煤炭加工与综合利用用到哪些化工原料

知识点梳理
一氧化碳还原氧化铁【知识点的认识】一氧化碳还原氧化铁是一个非常重要的典型实验,具体的有关内容如下:1.反应式是2.实验装置如图所示:.3.实验步骤是:(1)反应前,先通一段时间一氧化碳,然后再加热(目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止一氧化碳与其中的空气混合后,被点燃发生爆炸).(2)反应后,先撤走并熄灭酒精灯,等固体冷却后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂;也为了使固体冷却,防止刚还原出来的铁再次被氧化).4.实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末,澄清石灰水逐渐变浑浊(如果点燃尾气,能够燃烧并发出蓝色火焰). 5.尾气处理:由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染;所以在有关一氧化碳的实验时,都需要注意尾气的处理,常用点燃或收集的方法(如上图所示).
铁的冶炼【知识点的认识】铁的冶炼是从铁矿石中将铁还原出来的一个复杂过程.如图所示:具体的铁的冶炼情况如下:1.反应原理是在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳作还原剂,从铁矿石中将铁还原出来.2.主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气.其中,铁矿石主要有赤铁矿(主要成分是F{{e}_{2}}{{O}_{3}})Fe{{S}_{2}}、磁铁矿(主要成分是F{{e}_{3}}{{O}_{4}})、菱铁矿(主要成分是F{{e}_{{}}}{{O}_{3}})和黄铁矿(主要成分是Fe{{S}_{2}})等;焦炭的主要作用是提供和产生还原剂CO;石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去.3.主要设备是高炉.如图所示:4.涉及到的反应(以赤铁矿为例)有:(1)焦炭燃烧产生热量并生成还原剂,即(2)氧化铁被CO还原成铁,即;(3)SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙,即(炉渣主要成分).5.产物为生铁(主要为Fe、C合金)、滤渣(主要含有)和高炉气(主要含有CO).
物质发生变化时的能量变化【知识点的认识】物质发生化学变化时的能量变化,就是再物质发生化学反应的同时,通常伴随着的变化,即有放热现象或吸热现象发生.当然,有时也涉及到其它形式的问题;例如,电解水时,电能转化成了化学能;燃料电池时,化学能转化成了电能;等等.
书写式、文字表达式、电离方程式【知识点的认识】书写化学方程式的步骤一般有四步:1.根据实验事实,在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线;当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.2.配平化学方程式,并检查后,将刚才画的短线改写成等号(表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等).3.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热(常用“△”号表示)、催化剂、通电等.并且,一般都写在等号的上面,若有两个条件,等号上面写一个下面写一个,等等.4.注明生成物中气体或固体的状态符号(即“↑”、“↓”);一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边.但是,如果反应物和生成物中都有气体或固体时,其状态符号就不用标注了.书写文字表达式的步骤一般分为两步:1.根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.2.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热、催化剂、通电等.并且,一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个,等等.书写电离方程式的步骤一般也分为两步:1.在式子的左、右两边分别写出反应物的化学式和电离产生的阴、阳离子符号,并在式子的左、右两边之间画一条短线;阴、阳离子符号的中间用加号(即“+”)连接起来.2.将阴、阳离子的原形的右下角的个数,分别配在阴、阳离子符号的前面,使阳离子和阴离子所带的正、负电荷的总数相等(即溶液不显电性);检查好后,将刚才画的短线改写成等号即可.当然,也可以,根据阴、阳离子所带的电荷数,利用最小公倍数法,在阴、阳离子符号的前面,配上适当的化学计量数,使阴、阳离子所带的电荷总数相等(即溶液不显电性).
及其综合利用【知识点的认识】化石燃料亦称矿石燃料,它们是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物.如图所示:.化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源.它们都是不.它们的具体情况分别是:1.煤是复杂的混合物,主要含有碳元素.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量.此外,煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素).2.石油也是混合物,主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素.石油的化学成分随产地的不同而不同.从油井中开采出来的石油也叫原油,是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体,密度比水的稍小.如图所示:.3.天然气也是混合物,在有石油的地方,一般都有天然气存在.天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷.另外,科学家发现海底埋藏着大量的可燃烧的“冰”--“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),可能成为未来的新能源,但目前开采在技术上还存在困难.因为可燃冰埋藏于海底的岩石中,如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的将比二氧化碳更加严重.但是已经发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍,它将成为替代化石燃料的新能源.化石燃料的主要用途如图所示:;它们的综合利用分别如下:1.煤的综合利用:为了使煤得到综合利用,将煤隔绝空气加热,可以使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等.其中,焦炉煤气(主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳及其他气体)可作为洁净的生活燃气和化工原料;粗氨水可用于制化肥;焦炭可冶炼金属(如炼铁等)、制水煤气、做电极等;黑糊糊的煤焦油也是个大宝库,已经从它里面分离出了上百种化合物,又进一步制成了各种有用的物质,如染料、炸药、农药、药物、化肥、涂料和塑料等.如图所示:.2.石油的综合利用:将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品,如图所示:;从而使石油得到综合利用.例如,人们常利用液化石油气、汽油、煤油、柴油等的燃烧,给工厂、农村、汽车和家庭生活等提供了所需要的动力和热量.又如,化学科技工作者设法把燃料油中较大的分子裂解成含二个、三个、四个碳原子等的小分子,然后把它们加工制成各种产品,像塑料、合成纤维、合成橡胶、药物、农药、炸药、化肥、染料、洗涤剂等.这就是20世纪兴起的综合利用石油产品的工业--石油化工,它已经并正在为满足和丰富人类的物质需要作出贡献.如图所示:.3.天然气的综合利用:在池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的气体称为沼气.如图所示:.把秸秆、杂草、人畜、粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷.在我国农村,利用沼气可解决生活燃料问题.如图所示:.天然气除主要用作燃料外,也用于制造化工原料、化肥和炭黑等.
