氨催化氧化制硝酸
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。
硝酸工业制法学生
硝酸的工业制法：2．氨氧化法制硝酸 (1)反应原理 1)NH 3催化氧化⑫______________________________________ 2)HNO 3生成⑬______________________________________ (2)尾气吸收⑭______________________________________ 合成装置：氨合成塔和水冷分离器。
氨的分离原理：高压下氨的沸点较高，在水冷的条件下氨就转化为液态氨而与氮气和氢气分离。
(2)净化①原料气中的主要杂质：H 2S 、CO 、CO 2、O 2等。
②主要危害：某些杂质会导致_______________。
③净化方法a ．用氨水吸收H 2S ：________________________________ b ．CO 转化为CO 2： CO ＋H 2O =====Fe 2O 3高温CO 2＋H 2 c ．用K 2CO 3溶液吸收CO 2：_____________________________________ d ．用醋酸、铜和氨配制成的溶液精制处理。
合成氨工业原理：N 2 + 3H 2 2NH 3 + 92.4KJ其他：(1)N 2和H 2的配比为1∶2.8，目的是使廉价易得的原料适当过量，以提高________。
(2)循环操作：混合气体通过冷凝器，使NH 3________，将________分离出来，并将________经循环压缩机再送入合成塔，使其充分反应。
(3)主要设备________。
(4)过程：原料气制备―→________―→压缩原料：主要来源于H 2O 和碳氢化合物，相关化学反应如下：C ＋H 2O=====高温CO ＋H 2 CO ＋H 2O=====高温催化剂CO 2＋H 2 CH 4＋H 2O=====高温催化剂CO ＋3H 2 CH 4＋2H 2O=====高温催化剂CO 2＋4H 2 CO + H 2O(g) === CO 2 + H 2(3)催化剂使用催化剂可加快化学反应速率，但不影响化学平衡⇒采用以铁为主的催化剂。
工业硝酸的合成原理
工业硝酸的合成原理目前，硝酸是用氨催化氧化亲生产的，产品有稀硝酸（含量为45%-60%）和浓硝酸（含量为96%-98%），这里介绍稀硝酸的生产。
用氨催化氧化的方法制硝酸，主要有三步。
(l)氨的氧化从氨合成工段来的氨气和空气按一定比例混合，在铂网催化剂的作用下生成一氧化氨，其反应式为4NH3 +504 —4N0+6H2O △H = - 907.3 kj/mol(2) 一氧化氨继续氧化生成二氧化氨氨催化氧化后的气体中主要是NO、H2O以及没有参加反应的N2、02，将该气体冷却降温到150-180℃，NO继续氧化便可得到二氧化氨，反应式为2NO+O2 —2NO2 △HR = - 112.6 kj/mol(3)二氧化氨气体的吸收水吸收二氧化氨气体生成硝酸和一氧化氨，反应式如下：3NO2 +H20 - 2HNO3+NO △H; - -136.2 kj/mol从式可以看出，用水吸收的NO2，只有2/3生成硝酸，还有1/3转化为NO。
耍利用这部分NO，必须使其氧化为NO2，氧化后的NOz仍只有2/3被吸收，因此吸收后的尾气必有一部分NO排空，需要治理，否则污染环境。
工业上，氨的催化氧化，一般是在铂系催化剂存在下进行的。
铂系催化剂具有良好的选择性，既能加快反应，又能抑制其他副反应。
纯铂具有催化能力，但强度较差，若采用含铑10%的铂铑合金，不仅使机械强度增加，而且比纯铂的活性更高。
但铑价格昂贵，因此多采用铂、铑、钯三元合金，常见组成为铂93%、铑3%、钯4%。
根据操作压力的不同，氨氧化制稀硝酸工艺分为常压法、全加压法和综合法。
(l)常压法氨氧化和氨氧化物的吸收均在常压下进行。
该法压力低，氨的氧化率高，铂消耗低，设备结构简单。
吸收塔可采用不锈钢，也可采用花岗石、耐酸砖或塑料。
但该法成品酸浓度低，尾气中氨氧化物浓度高，需经处理才能放空，吸收容积大，占地多，故投资大。
(2)全加压法又分为中压(0.2-0.5 MPa)与高压(0.7-0.9 MPa)两种。
