作。
•教学地位硝酸是化工生产屮的重要原料，氨氧化法制硝酸的模拟实验流程及操作方法是高考的高频考点，尤其是氮的循坏对生活、生产的影响为高考的热点。
•新课导入建议1908年，徳国化学家哈伯首先在实验室用氢气和氮气在600 °C. 200个大气压的条件下合成了氨。
后由布什提高了产率，完成了工业化设计，建立了年产1 000吨氨的生产装置，1 000吨氨气利用氨氧化法可生产3 000吨硝酸，利用这些硝酸可制造3 500吨烈性TNT。
这些烈性TNT 支持了德国发动了坚持四个多年头的第一次世界大战。
你知道工业上是如何制备硝酸的吗？•教学流程设计课前预习安排：看教材P：2“，填写［课前自主导学］,并完成［思考交流］。
O步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
今步骤2：建议对［思考交流］多提问，反馈学生预习效果。
今步骤3：师生互动完成探究1,可利用［问题导思］作为主线。
步骤7：通过［例2］讲解研析，对“探允2、尾气的净化处理”中注意的问题进行总结。
u步骤6：师生互动完成“探究2”。
u步骤5：指导学生自主完成［变式训练1］和［当堂双基达标］1〜4题。
u步骤4：通过［例1］的讲解研析，对“探究1、硝酸的工业制法”中注意的问题进行总结。
步骤&指导学生自主完成［变式训练2］和［当堂双基达标］中的第5题。
今步骤9：引导学生自主总结木课时知识框架，然后对照［课堂小结］。
安排学生课下完成［课后知能检测］。
1.理解氨氧化法制硝酸的反应原理，并能利用反应原理说明如何制得一氧化氮和选择吸收二氧化氮的条件。
了解氨氧化法制硝酸过程中的尾气对环境的危害及其处理方法，树立环保意识。
氨氧化法制备硝酸
实验1：氨的催化氧化制硝酸氨的催化氧化实验是工业制硝酸的基础，重要且难度大、成功率较低，研究并设计好本实验对培养教师的创新素质、提高实验研究、改进能力大有裨益。
【实验目的】1. 设计出氨催化氧化演示实验的合理装置。
2. 研究并选择适合中学实验条件的催化剂。
3. 掌握本实验成功的关键和操作技术。
【设计内容和要求】1. 结合自己教学实践经验和当地学校实验条件，设计两种氨氧化演示实验的简易装置，并画出实验装置图、简述实验步骤及注意事项。
2. 选择三种催化剂进行氨的催化氧化对比实验，寻找合适催化剂。
3. 对氨水浓度、鼓气速度及装置的简化做一些对比实验进行研究。
【研究和讨论】1. 本实验成功的标志是什么？2. 总结本实验成功的关键和操作技术。
3. 可以作本实验的催化剂有哪些？结合你校实验条件何种催化剂易得效果又好？4. 本实验易出现那些异常现象？如何防止并消除？【参考资料】1. 催化剂的选择与制备通过对部分过渡元素及ⅡA、ⅢA族几种元素的氧化物、单质共16种物质作催化剂进行大量、重复的实验说明：Cr203、Mn02、Cu0、Fe203、V2O5、钴石棉、银石棉、铂石棉、铜丝等都可以作本实验的催化剂，其中尤以价格低廉而又易得的Cr203、Mn02、Cu0的效果最佳。
三氧化二铬的制备：将重铬酸铵晶体少许放入干燥的试管底部加热分解可得到疏松的三氧化二铬。
其反应是：银石棉的制备：将石棉绒放入硝酸银溶液中浸透，取出后挤去多余的溶液，烘干、灼烧即得银石棉。
钴石棉的制备：用石棉绒浸透硝酸钴溶液，烘干、灼烧即得。
或用硝酸钴加热分解得到黑色氧化钴粉末，再与少许干燥的石棉绒均匀混合即得。
活性催化剂的制备：取粒状煤渣为载体，用饱和的重铬酸铵溶液浸透，放入蒸发皿中烘干，再充分焙烧即得三氧化二铬为主的催化剂(因煤渣里已含有少量三氧化二铁等具有催化活性的组分)。
还可将饱和高锰酸钾溶液吸附在粒状煤渣载体上，烘干、焙烧至无氧气放出，再用水洗至滤液不呈碱性，再烘干即得二氧化锰为主的活性催化剂。
