高中化学《乙烯》教案

2024-10-19

高中化学《乙烯》教案(通用8篇)

1.高中化学《乙烯》教案 篇一

5-3-2 乙烯和烯烃(第二课时)

[教学目标] 1.知识目标

(1)掌握乙烯的化学性质。

(2)了解加成反应和聚合反应的概念。

(3)了解烯烃的性质,了解烯烃类同分异构体的种类。2.能力和方法目标

(1)通过从乙烯的结构和性质到单烯烃的结构和性质推导分析,初步学会用官能团分析有机物性质的方法,提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。(2)联系烷烃和烯烃性质的变化规律,提高对同系物性质和结构的把握能力。3.情感和价值观目标

通过催熟水果等家庭实验了解乙烯在自然的作用等,通过乙烯加聚产品用途的分析了解有机合成材料在日常生活中的重要作用。从而提高学化学、爱化学的自觉性。

[重点与难点] 本课时的重点是乙烯的化学性质,难点是加成反应和加聚反应原理的理解。[教学过程]

见ppt文件。

课堂练习: 1.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9 g,其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍,当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2 g,则这两种气态烃是()

(A)甲烷和乙烯

(B)乙烷和乙烯

(C)甲烷和丙烯

(D)甲烷和丁烯

2.两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6gH2O。下列说法正确的是

()

(A)混合气体中一定有甲烷

(B)混合气体一定是甲烷和乙烯

(C)混合气体中一定没有乙烷

(D)混合气体中一定有乙烯 3.某烯烃与氢气加成后得到2,2--二甲基丁烷,该烯烃的名称是

()

(A)2,2--二甲基--3--丁烯

(B)2,2--二甲基--2--丁烯

(C)2,2--二甲基--1--丁烯

(D)3,3--二甲基--1--丁烯 4.现有乙烯和丙烯,它们进行加聚反应后,产物中可能含有:(A)只有①②

(C)有①②③

(B)只有①④

(D)全可能含有

5.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9 g, 其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍, 当混合气体通过足量溴水时, 溴水增重4.2 g, 则这两种气态烃是

()

(A)甲烷和乙烯

(B)乙烷和乙烯

(C)甲烷和丙烯

(D)甲烷和丁烯

6.甾(音zai)是含有4个环和3个侧链的有机分子的形象称呼。中文名中对有羟基的甾又叫甾醇。现有a、b两种物质,结构简式分别如下图所示。

根据上述材料,回答下列问题:

(1)a物质叫甾醇,则b物质叫__________(填标号)(A)甾烷

(B)甾烯

(C)甾芳香烃

(D)甾稠环化合物(2)每个a和每个b分子中的氢原子数目相差_______(填数字)个。

(3)a物质发生消去反应后,产物与Br2按1:1的物质的量之比发生加成反应,可生成

_______(填数字)种二溴代物。

参考答案:

1C。2D。3D。4C。5C。6.(1)A。(2)2。(3)5。

2.高中化学《乙烯》教案 篇二

关键词:VCM生产,直接氯化,裂解,焚烧

美国西方化学公司OXYVINYLS (以下简称“西方化学”) 是氯乙烯技术的最大专利商, 它的VCM产量名列世界第二, 采用了自有知识产权的完善的VCM工艺, 总产量超过2850万吨/年。2011年12月青海盐湖工业股份有限公司金属镁一体化项目 (以下简称“盐湖集团”) 与西方化学公司签订了35万吨/年乙烯法VCM工艺专利技术转让协议。35万吨/年乙烯法VCM装置原料干氯气来自金属镁电解副产的氯气;乙烯来自DMTO装置, 而乙烯法氯乙烯装置副产的氯化氢气体输送至乙炔法氯乙烯装置生产氯乙烯, 不同于通常的乙烯平衡法氯乙烯装置, 故技术的关键在直接氯化和裂解工艺。西方化学针对上述生产情况, 提供直接氯化技术包含高温和低温直接氯化相结合的技术方案, 能最大限度的发挥原材料效率和能耗效率与总成本最小化之间的最优化平衡;成为具有盐湖集团特色的VCM合成工艺。

一、直接氯化反应单元

以乙烯和氯气直接生产二氯乙烷是世界上各主要专利商的合成原理基本一致, 均采用液相二氯乙烷为介质, 以三氯化铁或特殊络合物为催化剂, 由乙烯和氯气鼓泡通过液层进行反应, 生成二氯乙烷, 其主反应方程式为:

1. 直接氯化工艺

盐湖集团金属镁装置所产采用的工艺, 是电解无水氯化镁生产金属镁和氯气。其主反应方程式如下所示:

与传统的氯碱化工工业相比较, 有很大的区别;其电解槽出来的电解尾气气体的主要氯气成份与传统氯碱工业中的氯气成份有很大的区别, 详见附表一:

(1) 传统低温直接氯化工艺

低温直接氯化工艺在50℃条件下, 原料气乙烯和氯气进行加成反应。在加成反应过程中, Fe Cl3不仅催化了氯气和乙烯的加成反应, 同时也促进了取代反应, 不能很好地抑制生成物的二次反应, 导致产品的纯度下降。一般来说温度越高、反应速度越快、副产物增加也越多。为提高EDC收率, 早期工艺采用较低反应温度。

低温直接氯化工艺缺点也很突出:需要大量的庞大外循环冷却设备导出反应热, 方可维持要求的温度, 以确保反应的进行。由于低温反应是液相出料, 故生成的粗EDC中含有大量的催化剂, 需定期补充大量催化剂。粗EDC需要大量水洗、碱洗设备对EDC进行洗涤、中和, 废水多, 易造成部分EDC损失。工艺流程复杂、EDC成品消耗冷却水多、精馏消耗蒸汽量大、设备的一次性投资大。