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。
案例18 氨催化氧化制硝酸实验催化剂的改进
实用三氧化二铬与铜粉、铁粉、铜丝混合作催化剂,找出实验效果最佳的混合催化剂及配比验方案,使演示实验效果明显,反应时间大为缩短。
实验原理
4NH3+502=4NO+6H2O2NO+02===2NO
3N02+H20==2HNO3+NO
红棕色气体深
10:1
1.05
明显发红
1.20
红棕色气体较深
5:1
1.10
明显发红
1.25
红棕色气体深
1:1
1.15
明显发红
1.30
红棕色气体
创新设
计后的
优点
结论:铜粉和三氧化二铬的混合配比效果较好。三氧化二铬与铜粉混合作为催化剂时,质量比10:1效果最好。原因是本实验主要的催化剂是三氧化二铬,铜粉只起到协同道强催化效果的作用,所以铜粉在总质量中所占的比例适中
表2相同催化剂的不同质量比催化效果
三氧化二铬与铜粉质量比(g)
出现红棕色的时间(min)
催化剂红热现象
圆底烧瓶变化的时间(min)
圆底烧瓶现象
150:1
1.50
发红
2.10
红棕色气体较浅
100:1
1.40
发红
1.55
红棕色气体
50:1
1.20
明显发红
1.30
红棕色气体
20:1
1.15
明显发红
1.26
实验仪器
及药品
铁架台、锥形瓶、干燥管、酒精灯、玻璃管、圆底烧瓶、烧杯、石蕊溶液、铜粉、三氧化二铬、铁粉、铜丝。
实验
装置
实验
步骤
及现象
一.探究不同混合催化剂的相同质量比催化效果
毕业设计氨催化氧化制硝酸
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%。
工业制硝酸三步反应方程式
工业制硝酸三步反应方程式
工业制硝酸三步反应方程式是：4NH3+5O2=催化剂、高温=4N0+6H20、2NO+O2==2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO。
1、硝酸的工业制法反应方程式如下：4NH3+5O2=催化剂、高温=4N0+6H20、2NO+O2==2NO
2、3NO2+H2O==2HNO3+NO、
4NO2+O2+2H2O==4HNO3。
2、其法以氨和空气为原料，用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于800℃进行氧化反应，生成的NO在冷却时与O2生NO2，NO2在吸收塔内用水吸收在过量空气中O2的作用下转化为硝酸，最高浓度可达50％。
3、扩展资料：硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氨≈2：1）通入灼热（760～840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。
4、生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。
5、稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同。
6、反应在高温高压条件下进行。
高中化学1.3氨氧化法制硝酸课件鲁科版选修2
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要点
(yàodiǎn) 一
要点(yàodiǎn) 二
即时检测
典例导航(dǎo即há时ng演)练
第三种是氨的催化氧化法。按生产流程和操作条件不同,可分为常压法、加
压法和综合法。这种方法成本低,产率高,消耗电能少。
常压法是在常压下进行的,加压法是在加压(600 kPa~900 kPa)下进
第六页，共25页。
要点
要点(yàodiǎn)
(yàodiǎn)一
二
即时检测
典例导航(dǎohá即ng时) 演练
第二种是电弧法。它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合
生成NO。
N2+O2 2NO
这是可逆反应,而且这两种单质互相化合时是吸热的,因此高温对于NO的 生成有利。不过,即使在3 000 ℃,平衡混合物中也仅含有5%的一氧化氮。
的含量仍难以达到排放标准,人们又采用催化还原法净化尾气。