3、氨氧化法制硝酸-鲁科版选修二教案
3、氨氧化法制硝酸-鲁科版选修二教案一、教学目标1.了解氨氧化法制备硝酸的原理及过程；2.理解氨氧化法制备硝酸在工业生产中的重要性；3.掌握氨氧化法制备硝酸的实验方法及步骤；4.培养学生的实验操作能力和创新意识。
二、教学内容1.氨氧化法制备硝酸的原理及过程；2.氨氧化反应的催化剂；3.氨氧化法制备硝酸的实验方法及步骤；4.氨氧化法制备硝酸在工业生产中的应用。
三、教学重难点1.氨氧化法制备硝酸的反应原理及过程；2.氨氧化反应催化剂的种类、性质；3.氨氧化法制备硝酸的实验步骤；4.氨氧化法制备硝酸的应用范围及意义。
四、课前准备1.教师备好实验器材，包括反应釜、差压传感器、加热器等；2.教师准备好相关教学资料；3.学生预习相关知识。
五、教学过程1. 导入（10分钟）介绍硝酸在生产和生活中的应用，引出氨氧化法制备硝酸的重要意义和应用。
2. 讲解（30分钟）1.氨氧化法制备硝酸的原理及过程；2.氨氧化反应的催化剂；3.氨氧化法制备硝酸的实验方法及步骤；4.氨氧化法制备硝酸在工业生产中的应用。
3. 实验操作（60分钟）1.实验前准备：准备好实验器材、化学品，检查设备；2.实验步骤：装置反应釜，加入氨、氧气等化学品，控制温度和压力进行氨氧化反应，实时监测反应压力变化；3.实验注意事项：操作时应注意安全，严格遵守实验室规定；4.实验结果：根据实验结果进行数据统计和分析。
4. 思考拓展（20分钟）1.思考氨氧化反应的催化剂在工业生产中的应用；2.思考氨氧化法制备硝酸在生产领域的应用。
5. 总结（10分钟）对本节课学习的内容进行总结，回顾实验操作过程中的注意事项和实验结果。
六、教学反思本节课通过讲解硝酸的重要意义和应用，引出了氨氧化法制备硝酸的原理及过程，加深了学生的理解。
通过实验操作，学生了解了氨氧化法制备硝酸的实验步骤和注意事项。
思考拓展环节让学生了解了氨氧化反应的催化剂在工业生产中的应用，培养了学生的创新意识。
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨和制备硝酸盐是化学工业中重要的反应，是制造氨基化合物，如硝酸盐和硝酸根盐的基本步骤，用于生产化学材料，提供农药、医药、制稿以及肥料的原料。
一、合成氨的方法
（1）氧与氢气混合
氢气和氧气从气对管道引入到合成反应器中，在高温下（450～550℃），在氮气做催化剂和空气保护下，经几何空间催化作用分解反应产生氨气，也叫海德胡斯反应：2H2+ O2＝2H2O+ 2NH3，氨气经生产安全性安装好的管道进入洗涤塔中，去除CO2、H2O、O2等杂质，然后传输至储存槽中。
（2）铵盐激活法
将过氧酸盐和铵盐（如铵钾）溶于水溶液中，在搅拌和加热的条件下反应，将水解水溶液引入反应壁，水分解反应生成氨气催化剂，使水溶液水解成水和氨气，并将氨气通过设备进入储存槽中。
二、制备硝酸的方法
（1）湿法
氨气通过进料管道引入，在碱性条件下，在酸的气态界面上氧化氨液，生成硝酸和氨水，硝酸颗粒上极薄的水膜使其粒径大于2μm以上，最终去除水，得到硝酸盐。
（2）干法
氨气经过洗涤装置去除杂质，直接以气态形式传至硝化反应器中，加入硝酸酸性碱和铁粉，反应后得到硫酸盐，钛酸和氨气等，利用离心分离机分离固液，得到液态硝酸。
之后经过加热蒸发，析硝，最后通过乳化技术制备得硝酸盐干粉，添加过滤剂封装利用。
氨氧化法制硝酸课件1
【解析】 以硝酸镁做脱水剂，将浓硝酸镁溶液与稀硝 酸按一定比例混合进行蒸馏。由于硝酸镁具有脱水作用，因 此可蒸出 HNO3含量较高的硝酸蒸气。将硝酸蒸气再进行精 馏，即可得到 HNO3的质量分数为 98%以上的硝酸蒸气，冷 凝后即得浓硝酸。
【答案】 C