(2) 传统高温直接氯化工艺

高温直接氯化工艺是在EDC的沸点 (83.6℃) 以上进行反应, 由于采用气相出料, 产品中不含有Fe Cl3催化剂;不需要水洗、碱洗处理直接送往二氯乙烷精馏系统;其缺点是:由于反应温度过高, 易产生三氯乙烷等副产物。35万吨/年乙烯法VCM装置使用乙烯和氯气直接氯化, 生成1, 2-二氯乙烷, 0.2MPa和120℃条件下反应生成EDC蒸汽, 精制后在裂解炉中裂解为VCM和HCl。

(3) 西方化学工艺特点

美国西方化学的VCM专利技术中应用简单的铁催化剂系统, 无需加入铁系催化剂和特殊的催化剂。无需铁系催化剂和特殊的催化剂储存、添加, 或催化剂活化设备;在日常的生产中减少了添加、贮存催化剂的成本。直接氯化的反应热100%完全有效的得到回收, 完全应用于低温直接氯化工序、EDC蒸馏脱除重质组分不需要蒸汽。

为优化投资成本和原材料及公用工程消耗, 并结合盐湖集团金属镁一体化PVC装置的实际情况, 设计上采用低温直接氯化反应器与高温直接氯化反应器串联结合工艺, 氯气和乙烯按流量控制加入到低温直接氯化反应器中, 反应热量在换热器中用冷却水移走。来自低温氯化反应器的干燥粗EDC送入高温直接氯化反应器, 消除了通常情况下对低温直接氯化粗EDC要经过EDC洗涤系统进行处理的需要, 减少了水的消耗和工艺废水;提供全能力低温直接氯化洗涤系统 (酸洗和碱洗系统) 是可以允许在高温直接氯化反应器不能接收氯化粗产品情况下时也能运行低温直接氯化反应器。

2. 盐湖特色的EDC精制工艺

由于本VCM装置的工艺特点, 高温直接氯化反应和低温直接氯化反应相串联的工艺形式。该EDC的精制系统与传统EDC精制工艺的存在着很大的区别。低温直接氯化工艺生产的EDC要经过脱水塔、低沸塔、高沸塔、回收塔精制后送去EDC裂解工序进行下一道工序的生产。盐湖集团的EDC精制工艺是高温直接氯化和低温直接氯化相结合的工艺, 在二氯乙烷精制上也和传统工艺有很大的区别, 第一是将脱水塔和低沸塔合二为一, 低温直接氯化生产的二氯乙烷进入其中进行处理后和高温直接氯化生产的二氯乙烷一起进入高沸塔和回收塔再次进行精制处理。高沸塔塔底的高沸物组分送往二氯乙烷回收塔, 已回收EDC, 回收后的EDC直接送往脱水塔重新精制。

二、EDC裂解单元

本乙烯法VCM装置EDC裂解炉, 西方化学提供技术参数, 由法国赫尔蒂公司根据我公司的实际条件进行单独设计的, 是世界上最为经济实用的EDC裂解炉。EDC裂解的主反应方程式:

西方化学低压裂解工艺同其他专利技术的高压裂解工艺相比具有很多的优点:产生的副产品很少, 尤其是丁二烯、氯甲烷、乙基氯化物;安全性有很大的提高, 更低压力的裂解炉和急冷系统运行, 可以使裂解炉炉管管壁更薄, 降低投资;针对我公司提出的条件, 采用焦炉煤气作为燃料气进行燃烧加热裂解炉, 优化设计使裂解炉的热效率达到91%。由于是低压裂解副反应少和产品收率高, 结焦率也降低了不少, 比其它高压裂解工艺专利技术。

精制EDC送到EDC裂解炉, 高温裂解成VCM和HCL。热解反应发生在燃气或燃油的箱式炉内, 温度为490--510℃, 压力为1.0MPag, 裂解炉在低压运行, 以气相物料作为进入裂解炉, EDC的转化率为55%。低压气相进料可以保持在线运行时间一年以上不需要除焦, 裂解炉在线运行时间超过一年, 部分专利引进用户可使用18个月, 甚至更长的时间。使用有效的急冷塔塔底汽提塔对HCL和VCM进行回收和脱焦。从裂解炉热流出物进行有效的热回收生产蒸汽, 每吨VCM回收200, 000千卡蒸汽用作2.0MPa (G) 高压蒸汽, 用于VCM精馏系统。

三、VCM精制单元

由于低压裂解工艺产生极低水平的杂质, 这将极大地降低所要加工或者处理的原题副产品的量。故在氯乙烯精制单元中, 由于副产物和杂质较少, 所以氯乙烯产品的精制变得很简单, 因需要脱除的杂质水平很低, 氯乙烯塔可以在很低回流率的情况下运行。显著地降低了运行塔器所需要的蒸汽和冷却水。

在VCM精制单元, HCl、EDC和VCM分离。在HCL塔中, 塔顶分离出HCL, 塔底的物料进入VCM塔。在VCM塔顶分离出VCM, 塔底的EDC经过氯化, 把其中的不饱和副产物转化为重组分, 送至粗EDC储罐。VCM塔顶的VCM经过VCM汽提塔后, 脱除HCl和水。HCl塔分离出的HCl经过换热后, 减压送至乙炔法VCM装置作为原料气。

VCM精制的主要技术特点如下:

·上游焦炭的有效去除, VCM精制塔再沸器的检修周期可长达3年。

·VCM汽提塔脱除了VCM产品物流中的残留HCL, 不再需要碱洗或者固碱洗涤塔。

·VCM汽提塔塔顶馏分再循环至HCL塔, 提高了对HCL的回收。

四、三废治理和环境保护措施

此乙烯法VCM装置达到美国EPA和OSHA标准。西方化学为装置区内尾气收集系统提供全套专有技术和工艺设计。这些尾气包括连续工艺尾气及间断的尾气如停止和维护尾气、储罐尾气和紧急尾气。不同的尾气流保持分开, 以避免腐蚀形成烃类和空气的可燃性混合物可能性。