整理教师:&&
举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃...”,相似的试题还有:
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.请回答下列问题:(1)下列说法正确的是_____.A.煤是复杂的混合物,主要含碳元素B.由煤加工成焦炭发生的是物理变化C.煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质(2)煤的加工产品有很多用途,其中焦炭广泛应用于炼铁.如图是高炉炼铁的示意图.请根据图例回答:①焦炭在炼铁过程中的主要作用是_____;②铁矿石主要成分是氧化铁,请用化学方程式表示炼铁的原理_____;③高炉炼铁会产生大量的高炉气体,其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒.请你对高炉气体的处理提出合理化的建议_____.(3)化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水.生产简要流程如下:煤气发生炉中主要反应:①C+O2=CO2;②C+H2O=CO+H2.两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温.判断:反应②_____(填“放出”或“吸收”)热量.将合成的氨气部分通入碳化塔,既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3,试写出该反应的化学方程式_____.
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.请回答下列问题:(1)下列说法正确的是_____.A.煤是复杂的混合物,主要含碳元素B.由煤加工成焦炭发生的是物理变化C.家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D.煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质(2)煤的加工产品有很多用途,其中焦炭广泛应用于炼铁.如图是高炉炼铁的示意图.请根据图例回答:①焦炭在炼铁过程中的主要作用是_____;②请用化学方程式表示炼铁的原理_____;③高炉炼铁会产生大量的高炉气体,其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒.请你对高炉气体的处理提出合理化的建议_____.(3)化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水.生产简要流程如下:煤气发生炉中主要反应:①C+O2=CO2;②C+H2O=CO+H2.两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温.判断:反应②_____(填“放出”或“吸收”)热量.将合成的氨气部分通入碳化塔,既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3,试写出该反应的化学方程式_____.
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.(1)下列说法正确的是______(选填序号).A.煤是复杂的混合物,主要含碳元素B.由煤加工成焦炭发生的是物理变化C.家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D.煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质(2)煤的加工产品有很多用途,其中焦炭广泛应用于炼铁.右图是高炉炼铁的示意图.①焦炭在炼铁过程中的两个主要作用:______、______.②请用化学方程式表示炼铁的原理:______ 2Fe+3CO2这是个机器人猖狂的时代,请输一下验证码,证明咱是正常人~煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.(1)下列说法正确的是AD(选填序号).A.煤是复杂的混合物,主要含碳元素B.由煤加工成焦炭发生的是物理变化C.家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D.煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质(2)煤的加工产品有很多用途,其中焦炭广泛应用于炼铁.右图是高炉炼铁的示意图.①焦炭在炼铁过程中的两个主要作用:供给热量、提供还原剂一氧化碳.②请用化学方程式表示炼铁的原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.③高炉炼铁会产生大量的高炉气体,其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒.经过分离提纯,请你对某一成分的利用提出合理化的建议:回收利用.(3)若用水作为煤的气化剂,高温下主要发生反应C+H2O(气)&高温&&CO+H2,得到以CO和H2为主要成分的水煤气.①上述反应从得失氧的角度看C(只能选填一个序号)A.属于氧化反应&&&&&B.属于还原反应&&&&&C.既属于氧化反应又属于还原反应②“绿色化学”可以实现零排放(即反应物中的原子利用率达到277%).CO和H2在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的有机化工原料.根据零排放的要求,以CO和H2合成的有机物不可能是BC(选填序号).A.甲醇(CH4O)&&&B.乙醇(C2H6O)&&&C.甲酸(CH2O2)&&&D.乙酸(C2H4O2)
解:(1)A、煤是复杂的混合物,主要含碳元素.5、煤的干馏是隔绝空气对煤进行加强热带过程,属化学过程.h、液化石油气是石油化工产品.D、煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质.故填:AD.(2)①仔细分析炼铁高炉中反应可知,碳首先生成二氧化碳放出大量的热量,可供还原铁矿石提供热量,然后和焦炭反应生成CO,然后再还原还原铁矿石.②炼铁原理的化学方程式为:FekO3+3CO2Fe+3CO2;③高炉气体中CO有毒,同时也是重要的燃料,所以要回收利用,氧化铁尘粒可以沉降再利用,合理的建议是循环利用.(3)①分析题给的化学反应可以知道,在该反应中C得到了氧,发生了氧化反应,而水失去了氧发生了还原反应,故该反应中就有氧化反应,又有还原反应,故选C;②:“绿色化学”能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应,可假定反应时的化学计量数之比为m:n,则只要各选项中的化学式能化为形式(C8)m(H2)s,都是正确的.A、甲醇(CHpO)可变为(CO)1(H2)0,所以理论上符合零排放的要求;B、乙醇(C2H6O)不能化为(CO)m(H2)n形式,所以理论上不符合零排放的要求;C、甲酸(CH2O2)&不能变为(CO)m(Ho)n的形式,所以理论上不符合零排放的要求;D、乙酸(C2H4O2)可变为(CO)r(H2)2,所以理论上符合零排放的要求.故选BC.故答案为:(1)AD;(2)①供给热量;提供还原剂一氧化碳;②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;③回收利用;(3)①C;②BC.(1)根据煤和石油的组成及化工生产,结合物质的性质进行分析.(2)可以根据炼铁原理及化学方程式的书写要求等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论.(3)根据氧化还原反应的特点和题目中绿色化学的信息来完成该题的解答.评论该主题
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