【问题导思】 ①硝酸工业中尾气的有害成分是什么？ 【提示】 NO、NO2等含氮氧化物。 ②处理硝酸工业尾气常用什么方法？ 【提示】 碱液吸收法和催化还原法。 ③处理硝酸工业尾气常用的原料是什么？ 【提示】 纯碱溶液或甲烷、氢气等。
【答案】 C
氮是蛋白质的基本组成元素之一，所以生物体 均含氮元素，氮循环涉及生物圈的全部领域，以下关于氮被 生物体吸收的途径叙述正确的是( )
①氮在大气中含量高达78%，可被生物体直接利用 ②通过雷雨放电等一系列反应可将空气中游离态的氮转 化为硝酸盐，而被植物吸收 ③所有植物都具有生物固氮作用，其根部根瘤菌可使氮 气转变为硝酸盐，而被植物吸收
④动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白
⑤动物死亡后，其遗骸中的蛋白质被微生物分解成
NH4＋、NO3－、NH3，又回到土壤和水体中，被植物再次吸收
A．①⑤
B．④⑤
C．②④⑤
D．②④
【答案】 C
1．工业制HNO3的3个反应： 4NH3＋5O2催=高=化=温=剂=4NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2．处理硝酸工业尾气的2种方法： (1)碱液吸收法；(2)催化还原法。
1．Mg(NO3)2具有脱水作用，可用于提高HNO3的质量 分数。 2．在工业制HNO3过程中，注意勒·夏特列原理的应用。
把烧红了的铂丝插入盛有浓氨水的锥形瓶中， 可观察到下列现象：①液面上的铂丝保持红热；②瓶内有红 棕色气体产生；③有时瓶口有白烟出现。请用必要的文字和 有关化学反应方程式解释上述现象。
2024最新-实验室制硝酸 氨氧化法制硝酸教案优秀10篇
实验室制硝酸氨氧化法制硝酸教案优秀10篇硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一种重要的化工原料，化学式为HNO₃，牛牛范文为您带来了10篇氨氧化法制硝酸教案，如果能帮助到您，牛牛范文将不胜荣幸。
氨氧化法制硝酸教案篇一高中化学《硫酸、硝酸和氨》的教案第四节硫酸、硝酸和氨（第十课时）教学目标知识技能：1、了解氨的物理性质，掌握氨的化学性质、铵盐的化学性质2、学会铵离子的检验方法3、学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法。
过程与方法：通过实验的观察和分析，培养观察能力、思维能力和应用化学实验发现学习新知识的能力情感、态度和价值观1、通过新闻报道，培养学生的环保意识。
2、不断引导学生发挥主观能动性，自行归纳、整理知识线索，交流学习方法，培养创新精神。
教学重点难点氨和铵盐的化学性质，实验室制氨的化学反应原理。
教学过程设计4月20日上午10时，杭州市一制冷车间发生氨气泄露事故，整个厂区是白茫茫一片，寒气逼人，方圆数百米，空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味，进入厂区呼吸都感到困难……1、为什么厂区内会寒气逼人？2、从本则报道中你能总结出氨气的哪些性质？3、如何吸收泄露而弥漫在空气中的氨气？喷泉实验现象及原因：讨论：水不能充满整个烧瓶，原因可能有哪些？实验注意事项：思考：CO2 溶于水是1：2能否用水作为吸收剂完成喷泉实验？如果用NaOH溶液能否完成？下列气体和溶液组合能进行喷泉实验吗？若能，水面能上升到满吗？为什么？你能从中得到什么规律？气体：HCl CO2 CO2 NO2 Cl2 NH3液体：H2O H2O KOH KOH NaOH HCl氨水呈弱碱性原因：氨水成份：分子：离子：液氨与氨水的比较液氨氨水物质成分粒子种类主要性质存在条件化学性质：(1) 与水反应：NH3+H2O―【实验】用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后将这两根玻璃棒接近（不要接触），观察发生的现象。