1. 废水处理

在VCM装置内的工艺废水和非工艺废水都会先收集集中后, 在废水处理单元得到中和、汽提、冷却等处理。在正常操作下, 主要的工艺废水来自碱洗罐, 因为流量较小, 可以先收集在废水储罐, 到一定液位后间歇地送入废水汽提塔中处理。当低温氯化反应器不开的时候, 来自酸洗罐的废酸水成为主要的工艺废水, 该股废水经过碱洗后, 同样收集后通过废水汽提系统集中处理, 最后送至界外作进一步的生化处理。

2. 废气处理

氯化反应器的尾气和从高塔回流罐、VCM球罐、VCM汽提回流罐等处来的干尾气;从干燥塔、汽提尾气冷凝器、碱洗罐、酸洗罐、湿EDC储罐等处来的湿尾气;从工艺废水槽和污水罐来的低压废气, HCl中和罐来的HCl尾气, 均送至焚烧单元进行处理, 以达到排放标准。

焚烧废液和废气产生的HCl用HCl吸收器生成31%盐酸, 送至盐酸储罐。除供我装置自用外, 要输送至金属镁装置盐用作电解氯化镁的保护气。

结语

3.乙烯利催熟真相 篇三

民间将成熟的香蕉或苹果和生香蕉放在一起,然后用薄膜包起来,其原理即是通过成熟果实释放出乙烯来启动香蕉果实内部的乙烯产生,达到催熟香蕉的目的。民间使用棒香催熟香蕉也是利用棒香燃烧可产生乙烯气体的原理。

因此,人工使用乙烯利来催熟香蕉等水果,就是利用其缓慢释放乙烯,从而达到催熟的目的。

乙烯对人体没有任何副作用

乙烯是普遍存在于植物体内的一种天然植物激素,为简单的不饱和碳氢化合物,在正常大气压下是一种气体。高等植物各器官都能产生乙烯,果实成熟时产生乙烯最多。因此,即使不用乙烯或乙烯利催熟,果实自然成熟过程中本身就会产生大量乙烯,所以乙烯对人体没有任何副作用。

乙烯利催熟原理

乙烯利与水或含羟基化合物反应放出乙烯,植物体内含有一种称为乙烯受体的糖蛋白,乙烯作为催化剂与乙烯受体结合后,进一步通过代谢然后起生理作用,如加速果实的呼吸,促进水果内有机酸和淀粉向可溶性糖转化等等,从而促进成熟和着色,因此乙烯的催熟过程是一种复杂的植物生理生化反应过程,不是一种化学作用过程。不产生对人体有任何毒害的物质。

乙烯/乙烯利规范使用方法

催熟是果品产业链中不可缺少的环节,也是国内外多年来的通行做法。只要按规范操作,使用乙烯或乙烯利对果实进行催熟,不会使果实对人体造成任何危害。乙烯利在果实内残留不能超过2mg/Kg,因此,在用乙烯利催熟水果时,要按有关规范操作,不能过长时间浸泡。最好使用在催熟库中通入乙烯气体催熟的方法。

1. 在催熟库中通入乙烯气体催熟

采收后的青香蕉经采后落梳、清洗、杀菌、分级等处理程序后,用纸箱包装,然后在冷库贮藏。在上市前转入催熟库,往库内通入100-150 ppm的乙烯气体 24-48小时即可。同时控制库内的温度在14-18℃,湿度在90-95%,并注意催熟库中的通风和气体循环。这样才能获得果皮颜色鲜黄、亮丽,成熟度一致的香蕉。这种催熟方法投资成本高,仅适用于大型水果营销企业,在国内很少使用。

2.用市售的乙烯利液体催熟

将乙烯利配成含乙烯有效成分500 ppm的水溶液,将香蕉果实在溶液中浸湿后立刻捞出(而不是浸泡几个小时甚至很长时间),或用配制好的乙烯利水溶液喷洒/浇淋在香蕉果实表面,沥干水分后将香蕉用塑料薄膜袋或塑料薄膜密封。放在一定温度下,2-3天即可转黄。

3. 采用乙烯控释剂催熟

目前研发出一种像防潮剂的“催熟小药包”,叫气体熏蒸型乙烯控释剂,可用于催熟香蕉、芒果、柿子等。其原理是采用一种特殊的材料来包装乙烯利,使用前先将催熟剂小袋放入清水中浸湿,然后将其放入需催熟的芒果/香蕉包装箱中(根据果实的重量放入不同的量)。将包装箱放置于一定的温湿度环境下,“小药包”中的乙烯利就缓慢释放乙烯(可在72小时内均匀地释放乙烯),从而达到催熟的目的。

4.乙烯全国公开课教案 篇四

知识目标:

1.了解石油的组成;了解石油的分馏原理及分馏产品及用途;了解石油的裂化和裂解。

2.知道乙烯是石油的炼制的主要产物。 能力目标:

了解乙烯组成及其结构特点;认识乙烯的物理性质和化学性质及其重要作用。

情感态度价值观:

1.通过相关资料介绍激发学生的兴趣和增强学习的自信心和责任感; 2.通过启发、诱导、设疑、自学讨论等方法使学生了解石油的炼制措施和原理通过对乙烯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度。从而提高学化学、爱化学的自觉性。 教材分析:

地位作用:

教学重点:乙烯化学性质 教学难点:加成反应原理的理解

1 教法与学法:

自学预习提纲——观看实验录象——提出问题——自由讨论——重点讲解——巩固练习教学过程与方法

教学媒体:现代媒体、传统媒体 教学过程:

[引言] 在二十世纪九十年代,在中东地区爆发了名为“沙漠风暴”的海湾战争,以美国为首的盟国部队对伊拉克进行了严厉的军事打击;另一方面美国和沙特两国保持特殊的“友好”关系;直到现在美国在中东地区仍驻扎着大量的军队,牢牢地控制着海湾的局势。为什么美国会投入大量的兵力把持中东的局势呢?其中一个最主要的原因就是即将学习的主题之一——石油。

师:石油是怎样形成的?石油中有哪些元素?

