素养说明:通过对盐酸、硝酸和硫酸的工业制取的探究,体现学生学以致用的原则,以及赞赏化学对社会发展的重大贡献提高考生分析与解决实际问题的能力。
1.工业制硝酸--氨氧化法
(1)催化氧化
设备:氧化炉
反应:4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2
(2)NO2的吸收
设备:吸收塔
反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
说明:工业制硝酸过程中,由于有循环氧化吸收作用,故理论上1 mol NH3可制得1 mol HNO3。
2.工业制硫酸--接触法
(1)造气
①设备:沸腾炉
②原理:4FeS2+11O2\s\up7(煅烧(煅烧)2Fe2O3+8SO2
(2)接触氧化
①设备:接触室
②原理:2SO2+O2催化剂△2SO3
(3)三氧化硫的吸收
①设备:吸收塔
②原理:SO3+H2O===H2SO4
(4)工业处理:
①炉气要净化,以防催化剂中毒。
②常压下(400 ℃~500 ℃)转化率已经很高,反应没必要采用高压操作。
③为了防止形成酸雾,提高吸收率,吸收SO3时不用水而用98.3%的浓H2SO4。