2.催化还原法。 H2+NO2 NO+H2O, 2H2+2NO N2+2H2O, CH4+4NO2 4NO+CO2+2H2O, CH4+4NO 2N2+CO2+2H2O。 在催化剂存在的条件下,利用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的 氧化物还原为氮气和水,使尾气中氮的氧化物的含量降低,达到甚至低 于排放标准。
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要点
(yàodiǎn) 一
要点(yàodiǎn) 二
即时检测
典例导航(dǎ即oh时án演g)练
1.硝酸工业制法的发展。
硝酸的工业制法有三种:
第一种是早在17世纪就使用的硝石法。它是利用钠硝石跟浓硫酸 共热而得硝酸。
简述双加压法氨催化氧化制稀硝酸的工艺流程
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《氨氧化法制硝酸》课件1
2．试通过模拟实验分析氨氧化反应的热效应。 【提示】 待催化剂红热时，撤走酒精灯，利用反应释 放的热量维持反应的继续进行，说明氨氧化反应为放热反应。
1.如何获得一氧化氮 (1)氨气与 O2 反应可生成多种不同的产物，如 NO 、N2O、 N2，若不控制反应条件，只会生成氮气。 (2)科学家通过研究，找到了选择 NO 并加快反应速率的 催化剂，主要包括铂系催化剂和非铂 系催化剂两类。
【问题导思】 ①工业制硝酸的原料是什么？ 【提示】 氨气和空气。
②如何获得一氧化氮？ 【提示】 4NH3＋5O2=高=P=温t==4NO＋6H2O。 ③吸收NO2的方法是什么？ 【提示】 全压法和综合法。
1．工业制硝酸的原料：NH3和空气。 2．反应流程：NH3―O―2→NO―O―2→NO2―H―2O→HNO3。 3．反应设备：氧化炉、吸收塔、蒸馏塔。 4．工艺流程
第三节 氨氧化法制硝酸
●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．认识催化剂的研制对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
硝酸是化工生产中的重要原料，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，尤其是氮的循环对 生活、生产的影响为高考的热点。
3．常压法生产硝酸尾气的处理 (1)碱液吸收法：2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋ CO2。 (2)催化还原法：如用 H2、CH4 等在催化剂作用下与氮的 氧化物反应。
3．温度和压强对气体的溶解性产生哪些影响？ 【提示】 温度越高，气体的溶解性越差，反之越强； 压强越大，气体的溶解性越强，反之越差。
氨催化氧化制硝酸
氨催化氧化制硝酸
氨催化氧化制硝酸是一种通过氨的催化作用将氨气和氧气反应制备硝酸的方法。
具体反应方程式如下：
4 NH3 +
5 O2 -> 4 NO +
6 H2O
在反应过程中，氨和氧气首先经过一个催化剂床（通常使用铂/铝2%催化剂），在高温（700-900°C）和高压（2-10 atm）的条件下发生反应。
反应生成的一氧化氮（NO）进一步与空气中的氧气反应，形成二氧化氮（NO2）。
2 NO + O2 -> 2 NO2
NO2与水反应生成硝酸：
3 NO2 + H2O -> 2 HNO3 + NO
制得的硝酸可以通过冷凝和结晶操作进行提纯和分离。
这种方法广泛应用于工业生产中，是制备硝酸的重要方法之一。
氨的催化氧化制硝酸
氨的催化氧化制硝酸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。
2. 催化管的选择与催化剂的装填大量的实验研究表明，本实验成功的关键是氨、氧混合气体与热的催化剂充分接触。
由于催化剂大多数是粉末状的，如果催化剂填充太紧，反应混合气体难以通过，致使实验现象不明显；如果填充太松，特别是有较大空隙时，将有一部分氨、氧混和气体末与催化剂接触，而导致生成白烟。
所以催化管宜细不宜粗，内经为5mm左右较为适宜。