生:各种有机物特别是低等动植物如藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉的缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地下,经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。

板书:一.石油的炼制 1. 组成:主要由分子中含不同数目碳原子的组成

含C、H,还含少量S、N、O等元素

师:其实直接从矿井开采出来的应该叫原油,除了含有机物外,还含有无机物水、盐等,先要脱水、脱盐,但原油直接利用的价值不高,为了提高其利用率,必须将石油中各成分进行一定程度分离,使它们各尽其用因为石油是由不遄碳原子数烃组成,碳原子数不同,结构不同,其沸点均不同。所以可以根据石油中烃类混合物的各种成分的沸点不同这一特点来分离他们。加热他们,沸点低的烃(即分子数碳原子数少)的烃先汽化,其蒸气经冷凝后变为液体首先分离出来。这种方法叫蒸馏。随着温度升高,沸点较高的烃再汽化,经冷凝也分离出来。像这样,通过加热和冷凝,把汽油分成不同沸点的产物,这种方

2 法叫分馏。

问:分馏是物理变化还是化学变化? 生:物理变化。 板书: 2.石油的炼制

(1)分馏:利用各组分沸点不同进行分离(物变)

师:工业分馏石油的主要设备叫做分馏塔,大家看到课本P67图3-2-5,工业分馏产物主要有石油气—C4以下;汽油—C5—C10;煤油—C11-C

16、柴油C15—C

18、重油——C20以上,它们仍是混合物。

师:汽油、煤油、柴油等产量较高点占1/4左右,而社会需求量大的正是这些轻质油,那如何得到,更多轻质油,工业上怎样充分利用重油?

师:工业上主要通过裂化和裂解重油来实现,裂化就是在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。

板书:

催化剂M小(化变) (2)裂化:P67 M大 催化剂C8H18+C8H16 C16H34 主要原料:重油

目的:提高轻质液体燃料的产量和质量。

师:而有些裂化产物还可以继续分解,生成饱和的不饱和的小分子气态烃,这种方法叫做裂解,其实就是更深度的裂化。

催化剂M小(化变) 板书:(3)裂解:P67 M大 主要原料:石油分馏产品(包括石油气) 目的:得到气态短链烃——主要是乙烯

师:刚才我们说了乙烯是石油炼制的重要产物之一。目前,世界上已将乙

3 烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。以乙烯为原料制取的化工产品越来越多,用途也越来越广泛,如P68图3-2-6所示,可以制杀虫剂、塑料、布料、酒精等等。接下来,我们就一起来学习乙烯的性质及作用。

板书:

二、乙烯

师:乙烯分子式为C2H4,能否根据其分子式写出电子式、结构式、结构简式。

板书: 1.组成与结构

结构式H—C—C—H

结构简工:CH3—CH3

空间结构:饱和烃、烷烃)CnH2n+2)平面结构,6原子处于同一平面,键角120°(双键不能旋转) 不饱和烃:烯烃(CnH2n,n≥2)

师:把青桔子、熟苹时放在同一个塑料袋里,系紧袋口,这样一段时间后青桔子就可以变黄,成熟。这是因为熟苹果不断释放放出催熟剂,催熟桔子,而这种催熟剂就C2H4。

那大家能从熟苹果上看见什么有色物质挥发出来吗? 生:没有。 板书:

2.物性:P68无色,稍有气味,难溶溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

ρ≈ρ空气,不能用排空气法收集,可用排水法。

师:前面我们学习了烷烃,知道烷烃化学性质稳定,不易与酸碱、盐、强

4 氧化剂等反应,比如乙烷,那乙烯与乙烷一样都具有2个碳原子,但是一个是碳碳双键,一个是复键,其化学性质会有差异吗?

[观察·思考] P68 师:因为制备C2H4时间较长,所以这些实验我们留到下次实验室去做。我们先来说下它们的现象。

板书: 3.化性 (1)氧化反应

点燃a. 燃烧:CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O 师:乙烯在空气中爆炸极限是3.4%--34$,故点燃之前须同H

2、CH4一样验纯)

乙烯燃烧时,火焰比甲烷燃烧更明亮,并伴有黑烟,这是因为乙烯中碳质量分数更高,不完全燃烧有炭黑。甲烷中含碳量75%,而乙烯的约占86%。

b. 使酸性KMnO4溶液褪色

KMnO4CO2 C2H4 师:若在无机反应中,该反应的反应类型应该是氧化还原反应。但在有机化学反应中,我们只说有机物的反应类型。比如,乙烯燃烧乙烯发生了氧化反应,所以我们就说该反应属于氧化反应;以此类推乙烯使高锰酸钾溶液褪色也是氧化反应。

师:乙烯可以使KMnO4溶液褪色,也可以使溴水褪色,原理一样的? 生:不是。

师:我们来看下乙烯与溴水反应的机理

Br Br H—C—C—H+Br—Br → H—C—C—H(1,2-二溴乙烷)

H H

H H

5 板书:(2)加成反应:有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子成原子团直接结合生成化合物的反应。

CH2=CH2+Br2 → CH2Br—CH2Br 问:加成反应与前面学的烷烃的取代反应有何不同?

生:加成反应比较像加成反应,取代反应比较像置换反应,但都所不同。 [迁移应用] P72写出C2H4与HCl、H

2、H2O反应的化学方程式。 师:乙烯易发生加成生应,除与溴水外,还可以与Cl

2、HCl、H

2、H2O等许多物质在一定条件下加成)。

一定条件CH3—CH3 如:CH2=CH2+H2 一定条件CH3—CH2Cl CH2=CH2+HCl 一定条件CH3—CH2OH CH2=CH2+H2O 练习:

1.鉴别乙烯与甲烷,可用什么办法:①用溴水;②用酸性KMnO4溶液。 2.除甲烷中的C2H4

KMnO4CO2,引入新杂质。 ①用溴水;CH2=CH2 注:不能用KMnO4溶液。

3.制备较纯净一氯乙烷,可用什么方法?