氨氧化法制硝酸
二氧化氮的充分利用：
在二氧化氮的吸收设备中不断补充空气。 4NO2+2H2O+O2==4HNO3
4NO+2H2O+3O2==4HNO3
4、NO的制取：
4NH3+5O2==4NO+6H2O
4NH3+4O2==2N2O+6H2O
4NH3+3O2==2N2+6H2O
催化剂的作用：改变化学反应的速率并具 有选择性，能加快主反应的反应速率而对 其他副反应不起催化作用。
铂系催化剂（主）
催化剂
非铂系催化剂（铁、钴、镍）
5、NO2的吸收：
3NO2+H2O==2HNO3+NO
1、反应原理： NH3+5O2==4NO+6H2O
2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO 2、原料：氨气、空气、水
3、简单流程
NH 3 催化剂、 800 -900 0 C NO 冷却，氧化 NO2 用水吸收 HNO3粗产品 过量空气 气液分离 产品
11精工 姚君 1105200047
硝酸的用途：
硝酸是一种重要的基本化工原料，主要应用在 化肥和炸药工业上，也用于染料、制药、照相材料、 颜料、塑料和合成纤维的等产品的生产。
硝酸的生产历史？
浓硫酸分解硝石（KNO3）;使空气通过电弧得 到一氧化氮，再进一步制成硝酸，但也未实现工 业化生产。 --------氨氧化法制硝酸
氨氧化制浓硝酸
氨氧化制浓硝酸氨氧化制浓硝酸前⾔硝酸是⽆机化学⼯业中的重要产品，1985年全世界的硝酸产量为30Mt⁄a，中国1996年的产量（以100%硝酸计）已达3Mt⁄a，硝酸⼤部分⽤来制造肥料，如硝酸铵﹑氮磷钾复合肥料等，亦⼤量⽤来制造炸药﹑燃料和医药中间体﹑硝酸盐和王⽔等，还⽤作有机合成原料。
17世纪以来，⼈们⽤硫酸分解智利硝⽯（NaNO3）来制取硝酸，硫酸消耗量⼤，智利硝⽯⼜要由智利产地运来，故本法⽬前已趋淘汰。
1932年建⽴了氨氧化法⽣产硝酸的⼯业装置，所⽤原料是氨和空⽓，催化剂是编结成⽹状的铂合⾦（铂——铑⽹）。
在铂⽹上，氨和空⽓混合物经燃烧（氧化）⽣成⼀氧化氮：4NH3+5O2→4NO+6H2O⼀氧化氮在较低温度下被剩余的空⽓中的氧⽓继续氧化成⼆氧化碳：2NO+O2→2NO2⼆氧化氮⽤⽔吸收即制得硝酸：3NO2+H2O→2HNO3+NO1、⽣产⽅法和⼯艺过程浓硝酸主要⽤在有机合成﹑燃料和医药中间体及硝化⽢油等的⽣产上，现在以直接法制硝酸来说明⽣产浓硝酸的步骤。
直接法由氨和空⽓经氧化直接合成浓硝酸，⽣产的关键是出去反应⽣成的⽔，反应经历以下五个步骤：1）制⼀氧化氮。
氨和空⽓通过铂⽹催化剂，在⾼温下被氧化成⼀氧化氮，并急冷⾄40~50℃，使⽣成的⽔蒸⽓经冷凝⽽除去。
2）制⼆氧化氮。
⼀氧化氮和空⽓中的氧反应，⽣成NO2，残剩的未被氧化的NO和浓度⼤于98%的浓硝酸反应，被完全氧化成⼆氧化氮：2NO+O2﹦2NO2NO+2HNO3﹦3NO2+H2O3）分出⼆氧化氮。
在低温下⽤浓硝酸（⼤于98%）吸收⼆氧化氮成为发烟硝酸，不能被吸收的惰性⽓体（N2等）排空分出：NO2+ HNO3﹦HNO3? NO2（发烟硝酸）4）制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化⼆氮。
加热发烟硝酸，它热分解放出⼆氧化氮，然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化⼆氮：HNO3?NO2﹦HNO3+ NO22NO2﹦N2O45）⾼压釜反应制浓硝酸。
氨氧化制浓硝酸
