高中化学《硫酸工业》学案1 苏教版选修2.doc

2.3.3硫酸工业的三废治理学案学习目标：1．了解硫酸工业“三废”的处理和利用。2．通过有关硫酸工业的计算，进一步巩固多步反应的化学原理。情感目标：通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。学习重点难点：硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论。学习过程：一、自学探究1．硫酸工业“三废”的处理和利用：（1）尾气中的SO2，用吸收，可得到肥。反应方程式是。你认为还可以用等物质吸收，请写出有关的化学反应方程式。（2）污水中含有，可用吸收，反应方程式是。（3）废渣的利用。2．硫酸生产过程中的三个反应是热反应，请你提出充分利用这些热能的方案。3．如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？4．讨论：学过的化工生产（如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油化工、氯碱工业等）中，应该如何处理环境和综合经济效益等问题？二、总结与评价【总结】【例题】SO2是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表：大气中SO2三级标准浓度限值浓度限值[mg/(m3空气)]一级标准二级标准三级标准年日平均0.020.060.10日平均0.050.150.25任何一次0.150.500.70注：“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值；“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。（1）据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8mg/（m3空气），烟尘达4.5mg/（m3空气），居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织，大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。（2）某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO2的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A、8.12×10-6A，每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应（设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10-19C）。写出此监测过程中发生反应的化学方程式。计算该地区空气中二氧化硫的含量有没有达到大气质量标准？（3）当大气中SO2污染较严重时，目前有一种降低其危害的方法是用直升飞机喷撒白垩粉，其化学方程式为___________________。（4）某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿，若该发电厂以含硫重油作燃料，请就地取材提出三种化学反应原理与（3）不同的“脱硫”方法（用化学方程式表示，）：第一种______________；第二种______________；第三种______________。（5）某106kW火力发电厂以重油为燃料。以含硫3.5%的重油为燃料，重油使用量为0.18dm3.kW-1.h-1（重油的密度为0.95g.cm3）。该厂开工率（每年实际运转天数）为80%，对烟道气的脱硫效率为90%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成多少吨石膏（CaSO4·2H2O）？[分析讲解]（1）从化学、生物学科中学过有关的基础知识，很容易答出SO2易破坏植物的叶组织，SO2最易影响人的呼吸系统，SO2污染大气后形成酸雨严重时会使湖泊、河流中鱼类等死亡。（2）根据电解原理可写出电解KBr溶液的化学方程式为2KBr+2H2O2KOH+H2↑+Br2再根据SO2的性质可写出SO2跟Br2水反应的化学方程式：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr当I=8.56×10-6A时n(e)=(8.56×10-6)/(1.6×10-19×6.02×1023)=8.89×10-11(mol)根据反应的化学式可得出，当电极上有2mol电子通过时就有1molSO2参加反应，所以大气中SO2的含量为：（8.89×10-11×60×64×103）/（1.5×10-4×2）=0.576[mg/(m3空气)]依次可算得当I=9.25×10-6A时，大气中SO2的含量为0.608[mg/(m3空气)]；当I=8.12×10-6A时，大气中SO2含量为0.554[mg/(m3空气)]。对照标准，虽每次取样的测试结果没有超过0.70[mg/(m3空气