①CH3CH3与Cl2发生取代,但是连锁以应,氯化物不只一种,制得CH3CH2Cl不纯。

②C2H4与HCl一定条件下加成。 板书:

4、用途

4.如何验证CH3CH3与Cl2是发生取代,CH2=CH2与Cl2是加成?(注意Cl2的量)

板书:

4、用途

6 小结:本节课主要学习了石油的炼制和乙烯的性质及用途。 板书设计:

一、石油的炼制 1.组成 2.炼制

二、乙烯 1.组成与结构 2.物理性质 3.化学性质

5.实验二--苯乙烯乳液聚合教案 篇五

一、实验目的

1.了解乳液聚合基本原理。2.掌握苯乙烯乳液聚合方法。

二、实验原理

乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。

乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。

乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束。在一般乳液配方条件下,由于胶束数量极大,胶束内有增溶的单体,所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生。聚合物颗粒、乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体-聚合物颗粒数目等有关。当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一定时,在一定范围内,乳化剂用量越多、反应速度越快。乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力,使单体与单体-聚合物颗粒分散在介质中形成稳定的乳浊液。

乳液聚合的优点是:① 聚合速度快、产物相对分子质量高。② 由于使用水作介质,易于散热、温度容易控制、费用也低。③ 由于聚合形成稳定的乳液体系粘度不大,故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。

三、实验仪器及试剂

三口瓶,回流冷凝管,电动搅拌器,恒温水浴,温度计,量筒,烧杯,苯乙烯,过硫酸铵,十二烷基磺酸钠,去离子水。

四、实验步骤 1.实验部分

引发剂的配制:称过硫酸铵0.2 g,溶于10ml去离子水以备用。

在装有温度计、搅拌器、水冷凝管的250 mL三口瓶中加入70 mL去离子水(或蒸馏水)、1g乳化剂。开始搅拌并水浴加热,当乳化剂溶解后,加入20 mL苯乙烯单体,搅拌。瓶内温度达70 ℃左右时,加入配制好的过硫酸铵溶液,迅速升温至70 ~80 ℃,并维持此温度约1 h,而后停止反应。

测定所制备乳液的转化率与固体含量。固含量和转化率的测定方法如下。

2.固含量测定

在已经称好的锡纸中加入0.5g左右样品(精确至0.0001g),140℃烘箱中烘30min,按下式计算固含量:

固含量=m2-m0

m1-m0式中,m0为锡纸质量;m1为干燥前样品质量和铝箔质量之和;m2为干燥后样品质量和铝箔质量之和。

3.转化率的测定

在已经称好的锡纸中加入0.5g左右样品(精确至0.0001g),140℃烘箱中烘30min,按下式计算转化率:

转化率=mc-S×mb/ma

G×mb/ma式中,mc为取样干燥后的样品的质量,=m2-m0;mb为取样干燥前的样品的质量,=m1-m0;ma为三口烧瓶内乳液体系总质量;S为实验中加入的乳化剂、引发剂总质量;G为乳液聚合反应中加入单体的总质量;ma,S,G均可以由配方中计算得出。

五、思考题

1.根据乳液聚合机理和动力学解释乳液聚合反应速度快和相对分子质量高的特点。2.讨论乳化剂在乳液聚合中的作用。

6.高中化学《乙烯》教案 篇六

1、前 言

醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂,具有合成技术成熟、制造工艺简便、原料易得以及树脂涂膜综合性能好等特点,在涂料用合成树脂中用量最大用途最广。据有关统计资料报道,全国涂料总产量为135万吨,其中醇酸树脂涂料约为35万吨,占合成树脂的52.9%;英、美等发达国家占30%~40%,居合成树脂之首。但醇酸树脂涂料也存在一些缺点,如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等,这将导致施工周期延长,也影响其应用范围。针对以上问题,综合国内外有关醇酸树脂改性方面的文献报道,本文通过对几种不同化学改性醇酸树脂方法进行比较,研究了苯乙烯改性醇酸树脂的机理,同时,在基础醇酸树脂合成及苯乙烯改性醇酸树脂两方面进行了工艺优化。研究结果将对快干醇酸树脂的工业化生产提供理论指导和有力的借鉴。

2 苯乙烯化学改性醇酸树脂的方法比较与机理研究

传统的不饱和油(脂肪酸)改性的醇酸树脂分子中具有羟基、羧基、双键、酯基等反应性基团,因此,可以通过化学合成的途径引入其他活性基团,使醇酸具有广泛化学改性的基础。化学改性可以分为以下几类:如改性剂起羧基作用、改性剂起羟基作用以及利用双键反应的化学改性等。化学改性中尤以利用双键反应的化学改性最为重要,其中以苯乙烯类改性最为典型,主要有共聚法和预聚物法两大类。

2.1 共聚法

乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。按照共聚法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同,可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。

2.1.1 前苯乙烯化法

前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。对以上几种苯乙烯改性方法的工艺要点分述如下。

(1)植物油苯乙烯化法

该法的工艺要点为:首先,苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应,生成共聚油这种均一产物,该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。苯乙烯化的植物油,先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯,然后用苯酐等多元酸进行酯化。

(2)脂肪酸的苯乙烯化法

该法的.工艺要点为:先将苯乙烯和引发剂滴加进盛有DCO酸的反应釜中,进行脂肪酸的苯乙烯化反应,然后真空蒸馏除去剩下的苯乙烯,再向反应釜中加入甘油等多元醇,在惰性气体保护下进行醇解,最后加入配方量的苯酐等多元酸进行酯化。

(3)单甘油酯的苯乙烯化法

该法的工艺要点为:以适当配比的含共轭双键和非共轭双键的混合植物油为原料,如DCO和亚麻油(或豆油)、桐油和亚麻油(或豆油),加入LiOH等醇解催化剂,并用一部分甘油、季戊四醇等多元醇进行醇解,生成单甘油酯;然后加入苯乙烯、二甲苯和引发剂,在适宜温度下进行单甘油酯的苯乙烯化反应,生成苯乙烯化单甘油酯;再用多元酸(如苯酐)及剩余的甘油酯化,生成苯乙烯化醇酸树脂。