氨氧化制浓硝酸前言硝酸是无机化学工业中的重要产品，1985年全世界的硝酸产量为30Mt∕a，中国1996年的产量（以100%硝酸计）已达3Mt∕a，硝酸大部分用来制造肥料，如硝酸铵﹑氮磷钾复合肥料等，亦大量用来制造炸药﹑燃料和医药中间体﹑硝酸盐和王水等，还用作有机合成原料。
17世纪以来，人们用硫酸分解智利硝石（NaNO3）来制取硝酸，硫酸消耗量大，智利硝石又要由智利产地运来，故本法目前已趋淘汰。
1932年建立了氨氧化法生产硝酸的工业装置，所用原料是氨和空气，催化剂是编结成网状的铂合金（铂——铑网）。
在铂网上，氨和空气混合物经燃烧（氧化）生成一氧化氮：4NH3+5O2→4NO+6H2O一氧化氮在较低温度下被剩余的空气中的氧气继续氧化成二氧化碳：2NO+O2→2NO2二氧化氮用水吸收即制得硝酸：3NO2+H2O→2HNO3+NO1、生产方法和工艺过程浓硝酸主要用在有机合成﹑燃料和医药中间体及硝化甘油等的生产上，现在以直接法制硝酸来说明生产浓硝酸的步骤。
直接法由氨和空气经氧化直接合成浓硝酸，生产的关键是出去反应生成的水，反应经历以下五个步骤：1）制一氧化氮。
氨和空气通过铂网催化剂，在高温下被氧化成一氧化氮，并急冷至40~50℃，使生成的水蒸气经冷凝而除去。
2）制二氧化氮。
一氧化氮和空气中的氧反应，生成NO2，残剩的未被氧化的NO和浓度大于98%的浓硝酸反应，被完全氧化成二氧化氮：2NO+O2﹦2NO2NO+2HNO3﹦3NO2+H2O3）分出二氧化氮。
在低温下用浓硝酸（大于98%）吸收二氧化氮成为发烟硝酸，不能被吸收的惰性气体（N2等）排空分出：NO2+ HNO3﹦HNO3▪ NO2（发烟硝酸）4）制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化二氮。
加热发烟硝酸，它热分解放出二氧化氮，然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化二氮：HNO3▪NO2﹦HNO3+ NO22NO2﹦N2O45）高压釜反应制浓硝酸。
将液态四氧化二氮与稀硝酸按一定比例混合，送入高压釜，在5.0MPa压力下通入氧气，四氧化二氮与水（来自稀硝酸）直接生成98%浓硝酸。
高中化学 1.3氨氧化法制硝酸课件 鲁科版选修2
要点一
要点二
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②NO 和 O2 同时通入水中时,其反应是:2NO+O2 2NO2,4NO2+O2+2H2O 4HNO3,总反应式为:4NO+3O2+2H2O 4HNO3。
当体积比
=4∶3 V(NO)∶V(O2) > 4 ∶ 3 <4∶3
恰好完全反应 剩余 NO 剩余O2
要点一
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预习导引
4.净化尾气。 碱液吸收氮氧化物:用NaOH溶液吸收氮的氧化物,除了能吸收氮 的氧化物外,还可以得到硝酸盐和亚硝酸盐。 [感悟思考] 1.NO2与水反应中有NO生成,因而吸收设备中应不断补充O2,为 什么? 提示：O2与NO反应又生成NO2,提高NO2的吸收效率。 2.氨氧化炉中采用了哪些工业生产原理? 提示：增大反应物接触面积。
要点一
要点二
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1.工业上用氨的催化氧化法制HNO3时,用制得的50%左右的硝酸 溶液制成98%的浓硝酸,一般采用的方法是( ) A.加CaCl2后再蒸馏浓缩 B.加生石灰吸去水分后再过滤 C.加硝酸镁后再蒸馏浓缩 D.加入浓硫酸后再分液 答案：C
