化學工業合成方程式及方法總結
1、鎂的冶煉(從海水中提取鎂)
以海水(MgCl2) 與 貝殼(CaCO3) 爲原料
方程式:
煅燒石灰石(或者海灘上貝殼)製取生石灰:
CaCO3CaO+CO2↑
製取石灰乳:
CaO+H2O=Ca(OH)2
把海水中的氯化鎂沉澱下來,達到富集的目的:
MgCl2+ Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaCl2
過濾得到氫氧化鎂,和鹽酸反應制取氯化鎂:
Mg(OH)2+ 2HCl=MgCl2+ 2H2O
電解熔融氯化鎂製取鎂:
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2、鋁的冶煉(從鋁土礦中提取鋁)
鋁土礦的主要成分是Al2O3,含有少量雜質Fe2O3、SiO2。
工業上從鋁土礦中提取鋁可採用如下工藝流程:
方程式:
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
AlCl3+4NaOH(過)=NaAlO2+3NaCl+H2O
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
2Al2O34Al+3O2↑
注:Al2O3熔點2045℃,冰晶石爲助熔劑,化學式爲Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
方程式:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
2Al(OH)3=△=Al2O3+3H2O
2Al2O34Al+3O2↑
注:Al2O3熔點2045℃,冰晶石爲助熔劑,化學式爲Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
3、高爐鍊鐵
方程式:
Fe2O3+3CO=(高溫)2Fe+3CO2
4、銅的`精煉
電解:陽極用粗銅 陰極用純銅 電解質溶液爲CuSO4溶液
陽極:Cu-2e-=Cu2+
陰極:Cu2++2e-=Cu
5、工業制金屬Na
2NaCl=(電解)2Na+Cl2↑
6、工業制金屬Al
2Al2O3=(電解)4Al+3O2↑
注:催化劑爲熔融的冰晶石,化學式爲NaAlF6
7、工業制硅
利用反應 SiO2+2C=(高溫)=Si+2CO↑
能得到不純的粗硅。粗硅需進行精製,才能得到高純度硅。
首先,使Si跟Cl2起反應:
Si+2Cl2=SiCl4(400 ℃~500 ℃)
生成的SiCl4液體通過精餾,除去其中的硼、砷等雜質。然後,用H2還原SiCl4:
SiCl4+2H2=(高溫)= Si+4HCl這樣就可得到純度較高的多晶硅。
8、硅酸鹽工業
生石灰 (高溫煅燒石灰石)
CaCO3 =(高溫)= CaO+CO2↑
玻璃工業(玻璃窯法)
Na2CO3+ SiO2 =高溫=Na2SiO3 +CO2↑
CaCO3 +SiO2 =高溫=CaSiO3 +CO2↑
9、工業制硫酸
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O=H2SO4
催化劑:V2O5
10、工業製鹽酸
H2+Cl2=2HCl(反應條件:點燃)
然後用水吸收
在合成塔內完成
11、合成氨工業
原理:N2+3H2 =(高溫、高壓、催化劑)=2NH3
催化劑:鐵觸媒
12、硝酸工業
N2+3H2=(高溫、高壓、催化劑)2NH3
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
催化劑:Pt
13、純鹼工業
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
2)NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3結晶析出)
3)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反應條件:加熱)
14、氯鹼工業
2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH(電解飽和食鹽水)
15、工業制漂白消毒粉、漂白精
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2NaOH +Cl2=NaCl+NaClO+H2O
16、工業製取水煤氣
C+H2O=CO+H2
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