2.1.2 后苯乙烯化法

后苯乙烯化法又称为醇酸树脂的苯乙烯化法。该法的工艺要点是:首先合成含共轭双键的基础醇酸树脂,然后用基础醇酸树脂和苯乙烯单体(有时还包括少量丙烯酸类单体),在引发剂存在及合适温度条件下,进行共聚反应(即醇酸树脂的苯乙烯化),直至得到我们所要求的粘度。该法的工艺特点是工艺过程容易控制,利用常规醇酸树脂的生产设备即可进行改性醇酸树脂的工

7.聚乙烯市场状况分析 篇七

【关键词】聚乙烯;供给与需求;技术与成本

一、聚乙烯行业概况

聚乙烯是通用合成树脂中应用最广泛的品种之一,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电缆、日用品等。随着国内经济的迅速发展,聚乙烯需求量、供给量不断增长。

聚乙烯生产技术目前主要采用石脑油裂解制烯烃再聚合,该项技术成熟,工艺清洁,成本随着原油价格波动而变化。煤制烯烃在我国正在兴起,煤制烯烃是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制烯烃的技术,该项项目是技术密集、资金密集的大型产业,装置必须建在原料产地且对水资源用量极大,对环境影响较大,生产成本随着煤价格波动而变化。近年来,“页岩气”技术的发展,将使聚乙烯生产成本大幅下降,对传统生产工艺产生冲击,但其生产技术的应用仍处于探索阶段。

中国正成为世界上最大的聚乙烯薄膜和包装袋出口国,大量供应北美、西欧和日本。国内对薄膜、编织袋、管材、电缆料、中空容器、周转箱等制品需求旺盛

二、聚乙烯市场状况分析

1.宏观环境分析

全球经济持续、稳定复苏。美国方面,经经济数据大面积走强,就业状况持续好转。欧洲方面,“欧债危机”最危急时刻已经过去,制造业数据不断走强,经济已步出衰退,实现复苏;国内方面,经济形势总体平稳,仍能保持7.5%的实际增速,新型城镇化工作逐步展开,将进一步推动国内需求,国内经济转型值得期待。

2.聚乙烯供需状况分析

(1)国产聚乙烯产能分析

中国聚乙烯行业经过不断发展,目前有24家生产商,年产能达1311.5万吨,中石油占38%,中石化占35%,合资企业占21%,地方企业占4%,还有2%来自于煤化工领域。

2014年,国内聚乙烯将新增产能225万吨,其中石油化工新增产能60万吨,煤化工新增产能165万吨。

(2)进口聚乙烯数量分析

从2013年数据分析,国内聚乙烯表观需求量2103万吨,国内聚乙烯仍存在791.5万吨的缺口。进口产品凭借其相对较好的性能和较低成本优势占据了较大的市场份额。海关统计数据,2011年进口聚乙烯744.38吨;2012年进口聚乙烯788.75吨;2013年进口聚乙烯883.53吨。

(3)聚乙烯需求分析

聚乙烯需求状况受宏观经济发展制约。塑料薄膜需求的增长与国内整体经济形势的发展关系较大,基本维持着略高于国内GDP的增长,其增长势头稳定,存在需求刚性。从软包装薄膜产量统计来看,自2006年起平均以13%的速率递增,也印证了塑料薄膜的稳速增长。聚乙烯的另一个重要的消费领域是塑料管材,它的产量也随着我国城镇化步伐加快、市政管道建设项目增加的实施不断增加。

聚乙烯需求状况受下游塑料制品厂发展状况制约。塑料制品行业,中小企业偏多,装备水平较低、生产工艺落后、产品结构不合理、科技投入不足、创新能力不强、产品集约化程度低、行业区域发展不平衡、市场无序竞争、抵御风险能力偏弱等。

三、成本、技术分析

1.原油价格分析

目前,聚乙烯主要采用的石油制烯烃路线。因此,国际原油价格仍然是聚乙烯成本的主导因素。

根据国际能源机构数据,2014年国际石油需求将每天120万桶,石油生产和消费增长动力主要为美国。中国、美国、印度、巴西、印度尼西亚和韩国将是重要国际能源消费国。中东局势的缓和,伊朗核谈判取得积极进展,石油出口量有望增加,全球石油供应增速大于需求增速,供需平衡的状况油价将保持平稳。

全球经济增长前景看好,由于原油供应增速大于需求增速,美国逐步退出QE,国际原油价格将承压。预计WTI、布伦特油价仍有望保持在高位运行,价格重心将下移。影响油价走势的主要因素将是需求淡旺季、中东局势以及全球即时发布的宏观经济数据和资金的炒作。WTI全年价格波动区间大部分时间在90-110美元,布伦特在100-115美元。

2.生产技术分析

聚乙烯行业在稳步的发展过程中,其行业本身也存在问题。首先,我国是“少油缺气富煤”的国家,石脑油制烯烃是我国烯烃产品传统的主要生产方法,国产聚乙烯成本较高,在油价高企的情况下,裂解装置开工受到限制;其次,我国石化企业的研发能力有限,产品主要是通用料级别,缺乏高端专用料,高端市场不得不依赖进口。

由于石油裂解法制烯烃成本较高,“十二五”期间我国大力发展煤制烯烃,烯烃的巨大需求量、煤炭的价格优势和石油资源的紧缺,使煤制烯烃项目极具市场竞争力,是实现我国煤代油能源战略,保证国家能源安全的重要途径之一。

煤制烯烃技术成本在国际油价达到80美元时是临界点,当油价低于80美元时,煤制烯烃技术毫无优势可言。煤制烯烃能否对聚乙烯行业发展带来冲击和替代,均需要进一步观察。

“页岩气”技术的发展是聚乙烯行业重要里程碑。目前,美国利用天然气生产乙烯的成本略大于400美元/吨,而欧洲和亚洲利用石脑油生产乙烯的成本则接近1300美元/吨。“页岩气”技术已经成为美国石化产业振兴的最大动力,带动了就业机会的增长,为世界能源市场和世界经济带来的最具有深远意义的影响,我国“页岩气”技术正在探索之中。

