课件-全国-2012_高中化学 专题2 第三单元硫酸工业课件 苏教版选修化学与技术.rar

第三单元硫酸工业学习目标1.掌握接触法制硫酸的化学原理。2.了解硫酸的生产工艺和几个典型设备。3.认识环保的重要性，了解硫酸工业“三废”治理的方法。课前自主学案第二步:二氧化硫的催化氧化.化学方程式为:二、硫酸的生产工艺1．硫磺或硫铁矿的燃烧从硫铁矿制造二氧化硫,是先将___________,放在___________中,从该炉下部通入空气,在高温下鼓入炉中的______把矿石小颗粒扬起,呈沸腾状燃烧氧化.硫铁矿沸腾焙烧得到的炉气中除了含有二氧化硫外,还含有多种杂质.这些杂质有的使_________________,有的对反应设备有_____作用,有的使制得的硫酸______.所以,从沸腾焙烧炉出来的高温炉气需要经过____、__________.焙烧工序产生的矿渣和粉尘,经冷却增湿后,被送到钢铁厂作为_____原料.2．二氧化硫的催化氧化精制得到的炉气补充空气后送入装有_______的接触室,氧化生成三氧化硫.二氧化硫的催化氧化是一个放热的_____反应.反应在_______左右进行,有利于钒催化剂发挥催化作用.3．三氧化硫的吸收三氧化硫进入吸收塔后用___________吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸.不用水来吸收三氧化硫是因为_______________________________.思考感悟1.假如你是化工专家,为提高的转化率,会采用哪些措施?三、硫酸工业的三废治理1.废渣:硫铁矿沸腾焙烧产生的炉渣中含铁量大于45%,可以用于_______________、_____________等产品.2.废液:用水洗涤、净化沸腾焙烧炉的炉气,产生废水.废水中主要含有__________、______、_____、______等,一般用_____中和硫酸,形成的__________________可以吸附重金属离子使污水净化.3．废气:由吸收塔排出的尾气中二氧化硫的含量如果超过500μL·L－1,就要加以处理后才能排出.处理的方法之一是____________________.【提示】(1)吸收塔排出尾气中的二氧化硫常用氨­酸法吸收,即用氨水吸收尾气中低浓度的二氧化硫生成亚硫酸氢铵,然后再用浓硫酸处理,生成二氧化硫和硫酸铵.SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO32NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O产生的二氧化硫可经过干燥重新用于制硫酸,也可经干燥后制成液态二氧化硫产品,硫酸铵作化肥.(2)用石灰处理洗涤炉气所产生废水的反应：先中和硫酸:Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2H2O;后与Fe3＋反应:3Ca(OH)2＋Fe2(SO4)3===3CaSO4↓＋2Fe(OH)3↓;Fe(OH)3絮状沉淀可以吸附废水中的重金属离子,从而净水。课堂互动讲练2．三反应：(1)化学平衡原理:增大反应物浓度、增大反应物间接触面积,能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动,以充分提高原料利用率.(2)热交换原理:在接触室中生成的热量经过热交换器,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件.(3)逆流原理:液体由上向下流,气体由下向上升,两者在逆流过程中充分反应.5．二氧化硫接触氧化适宜条件常压、较高温度(400～500℃)和催化剂在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是()A．硫铁矿燃烧前需将矿石粉碎,这样易于向沸腾炉中投料B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥,因为炉气中的杂质易与SO2反应C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂,这样可提高SO2的转化率D．接触室的反应温度控制在400～500℃,因为在这个温度范围内,反应速率和SO2的转化率都比较理想,且催化剂的活性也较高【解析】题中所提到的对硫酸工业采取的措施叙述都是正确的.但硫铁矿进入沸腾炉之前粉碎的原因是为了增大矿粒与空气的接触面积,使其燃烧得更快、更充分,从而提高硫铁矿的利用率;从沸腾炉出来的炉气必须净化、干燥的目的是因为炉气中的一些杂质气体会使接触室中的催化剂中毒,使催化剂丧失活性,同时防止炉气中的水蒸气和SO2生成酸而腐蚀管道;SO2转化为SO3时使用催化剂是为了缩短到达平衡的时间,但它并不能影响化学平衡的移动,并不影响SO2的转化率;接触室控制反应的温度在400～500℃,这是综合考虑了催化剂活性、反应速率及SO2的转化率等因素而确定的,故D项正确.【答案】D【点评】本题考查的是接触法制硫酸的生产过程、反应原理、生产设备和一些生产措施在工业生产中的意义。要从最本质上分析实际操作的原因，以免被一些次要问题所迷惑。解析：选D。理论上，可转化成SO2