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答案：氮气 6NO+4NH3 5N2+6H2O、6NO2+8NH3 2NaNO2+H2O 7N2+12H2O N 2O3+2NaOH
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要点二
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2.化工生产中的废气和汽车尾气的排放是造成大气污染的主要 原因。下列气体经过处理后可用做燃料的是 ( ) A.硫酸工业尾气 B.硝酸工业尾气 C.汽车尾气 D.高炉煤气 解析：各选项与主要污染物的对应关系是:A——二氧化硫、三 氧化硫;B——一氧化氮、二氧化氮;C——一氧化碳、二氧化碳、 一氧化氮、二氮化氮和烃;D——一氧化碳、二氧化碳。由于汽车 尾气很分散,而目前甚至于今后一段时间内,将汽车尾气转化为燃 料还不现实,故选D。 答案：D
氨氧化法制硝酸的教案
氨氧化法制硝酸的教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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氨催化氧化制硝酸
双加压法工艺流程
•（1）氨的氧化和热能回收
氨气 过滤器 混合器 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气 过滤器
废热 锅炉
水蒸气 过热器
氨氧化 器
• （2）一氧化氮的氧化及吸收
省煤器 水冷器 1 分离器
尾气
尾气处 理设备
吸 收 塔 水冷器 2
稀硝酸
氧化氮
氧化器
压缩器 换热器
二次空 气
•（3）漂白
二次空 气
漂 白 塔
成品酸
双加压法工艺流程图
双加压法优越的原因
•中压氧化 氨耗低、生产强度适合、铂耗低 •高压吸收 氮氧化物吸收率高、尾气氮氧化物少、成 品酸浓度高
稀硝酸—浓硝酸联合生产 方法和应用
氨催化氧化制硝酸新工艺
• 概况 • 双加压法
• 其他新工艺 • 发展趋势
硝酸工业的发展
•17世纪时，用硫酸分解智利硝石生产硝酸。 NaNO3+ H2SO4（浓）NaHSO4+HNO3↑ •1905年，发明了电弧法制硝酸 N2（g）+O2（g）2NO（g）
•1908年，开始用铂为催化剂制硝酸
氨的催化氧化法
发展趋势
• • • • 单机规模扩大 吸收压力提高 硝酸浓度变高变多 催化剂成分、载体、编织方式发生变化
•1913年发明了氨催化氧化制硝酸法，成为最 主要的制硝酸法 •氧化： 4NH3+5O2→4NO+6H2O 2NO+O2→2NO2 •吸收： 3NO2+H2O→2HNO3+NO
制取浓硝酸
氨氧化生产硝酸
4.2.5 硝酸尾气处理 目前除去NOX的方法归纳起来可分为溶液吸收法、固体 吸附法和催化还原法。
溶液吸收法 脱除效果 残余NOX ppm 设备规模 投资费用 操作费用 NOX回收 较差 200～400 很庞大 一般 一般 含硝盐类 固体吸附法 很高 ＜100 很庞大 较贵 一般 NOX 催化还原法 很高 ＜100 较紧凑 一般 较高 破坏
表4-7 在不同温度条件下氨-空气燃烧的浓度极限(VOL)
温度、 4.4.3 温度、压力和接触时间 （1）温度：如果过低，则催化剂活性低 （2）压力：常压下氨的氧化用3～4层铂网。 （3）接触时间：接触时间应适当，太长或者太短都会降低氧 化率。