综合以上分析,聚乙烯产能将会迎来快速增长期,但是聚乙烯需求量增速会有所回落,供需处于宽平衡状态,必须警惕价格风险。同时,随着新技术的发展,传统烯烃行业正在经历着来自新兴能源和工艺的巨大挑战,天然气、页岩气及煤制烯烃项目正逐渐成为烯烃行业异军突起的新兴力量。其巨大的成本优势带来的扩能高峰必将在未来改变全球烯烃市场供需格局并逐步拉低聚乙烯的生产成本,从而对市场价格形成巨大冲击,其中又以页岩气的冲击最为严重。

参考文献:

[1] 聚乙烯行业分析及发展趋势报告

8.高三化学教案:化学计算复习教案 篇八

【课前自主复习与思考】

1.阅读《必修1》课本或教参,自己整理以物质的量为中心的有关计算网络关系。

用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()

A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NA

B.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA

C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NA

D.1L浓度为1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-

根据2018年江苏考试说明,化学计算的分值约占总分的12%。因此,值得重视。有些同学 【考纲点拨】

由于水平和时间关系,往往放弃计算,其实不是明智之举。近年来,计算考查难度下降,步骤简单,或许计算的数值有点繁琐,但计算的思维确实简单。

考查热点:

Ⅰ以NA为载体的计算;

Ⅱ守恒计算,如原子守恒、电荷守恒等;

Ⅲ多步计算寻找首尾关系,多见于氧化还原滴定;

Ⅳ反应热和盖斯定律、化学平衡常数和用化学平衡常数计算反应物的转化率、Ksp等。

【自主研究例题】

工业上以海水为原料可获得金属镁及其多种化合物。其中Mg(OH)2是制备镁盐、耐火材料和阻燃剂等的重要原料。已知:①25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.610-12;

②Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g)△H= +81.5kJmol-1。试回答下列问题:

(1)下列叙述正确的是。(填字母序号)

A.从海水中获得Mg(OH)2工业上选择 NaOH作沉淀剂

B.Mg(OH)2能用作阻燃剂主要因为分解吸热且生成MgO覆盖可燃物

C.工业上由Mg(OH)2制金属镁的流程如下:

(2)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:

pH 8.0 8.0~9.6 9.6

颜色 黄色 绿色 蓝色

25℃时,Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为。(3)达喜是中和胃酸的常用药物,其有效成分是铝和镁的碱式碳酸盐。现进行如下实验确定化学式:

实验一:取该碱式盐3.01 g充分灼烧至恒重,测得固体质量减少了1.30 g;

实验二:再取该碱式盐3.01 g使其溶于足量的盐酸中,产生CO2的体积为112 mL(标准状况);

实验三:向实验二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74 g白色沉淀。

①达喜中Mg2+与Al3+的物质的量之比为。②计算达喜的化学式。

【高考链接】

【例1】(2018江苏高考第5题)设 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()

A.常温下,1L1molL-1的 溶液中氮原子数为0.2 B.1mol羟基中电子数为10

C.在 反应中,每生成3mol 转移的电子数为6

D.常温常压下,22.4L乙烯中 键数为4

【例2】(2018江苏小高考第23题)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验:(1)200 mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30 g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33 g沉淀不溶。(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出)。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是

A.一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Cl-、Na+、K+

B.一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+

C.c(CO32-)=0.01 molL-1,c(NH4+)c(SO42-)

D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)c(SO42-)

【例3】(江苏2009高考第20题)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4反应能放出大量的热。

⑴已知:2NO2(g)= N2O4(g)△H= 52.70KJmol1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是(填字母)。A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度

⑵25℃时,1.00g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14KJ的热量。则反应2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g+ 4H2O(l)的△H= KJmol1。

⑶17℃、1.01105Pa,密闭容器中N2O4 和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300

molL-

1、c(N2O4)=0.0120 molL-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。⑷现用一定量的铜与足量的浓硝酸反应,制得1.00L已达到平衡的N2O4 和NO2的混合气体(17℃、1.01105Pa),理论上至少消耗Cu多少克?

【例4】(江苏2018高考第20题)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)

请回答下列问题:

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是。(填字母)

a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是。(填字母)

a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2

c.改变反应的催化剂 d.升高温度

(3)求该反应达到平衡时SO3的转化率(用百分数表示)。

(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?

【例5】(江苏2018高考第14题)某有机样品3.1g完全燃烧,燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1g,经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是()

A.乙二醇 B.乙醇 C.乙醛 D.甲醇和丙三醇的混合物

【例6】(江苏2018高考第13题)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是 A.密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物:

B.Fe在Cl2中的燃烧产物:

C.AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:

D.氨水与SO2反应后溶液中的铵盐:

【例7】(江苏2018高考第20题)以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:

(l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的,若溶液中,则溶液中 =。

(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为。

(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下 0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。

(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有,则产品中镁的质量分数 ▲(填 升高、降低或不变)。

【自我检测】

1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()

A.常温常压下11g CO2中共用电子对的数目为NA

B.11.2L乙烯、乙炔的混合物中C原子数为NA

C.1 L1 molL-1Na2CO3溶液中含CO32-离子数为NA

D.1mol乙醇和1mol乙酸反应生成的水分子数为NA

2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()

A.3.6g碳与3.36LO2一定条件下恰好完全反应,生成CO分子数一定为0.3 NA

B.6.9g钠与足量的CO2和H2O(g)混合气体充分反应,转移的电子数一定为0.3NA C.25℃时,0.15mol/L的Na2CO3溶液中,Na+数目为0.3NA

D.标准状况下,2.24L氯仿中含有C-Cl数目为0.3NA

3.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()

