教主,你又变身了好看吗:求教高人:工业生产的硝酸为什么含有三价铁离子,怎么来的?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/29 08:39:08
工业生产的硝酸为什么含有三价铁离子,这是哪步程序中产的,工业硝酸又是如何生产的
谢谢一楼leadlead的答复,但是之于我的问题不是硝酸的制造过程,我是想弄清硝酸中的Fe(+3)离子的来源处,有更详细的关于这一点的资料或网站吗,谢谢!

现代生产硝酸最重要的方法是氨的催化氧化法。这个方法的生产过程大致可分为两个阶段:(1)氨氧化生成一氧化氮;(2)一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮被水(或稀硝酸)吸收而生成硝酸。

1.氨的氧化

将氨和净化后的空气以一定比混合,通入氧化炉。氧化炉的中部有多层水平的铂铑合金网作为催化剂,在800℃的高温下,氨跟氧气在网上进行反应生成一氧化氮和水蒸气,同时放出大量的热。

4NH3(气)+ 5O2(气)4NO(气)+ 6H2O(气)+ 907 kJ

2.硝酸的生成

一氧化氮经过冷却,再被空气中的氧氧化成二氧化氮。

2NO(气)+ O2(气)= 2NO2(气)+ 113 kJ

最后,在吸收塔内二氧化氮被水吸收,就得到了硝酸。

3NO2(气)+ H2O(液)= 2HNO3(液)+NO(气)+ 136kJ

从这一反应看,只有2/3的二氧化氮转化为硝酸,而1/3的二氧化氮转化为一氧化氮。因此,常在吸收反应进行过程中补充一些空气,使生成的一氧化氮再氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水又生成硝酸和一氧化氮。经过这样多次的氧化和吸收,二氧化氮可以比较完全地被水吸收,能够尽可能多地转化为硝酸。

从吸收塔出来的尾气中尚含有少量未被吸收的一氧化氮和二氧化氮,如果不加处理就排放到空气中,会造成污染。为了消除氮的氧化物对大气的污染,变废为宝,常用碱液吸收尾气中氮的氧化物。

用上述方法制得的硝酸的浓度一般为50%左右,如果要制取更浓的硝酸,可用硝酸镁(或浓硫酸)作为吸水剂,将稀硝酸蒸馏浓缩,就可以得到96%以上的浓硝酸。

一氧化氮和二氧化氮是污染大气的重要污染物,它们主要来自煤、石油等燃料的燃烧和使用硝酸的工厂以及汽车等排放的废气。一氧化氮和二氧化氮在空气里会形成黄色或褐色的烟雾,有很大的毒性。一氧化氮能跟血红蛋白作用生成一氧化氮血红蛋白而引起中毒。二氧化氮能刺激呼吸器官,可以导致呼吸道及肺部病变,出现气管炎、肺气肿等症,浓度大时会引起中毒死亡。除了危害人体外,它们还能毁坏树叶,阻碍植物的生长发育,腐蚀金属,损坏橡胶等,所以应当严格禁止把这类气体大量排放到大气里。