粉末状催化剂按图1-1进行装填：如图A所示，用一根铁丝将少量玻璃纤维推入催化管中部，再如图B所示，将催化管插入盛粉末状催化剂的试剂瓶内，使催化剂进入催化管1.5cm左右，然后如图C所示，将催化管倒过来，轻轻敲催化管，使催化剂疏松地粘在玻璃纤维上。
不能先把催化剂装入催化管，再用铁丝把玻璃纤维推入，这样装填的催化剂太紧而不疏松。
实验证明，以颗粒状的催化剂效果好。
对于粉末太细的催化剂(如Fe203等)，则应先粘附在玻璃纤维上，再用铁丝推入催化管内。
工业上用氨气制取硝酸的化学方程式
工业上用氨气制取硝酸的化学方程式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：工业上用氨气制取硝酸是一种重要的化学过程，它在农业、医药和化学工业中广泛应用。
硝酸是一种具有强氧化性和腐蚀性的化合物，常用于制造肥料、炸药和化学品。
传统上，硝酸的制备通常通过硝酸铵的分解来实现，但这种方法存在成本高、难以操作等问题。
相比之下，使用氨气制取硝酸具有更高的效率和更低的成本。
本文将重点介绍工业上用氨气制取硝酸的化学方程式，并详细探讨该过程的背景、过程和应用。
首先，我们将介绍该过程的背景，包括氨气作为重要的工业原料以及硝酸在生产和其他领域中的重要性。
其次，我们将详细描述氨气制取硝酸的过程，包括反应条件、催化剂和反应机理等方面的内容。
然后，我们将给出该过程的化学方程式，以便更好地理解反应过程和各种物质的相互作用。
最后，我们将讨论氨气制取硝酸的应用领域，包括农业肥料生产、医药制造和化学工业等方面。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解工业上用氨气制取硝酸的化学过程，掌握其中的关键知识和技术，并深入了解该过程在实际应用中的重要性和前景。
此外，本文还将对未来研究的方向进行展望，希望能够为相关领域的科研人员提供有价值的参考和启发。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：在本次文章中，将分为引言、正文和结论三个部分来探讨工业上用氨气制取硝酸的化学方程式。
首先，引言部分将提供一些对整个文章内容的概述，包括工业上用氨气制取硝酸的背景和重要性。
此外，还将简要介绍文章的结构和各个部分的内容。
其次，正文部分将详细阐述工业上用氨气制取硝酸的过程。
首先，会从工业上用氨气制取硝酸的背景入手，介绍为什么选择氨气作为原料进行制取。
其次，将重点描述工业上的制取过程，包括反应条件、反应装置以及反应机理等方面的内容。
最后，会给出工业上用氨气制取硝酸的化学方程式，以确切地描述反应的化学过程。
最后，结论部分将对整个文章进行总结，并展望未来可能的研究方向。
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
硝酸工业制法学生
硝酸的工业制法：2．氨氧化法制硝酸 (1)反响原理 1)NH 3催化氧化⑫______________________________________ 2)HNO 3生成⑬______________________________________ (2)尾气吸收⑭______________________________________ 合成装置：氨合成塔和水冷别离器。
氨的别离原理：高压下氨的沸点较高，在水冷的条件下氨就转化为液态氨而与氮气和氢气别离。
(2)净化①原料气中的主要杂质：H 2S 、CO 、CO 2、O 2等。
②主要危害：某些杂质会导致_______________。
③净化方法a ．用氨水吸收H 2S ：________________________________ b ．CO 转化为CO 2： CO ＋H 2O=====Fe 2O 3高温CO 2＋H 2 c ．用K 2CO 3溶液吸收CO 2： _____________________________________d ．用醋酸、铜和氨配制成的溶液精制处理。
合成氨工业原理：N 2 + 3H 2 2NH 3 + 92.4KJ其他：(1)N 2和H 2的配比为1∶2.8，目的是使廉价易得的原料适当过量，以提高________。