A.1L 0.1molL-1的FeCl3溶液中有0.1NA个Fe3+

B.Na2O2与H2O反应生成11.2LO2,反应中转移的电子数约为2NA

C.60g二氧化硅中SiO键个数为2NA

D.在标准状况下,Cl2和H2的混合气22.4升,光照后原子总数为2NA个

4.用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的组合是()

① 2.3 g Na和足量的O2完全反应,在常温和燃烧时,转移电子数均为0.1NA ② 含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1 NA

③ 标准状况下,2.24L Cl2通入足量H2O或NaOH溶液中转移的电子数均为0.1NA。

④ 25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA

⑤ 100 mL 1 molL-1 AlCl3溶液中含阳离子数大于0.1NA

⑥ 含有NA个NO2、N2O4分子的混合气体,降低温度,混合气体的分子总数小于NA

A.①②⑥ B.②④⑥ C.③⑤⑥ D.①⑤⑥

5.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:

(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生

(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol

(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是

A K+一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32-

C Cl-可能存在 D Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在

6.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A.标准状况下,22.4L乙醇中含有的碳原子数目为2NA

B.1mol CnH2n含有的共同电子对数为(3n+1)NA

C.1mol CO2与1mol Na2O2完全反应时,转移的电子数目为NA

D.1mol/L的FeCl3溶液中,所含Fe3+的数目小于NA 7.一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:

① CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=一574 kJmol-1

② CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=一1 160 kJmol一1。

下列正确的选项是()

A.CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=一867 kJmol-1

B.CH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子总数为3.2 mol

C.若0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJ

D.若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2 mol 8.在密闭容器中,将1.0 mol CO与1.0 mol H2O混合加热到800℃,发生下列反应:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法正确的是()

A.800℃下,该反应的化学平衡常数为0.25

B.427℃时该反应的平衡常数为9.4,则该反应的△H0

C.800℃下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO(g),则平衡时CO物质的量分数为33.3%

D.800℃下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H2O(g),则平衡时CO转化率为66.7%

9.氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:

(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:____________________________。(2)已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下:

温度/℃ 0 10 20 30 50 80 100

溶解度(g/100gH20)74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7

从FeCl3溶液中获得FeCl36H2O的方法是:。

(3)捕集器中温度超过673K,存在相对分子质量为325的物质,该物质的分子式为:。

(4)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3+开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3+)= mol/L(已知:Ksp[Fe(OH)3]= 1.110-36)。

(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。

(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

①滴定终点的现象是:____________________________。

②样品中氯化铁的质量分数为:。

10.工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。

(1)SO2转化为SO3是在接触室(如右图)里进行的,中部是一个热交换器,它是由导热性能良好的管状材料(如铜管)制成。温度低的气体A从管外流过,上层催化剂反应后的热气体从管内流过,通过导热材料进行气体与气体的热交换。实验室里有很多实验也需要进行热交换(除直接加热外),如在进行气体和气体热交换时,通常使用玻璃导管,气体和液体热交换时,通常使用(填仪器名称),请你举一例有液体与液体热交换的化学实验(填实验名称)。

(2)某温度下,2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)△H=196 kJmol-1。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ。此时二氧化硫的转化率为,该温度下平衡常数K=___________;(3)一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g),发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时SO2的体积分数为a。若保持温度不变,以下列量作为起始量发生反应,达到平衡后SO2体积分数仍为a的是(填字母)。

A.向体积为1L的容器中充入2molSO3

B.向体积为1L的容器中充入4molSO2和2molO2

C.向体积为1L的容器中充入1.8molSO2、0.9mol O2、0.2mol SO3

D.向体积为0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2

E.向体积为0.5L的容器中充入2molSO3和1molN2

(4)某学生设想以右图所示装置的电化学原理生产硫酸,写出通入O2一极的电极反应式。

(5)若通入SO2的速率为2.24Lmin-1(标准状况),为稳定持续生产,硫酸溶液的质量分数应维持50%,则左侧水的流入速率应为 mLmin-1。

11.硫酸钙是一种用途非常广泛的产品。

(1)已知25℃时,Ksp(CaSO4)=7.1010-5。在1L0.1molL-1CaCl2溶液中加入1L0.2molL-1的Na2SO4溶液,充分反应后(假设混合后溶液的体积变化忽略不计)溶液中Ca2+物质的量的浓度为 molL-1。

(2)某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4yH2O),做如下实验:将固体放在坩埚中加热,经测量剩余固体质量随时间变化如图所示。

则x:y=_________。t2~t3时间段固体的化学式为。t5~t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体,其中一种能使品红溶液褪色,则该时间段所发生反应的化学方程式为。

12.一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究(生产原理:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)。请按要求完成下列探究报告。[探究目的]

从废液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液。

[资料获悉]

①3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO+2H2O

②有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:

Fe3+:2.7~3.7 Cu2+:5.2~6.4 Fe3+:7.6~9.6

[探究思路]

(1)先确定废液的组成及各金属离子的浓度;

(2)选择合适试剂回收铜,并重新得到FeCl3溶液。

[实验探究]

取几滴废液于试管中,加水稀释后,滴加KSCN溶液出现血红色,可知废液中除含有

Fe2+、Cu2+外,还含有Fe3+。

甲同学取10 mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重得8.61 g;乙同学另取10 mL废液,加入某试剂将pH调至4.0,使其中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Fe2+、Cu2+仍留在废液中,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,冷却后称重得0.32 g。通过计算可知废液中c(Fe3+)= mol/L,c(Fe2+)= mol/L,c(Cu2+)= mol/L。

[交流讨论]

如何回收1 L废液中含有的铜,并重新得到FeCl3溶液?

丙同学认为应该先向废液中加入w g铁粉[w =c(Cu2+)1 L 56 gmol-1],使之充分反应置换出铜,过滤,得金属铜。再向滤液中加入适量的稀硝酸,将Fe2+全部氧化为Fe3+,并进行尾气处理,即可达实验目的。有些同学认为丙同学的方案不可行,请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处?(不一定填满)

该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作,最终达到了预期目的。(方案内容略)

[拓展延伸]

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