常见物质的制备及重要的化工生产
原理(主要的离子方程式、 资源 名称 化学方程式) Fe3++3OH-海水晒盐及其粗盐Mg2++2OH-(主要含有Fe3+、2-OMg、Ca和S4等2+2+说明 Fe (OH)3↓ Mg(OH)2↓ BaSO4↓ CaCO3↓ BaCO3↓ 粗盐提纯时,所加的沉淀剂要过量,且在后续的操作中要除去这些沉淀剂,Na2CO3一定要放在氯化钡之后加入,待过滤完再加盐酸调溶液的pH 2-OS4+ Ba2+CO2-3+ Ca2+离子)的提纯 2-O3C+ Ba2+氯碱工业 ①次氯酸钠的制备 ②氯化氢的制备 2NaOH+Cl2H2+Cl2NaCl+NaClO+H2O 2HCl ①侯氏制碱法:向饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒。原料利用率高,副产物NH4Cl是化肥 海水 侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O2NaHCO3 NaHCO3↓+NH4Cl ②索维尔制碱法:原料利用率低,副产物CaCl2几乎无用。NH3+CO2+H2ONH4HCO3+NaCl2NaHCO3NH4HCO3 NaHCO3↓+NH4Cl Na2CO3+CO2↑+H2O Na2CO3+CO2↑+H2O 2NH3↑+CaCl2+H2O 2NH4Cl+CaO①电解熔融的氯化钠,而不是氯化钠溶液 电解熔融的氯化钠制钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ②制钾:利用钾的沸点比钠的沸点低,不断地将钾的蒸气分离出去,就能使反应持续进行 Na(l)+KCl(l)-- K(g)+NaCl(l) 要用热的空气或水蒸气把生成的溴吹出 提取溴 Cl2+2BrBr2+2Cl CaCO3海水制镁 CaO+H2OCaO+CO2↑ Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 MgCl2+2H2O Mg+Cl2↑ I2 先水浸再通入氯气氧化,过滤、提纯得到碘 结晶析出MgCl2·6H2O,在氯化氢气流中加热晶体得到无水氯化镁 MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+2HClMgCl2(熔融)海带Cl2+2KI海藻 海带提碘 滤液2KCl+I2 CH4(g)+H2O(g)合成氨及尿素 H2O(g)+CO(g)N2+3H22NH3+CO2NH3+H2O空气 合成氨态氮肥 NH3+HNO3CO2(g)+H2(g) 2NH3 CO(NH2)2+H2O NH3·H2O NH4NO3 NH4HCO3 (NH4) 2SO4 氨态氮肥不能和草木灰(含碳酸钾)共用 CO(g)+3H2(g) ①液化空气后再分离得到氮气 ②也可通过制水煤气得到氢气 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) NH3+H2O+CO22NH3+H2SO4NH3+HCl2NH3+CO2NH3NONH4Cl CO(NH2)2+H2O NO2HNO3 工业制 4NH3+5O22NO+O23NO2+H2OFeS2SO24NO+6H2O 2NO2 NO+2HNO3 ①三步反应都是放热反应,所以要充矿产 工业制硫酸 SO32Fe2O3 +8SO2 发烟硫酸分地利用能源:如第一步是在沸腾炉中进行,进入接触室的气体要净化、4FeS2+11O22SO2+O2SO3+H2O2SO3 H2SO4 预热 ②用98%浓硫酸吸收SO3,防止形成酸雾。得到发烟硫酸,再稀释为98%的浓硫酸 C+O2CO2 C+CO22CO 加入石灰石的作用是为了除去铁矿石中的脉石 3CO+Fe2O3(g)钢铁的冶炼 CaCO33CO2+2Fe CaO+CO2↑ CaSiO3 CaO+SiO2铝土矿 (Al2O3)Al2O3-NaAlO2Al -O2Al2+HO 2Al(OH)铝土矿(含Al2O3)经过下列转化:Al2O3-OAl23铝的冶炼 Al2O3 +2OH2Al(OH)3Al2O3是-OAl2+CO+2HO2-O3Al(OH)↓+ HC 3为了得到纯净的Al2O3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 4Al+3O2↑ 2Al2O3(熔融)SiO2+2C矿产 Si+2CO↑ 粗硅提纯: 方法一:Si+2Cl2制粗硅及粗硅提纯 SiCl4+2H2Si+4HCl SiHCl3+H2 SiCl4 SiO2与C反应的产物是CO而不是CO2 方法二:Si+3HClSiHCl3+H2煅烧石灰石 (制熟石灰) CaCO3CaO+H2OSi+3HCl CaO+CO2↑ Ca(OH)2 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2↑ ①制玻璃的原料:Na2CO3、CaCO3、SiO2,玻璃的主要成分:Na2SiO3、硅酸盐工业(玻璃、 CaCO3+SiO2水泥、陶瓷) Na2CO3+SiO2CaSiO3、SiO2 ②制水泥的原料:黏土、石灰石 ③制陶瓷的原料:黏土 制水煤气 制甲醇 C(s)+H2O(g)CO+2H2CO(g)+H2(g) CH3OH 碳和高温的水蒸气反应,生成CO 工业上合成的橡胶还有氯丁橡胶、丁合成橡胶 聚乙烯 苯橡胶等 裂化就是在一定的条件下,将相对分化石 子质量较大、沸点较高的烃断裂为相燃料 石油的裂化 C16H34C8H16+C8H18 对分子质量较小、沸点较低的烃的过程(热裂化、催化裂化) 裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度(700800 ℃,有时甚至高石油的裂解 C9H203C2H4+C3H8 达1 000 ℃以上),使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程