(2)循环操作：混合气体通过冷凝器，使NH 3________，将________别离出来，并将________经循环压缩机再送入合成塔，使其充分反响。
(3)主要设备________。
(4)过程：原料气制备―→________―→压缩原料：主要来源于H 2O 和碳氢化合物，相关化学反响如下： C ＋H 2O=====高温CO ＋H 2 CO ＋H 2O=====高温催化剂CO 2＋H 2 CH 4＋H 2O=====高温催化剂CO ＋3H 2 CH 4＋2H 2O=====高温催化剂CO 2＋4H 2 CO + H 2O(g) === CO 2 + H 2(3)催化剂使用催化剂可加快化学反响速率，但不影响化学平衡⇒采用以铁为主的催化剂。
氨气催化氧化反应方程式
氨气催化氧化反应方程式
氨气催化氧化反应方程式是一种重要的化学反应，其反应机理和方程式如下：
机理：
氨气催化氧化反应是一种氧化还原反应，主要包括以下几个步骤：
1. 氨气吸附：氨气与催化剂表面发生吸附。
2. 氨气部分氧化：吸附的氨气分解成氮气和一氧化氮，同时释放出氢离子和电子，并与催化剂表面的氧化物发生反应，形成离子包含三价氮和四价氮的氮氧化物。
3. 二氧化氮转化：反应体系中存在的二氧化氮和氮氧化物反应产生氮氧化物和氧气。
4. 二氧化氮氧化：二氧化氮与氧气反应生成三氧化氮。
5. 三氧化氮脱水：三氧化氮与水反应生成硝酸。
综上所述，氨气催化氧化反应是通过氨气与催化剂表面发生吸附，分解出
氮气和一氧化氮，并与催化剂表面氧化物发生反应，最终生成硝酸的一系列反应。
方程式：
NH3 + O2 → NO + H2O (1)
2 NO + O2 → 2 NO2 (2)
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO (3)
反应方程式中的（1）、（2）和（3）是氨气催化氧化反应的主要反应方
程式。
其中，（1）式是氨气部分氧化反应方程式，（2）式是二氧化氮转化反
应方程式，（3）式是三氧化氮脱水反应方程式。
联立（1）、（2）和（3）式，可以得到完整的氨气催化氧化反应方程式：
4 NH3 +
5 O2 + 4 H2O → 4 NO3- + 8 H+ (4)
该方程式表明，在催化剂的作用下，氨气可以被氧气以及水分子氧化，最
终生成硝酸离子和氢离子。
氨气的催化氧化化学方程式
氨气的催化氧化化学方程式
氨气的催化氧化方程式为：4nh3+5o2=（催化剂,加热）=4no+6h2o, 该反应是放热反应，是工业制硝酸的第一步。
氨气是无色气体，有强烈的刺激气味。
密度0.g/l。
相对密
度0.（空气=1.00）。
易被液化成无色的液体。
氨气，nh3，无色气体，有强烈的刺激气味。
密度 0.g/l。
相对密度0.（空气=1.00）。
易被液化成无色的液体。
在常温下加压即可使其液化（临界温度.4℃，临界压力11.2兆帕，即.2大气压）。
沸点-33.5℃。
也易被固化成雪状固体。
熔点-77.75℃。
溶于水、乙
醇和乙醚。
在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用。
有催化剂存在时可被氧化成一氧
化氮。
用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。
可由氮和氢直接合成而制得，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。
同时氨气可以冷却，化学反应为：
nh3在纯氧中点燃：4nh3+3o2=（点燃）=2n2+6h2o
氨气检验方法：
1、用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝证明有氨气。
2、用玻璃棒煮淡盐酸紧邻，产生白烟，证明存有氨气。
3、氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
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化教论学生实
验报告册课题：《氨催化氧化制硝酸》姓名：王思氩
学号： 10111550105 日期：2013年11月20日
《氨催化氧化制硝酸》
四．实验操作
2.按图连接装置
3.检查装置的气密性