4.4.4 硝酸生产常见事故模式 （1）NH3和空气在接触设备、混合器、管道内生成易爆的混合 气体发生爆炸。 （2）生产车间、厂区内聚集有大量氨和氧化氮气体，使职工中 毒。 （3）生成亚硝酸盐-硝酸盐易在鼓风机、透平压缩机，反应器和 接触设备的点火部件管道等处发生爆炸。 （4）当浓缩器燃烧室内加入过量液体或气体燃料时，稀硝酸浓 缩工段会形成易爆的气体 （5）当氧气冲出或氧气进入被有机物质污染的设备时，在未经 脱酯处理以及沾有油污的设备和管道表面可能发生燃烧。 （6）氧气和硝酸与有机物接触或与含有棉花，石蜡等有机物质 的石棉衬垫和填料接触而发生燃烧。 （7）由于浓硝酸和混酸有机物质接触引起燃烧和爆炸。 （8）液体氧化氮与氨混合而发生爆炸。
为了解决这个问题，氨氧化物必须很快冷却下来， 使其中水分尽快冷凝，但要求一氧化氮尽量少氧化成 二氧化氮，如果浓度不高，溶解在水中的氧化物量也 就较少了，这个过程是在所谓快速冷却设备中进行的， 对冷却器的选择应是传热系数大的高效设备，以实现 短时间完成气体冷却和水蒸汽冷凝。
表4-1 氮氧化物脱除方法的比较
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联想质疑 研究发现，氨气与氧气反应可以生成多种不同 的产物： 4NH3 +5O2=4NO +6H2O 4NH3 +4O2=2N2O +6H2O
4NH3 +3O2=2N2 +6H2O
一、如何获得一氧化氮
阅读P13页
铂系催化剂 交流研讨 3NO2 +H2O 2HNO3 +NO +Q 该反应特点： 可逆、正反应放热、气体总体积减小
硝酸的用途： 硝酸是一种重要的基本化工原料，主要应用 在化肥和炸药工业上，也用于染料、制药、 照相材料、颜料、塑料和合成纤维的等产品 的生产。P16页资料在线
硝酸的生产历史？ 浓硫酸分解硝石（KNO3），使空气通过 电弧得到一氧化氮，再进一步制成硝酸，但也 未实现工业化生产。氨氧化法制硝酸
实验室中用氨氧化法制硝酸
三、探索净化尾气的途径
碱液吸收氮氧化物法 2NO2 +Na2CO3=NaNO2 +NaNO3 +CO2 用Na2CO3溶液吸收比较经济，但处理后 尾气中的氮的氧化物含量难以降到排放标准 催化还原氮氧化物
H2+NO2=NO+H2O 2H2+2NO=N2+2H2O CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O
播放模拟实验
P12页观察思考 氨氧化法制硝酸的模拟实验
硝酸的工业生产采用与上述实验同样的反应 原理，以氨气和空气中的氧气为原料，使氨 气与氧气在催化剂存在和8000C-9000C的 条件下发生反应生成一氧化氮，经冷却后一 氧化氮继续被氧气氧化成二氧化氮，再用水 吸收二氧化氮即可得到硝酸产品。以上过程 发生的主要反应为： 4NH3 +5O2=4NO +6H2O 2N0 + O2= 2NO2 3NO2 + 2H2O= 2HNO3 +NO
二、选择吸收二氧化氮的条件
1、已讨论过合成氨条件的选择，请采用类 似的方法分析吸收二氧化氮的适宜条件。 低温、增大压强有利于平衡向生成硝酸的方 向移动。
冷却水和全压法成品酸的浓度可达到60-70% 2、从二氧化氮与水的反应可知，在生成硝 酸的同时又有部分一氧化氮产生，在生产中 应该如何充分利用二氧化氮？
在二氧化氮吸收设备中同时进行着二氧化氮 吸收和一氧化氮氧化的反应，所以需要不断 补充空气。
氨氧化法制硝酸只能生产稀硝酸，如何获得 95-100%的浓硝酸？
阅读P15页拓展视野
硝酸厂的尾气含有一氧化氮和二氧化氮等 污染物，排放到大气中会形成一股浓浓的 黄烟，人们称之为“黄龙”。治理“黄龙” 遇到的最大技术难题是二氧化氮被水吸收 后总有部分一氧化氮生成。根据对制取硝 酸方法的了解以及对氮的氧化物性质的认 识，你认为净化尾气可采用哪些方法？
小结
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