高中化学_1
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感谢大家给予我这个机会,让我为大家解答高中化学的问题。这个问题集合囊括了一系列与高中化学相关的问题,我将全力以赴地回答并提供有用的信息。
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高中化学
那就是个总的方程式 这个反应是分步进行的,但为了方便把中间产物给约去了。
工业制硝酸的流程如下:
氨催化氧化制硝酸
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**。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,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
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%。
B NO的氧化 出氨氧化反应器(亦称氧化炉)的反应气经废热锅炉和气体冷却器分出冷凝稀酸后,在低温下(小于200℃)利用反应气中残余的氧继续氧化生成NO2:
2NO+O2===2NO2
NO+NO2===N2O3
2NO2===N2O4
其中生成N2O3和N2O4的反应,速度极快(分别为0.1 s和10-4s),而生成NO2的反应则慢得多(约20 s左右),因此是整个氧化反应的控制步骤。上列三个反应是可逆放热反应,反应后,摩尔数减少,因此降低反应温度,增加压力有利于NO氧化反应的进行。NO的氧化程度α-NO与温度和压力的关系示于图3-1-14。由图3-1-14可见,当温度低于200℃,压力为0.8MPa时α-NO接近100%,常压时α-NO也能达到90%以上,实际操作时α-NO在70%~80%之间,反应气即可送吸收塔进行吸收操作。NO的氧化是一个非催化氧化反应,反应时间比氨氧化反应长得多,前者为20 s左右,而后者仅为2×10-4s。当氧氨比γ=1.7~2.0时,相应的氨浓度为11.5%~9.5%,为加速NO的氧化速度,此时需配入二次空气(它又可用作漂白塔的吹出气),将反应气中氧浓度控制在7.0%左右。
C吸收 吸收在加压下进行。氮氧化合物中除NO外,其他的氮氧化合物在吸收塔内与水发生如下反应:
2NO2+H2O===HNO3+HNO2
N2O4+H2O===HNO2+HNO3
N2O5+H2O===2HNO3
因在常温下N2O3很容易分解成NO和NO2,因此由上列第三式生成HNO2的量不大,可以忽略不计。上列各式生成的HNO2只有在温度低于0℃,以及浓度极小时方才稳定,在工业生产条件下,它会迅速分解:
3HNO2=HNO3+2NO+H2O-75.9 kJ
因此,用水吸收氮氧化物的总反应式可写作:
3NO2+H2O=2HNO3+NO+136.2 kJ
即NO2中2/3生成硝酸酸,1/3变成NO,它仍需返回到氧化系统参与氧化反应,而且由于受共沸酸浓度的限制,硝酸浓度不会很高,一般在60%左右。
现有的稀硝酸生产方法有5种,即常压法、中压法(0.25~0.50MPa)、高压法(0.7~1.2MPa)、综合法(氧化为常压、吸收为加压)和双加压法(氧化为中压,吸收为高压)。
常压法氧化和吸收都在常压下进行,设备投资和动力消耗都较省,但制得的硝酸浓度不高,仅为45%~52%,排出的尾气中,氮化物NOx(NO、NO2及其他氮化物的总称)含量高,要增加处理装置,经治理后才能排入大气。
中压法、高压法和双加压法氧化和吸收都在加压下进行,设备投资和动力消耗大,但制得的酸浓度高,可达65~72%,尾气中氮化物NOx的含量比较低,容易处理或直接排放。其中双加压法加压方式合理,吸收率达99.5%,尾气中NOx只有180 ppm左右,可直接经烟囱排入大气,因此是值得大力推广的生产方法。综合法氧化在常压下进行,吸收在加压下进行,设备投资和动力消耗介与常压和加压之间,硝酸浓度仍可达到65%~72%。
你问的 加水就是 C步生成硝酸时所用的水,我记得课本上有NO2溶于水产生硝酸.
脱水是 因为为了提高硝酸浓度,将C步所加的水吸出。当然因为 步时有水生成,所以题目中告诉你加水的量等于吸水的量你就能求出生成的硝酸中含水量.
好了,今天关于“高中化学”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“高中化学”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。
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