五．实验结果分析
1. 实验成功的三个指标：
根据实验现象，能够清楚地看到：
①双通管中的催化剂由墨绿色变为黑色
②在圆底烧瓶中能够明显看到棕黄色气体充满了整个瓶内
③石蕊试纸从初始的蓝紫色溶液变为枚红色溶液。
即：能够完全达到三个指标，实验成功。
2. 实验操作反思：
①催化剂的用量：
本次实验中，量取了一药匙（约2g）的重铬酸铵进行加热，但是加热后体积进行了多倍膨胀，在进行反应时，只取了其中的一半用量，就能够明显地出现实验现象，造成了一半药品的浪费
改进：
在实际进行实验时，采用半药匙（约1g）的重铬酸铵进行反应即可，以免造成药品的浪费。
②鼓气速率：
本次实验中开始时鼓气速率适中，现象明显。
A .但是后来在一次猛然鼓气时，由于气流过大，将双通管内的催化剂冲出一段距离，
使上部的双通管未能完全填充。
改进：
鼓气时，除了要注意让气泡均匀外，还必须注意不能在短时间内鼓气过猛，因为本实验的要求是玻璃丝棉不能夯实，所以如果气流突然加大，会使两端被玻璃丝棉夹住的三氧化二铬被冲散，造成催化不充分。
B．在催化剂散开后，继续鼓气，但是鼓气的速率不均匀，时慢时快，然后就看到圆底烧瓶内出现了白色烟雾，不过并不明显，只是附着在瓶壁内有薄薄的一层。
分析原因：
出现白烟，是因为氨气未能被完全催化，通过双通管到达圆底烧瓶中，最后生成了硝酸铵固体。
改进：
鼓气的速率除了要均匀外，还必须缓慢。
在最开始时鼓气的速率很慢，大约2s在烧杯中冒一个气泡，能够看到很明显的棕黄色气体现象。
所以，鼓气的速率可以稍慢一点，但是千万不能太快。
六．实验的相关思考：
出现深蓝色即有硝酸根离子。
4.本实验中没有干燥装置，是否需要进行干燥？
答：通过查阅资料得知，干燥装置并非实验成功的关键，有些装置不用干燥剂仍可确保成功。
但是本次实验过程中红棕色的二氧化氮气体在烧瓶中慢慢生成的同时烧瓶内却凝结了一些的水蒸气。
这主要是因为氨气在氧化后生成了大量的水：
①水蒸气的存在不仅不利现象观察，而且会将其吸收形成硝酸酸雾。
②水汽的存在会影响催化剂的活性，会影响反应的持续进行。
因此可将原有装置做下的改进，在燃烧管和烧瓶中增加一个装有无水氯化钙的干燥管。
在这里氯化钙不但具有干燥的作用，还能吸收过量的氨气，可以更加直接清晰地观察到红棕色的二氧化氮气体
5.分析三氧化二铬作为催化剂的优缺点，
答：①优点：三氧化二铬的催化性能很好，并且易得、便于操作，价格便宜、取材方便。
而且催化性能持久，能够长时间保持活性。
在大量实验的应用中都
能够使反应成功。
②缺点：在制备三氧化二铬的过程中，存在一定的潜在危害。
三价铬虽然对皮肤
等无直接损害，但是在空气中加热重铬酸钾如果有六价铬就会对皮肤、
鼻、喉等造成刺激性损害。
6.如何消除本实验中圆底烧瓶中产生的白色烟雾现象？
答：①首先明确产生白烟的原因：
当氨气不能被完全氧化时，过剩的氨气在圆底烧瓶中与产生的二氧化氮气体和一氧化氮气体反应生成硝酸铵和亚硝酸铵，白烟就是这两种固体小颗粒。
②所以，关键操作就是要消除过剩的氨气
③改进操作：在双通管和圆底烧瓶之间增加一个无水氯化钙的干燥装置：既可以
吸收过剩的氨气，又可以吸收尾部产生的水汽。
7.根据催化剂的温度，选择哪种加热方式会更好？
答：通过查阅资料：
氨催化氧化反应为强放热反应，但是温度过低，反应速度太慢，必须进行加热。
在大量实验证明，本实验的最佳反应温度咋500-800摄氏度。
进行对比实验：
在保证装置、条件等都相同的条件下，分别用酒精灯和煤气灯进行加热，
结论：
通过计时，用酒精灯进行加热，通过7-8分钟能够看到实验现象，用煤气灯进行加热，在3-5分钟能够看到实验现象，所以利用煤气灯加热能够更好地达到演示实验的效果。
8.本次实验中石蕊溶液的变色较为缓慢，大约用了10分钟，试分析是什
么原因？如何对这一原因进行改进？
答：①分析原因：
一氧化氮不能直接和水发生反应，必须在有氧气的参与下，才能变为硝酸，所以，如果氧气不够充足的话，二氧化氮的生成量小，硝酸的生成量自然也小，石蕊溶液的变色就缓慢
②解决关键：要增大烧瓶内的氧气含量。
③改进方法：
在圆底烧瓶中再增加一个导气管，从这个导气管鼓入空气或氧气，使一氧化氮一经生成就能被充分氧化为二氧化氮，再通入水中生成硝酸。
具体装置见下图：（从5号口通入空气）
七、关于教学的相关思考。