浓硫酸工业制法
硫酸的工业制法
原 料 粉 碎
炉气
空气
沸腾炉
除 尘
洗 涤
干 燥
②二氧化硫氧化成三氧化硫
发生的反应：2SO2＋O2 生产设备：接触室 得到的气体：三氧化硫、氮气、
V2O5
2SO3
未反应的氧气
和二氧化硫
思考：适宜条件的选择 催化剂：五氧化二矾 （V2O5） 温度：400至500摄 氏度 压强：常压
接 触 室
N2
思考：接触室中热交 换器的作用?从接触 室出来的气体成分是 什么？
硫 酸 的 工 业 制 备 和 环 境 保 护
2．对于接触法制硫酸的生产操作与选择该生产 操作的主要理由都正确的是 ( BD ) A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿 不能燃烧 B．三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增 大其与吸收剂的接触面积 C．二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化剂， 这样可以提高二氧化硫的转化率 D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防 止形成酸雾，以便使其吸收完全
吸 收 塔
98.3%H2SO4
尾气 O2、SO2、N2
98.3%的浓硫酸从 塔顶淋下，气体由 下往上，流向相反 ，充分接触，吸收 更完全，由此看来 工业生产上特别重 视生产的速度及 原料的利用率。
SO3
吸收塔
发烟 H2SO4
3、回收、净化处理尾气，保护环境。
实验室用什么试剂吸收SO2?工业上是否适用?
接触法制硫酸
1、硫酸工业生产的原理
第一步：造气
点燃
S + O2
高温
SO2
2Fe2O3 + 8SO2
催化剂 加热
第二步：接触氧化
4FeS2 +11 O2 2SO2 + O2
硫酸的工业制法
1 ．什么是环境？
大气、土地、水、矿产、森林、生物以 及风景游览区、自然保护区、生活居住 区等构成了人类生存的环境
2 ．环境污染包括哪些？
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤 污染、食品污染等，此外还包括固体废弃物， 放射性噪声等污染。
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3.SO2排放到大气中有哪些危害？
• ①人吸入SO2会发生呼吸道疾病，浓度高达一定程 度时，会使人死亡。 • ②如果SO2与空气中的飘尘接触，或跟氮的氧化物 接触，会部分被氧化为SO3，危害跟严重，这些硫 的氧化物能直接伤害植物叶片，浓度高时，会使 植物枯死。 • ③降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸 盐随雨雪降到地面，即所谓的“酸雨”。酸雨可 使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其它水生生物；使 土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林；酸雨 还会腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
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6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
硫酸的制备
教案：硫酸的制备和性质（温州中学化学组：谢昭全）【学习目标】1.了解工业上生产硫酸的基本原理2.掌握稀硫酸的性质3.理解浓硫酸的三大特性3.了解硫酸的用途【设计意图】通过实验探究理解浓硫酸的特性【重点和难点】浓硫酸的特性【教学过程】一、硫酸的工业制法硫酸的工业制法在中国已经有上千年历史，中国历史上制取硫酸有胆矾法和绿矾法，故硫酸俗名绿矾油。
现代制取硫酸则一般采用接触法。
接触法制硫酸的主要原料：含硫物质（硫磺矿或硫铁矿，我国由于硫磺矿资源较少，故用硫铁矿为原料制硫酸）、空气、水。
无论是用硫铁矿还是硫磺为原料，都有三个主要步骤、三个主要设别和三个反应原理1.三个步骤：造气、氧化、吸收2.三个设备沸腾炉（若以硫磺为原料则为焚硫炉）、接触室（接触法这个名称由此而来）、吸收塔3.三个反应FeS 2+11O 28SO 2+2Fe 2O 3、 2SO 2 +O 2 2SO 3 、SO 3 +H 2O ═H 2SO 4 几点说明：沸腾炉名称的由来接触室名称的由来吸收剂为浓硫酸而不是纯水或稀硫酸由于第二步反应为可逆反应，故尾气中含二氧化硫，必须进行尾气处理二、硫酸的物理性质1.（纯）浓硫酸：无色、粘稠、油状液体2.沸点338℃，属高沸点、难挥发酸（可用来制取低沸点、易挥发酸）3.常用浓硫酸的几个数据：质量分数（可见其溶解性如何？）、密度、物质的量浓度4.水溶性：跟水任意比互溶，溶解时放出大量热【思考】如何稀释浓硫酸？浓硫酸粘到皮肤上应如何处理？三、稀硫酸的性质——酸的通性1.与指示剂作用2.与活泼金属作用（强调不与Cu 作用）3.与碱4.与碱性氧化物5.与盐【讨论】浓、稀硫酸中所含有的粒子是否相同？不同，稀硫酸中主要含氢离子和硫酸根离子及水的粒子，不含硫酸分子；浓硫酸中由于水太少，不足以让硫酸分子发生电离，故主要含硫酸分子。
（由此引出浓硫酸肯定有不催化剂△同于稀硫酸的性质）四、浓硫酸的（三大）特性【实验1】将铜片与浓硫酸混合加热，将产生的气体通入品红现象：铜片溶解、有气泡产生，品红溶液褪色原理：Cu+2H2SO4 （浓）CuSO4+SO2↑+2H2O稀硫酸不能氧化铜而浓硫酸能氧化铜，其中起氧化作用的是其中的硫元素，可见浓硫酸中硫元素的氧化性比稀硫酸中H的氧化性强，这样的酸称作氧化性酸1.强氧化性浓硫酸的强氧化性主要体现在四个方面（1）能氧化某些H后金属如铜（2）能氧化某些非金属如炭（3）常温下能Al、Fe等金属钝化（4）与H前金属反应时无氢气放出【实验2】向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌。
高中化学物质制法
1、工业制硫酸4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2（反应条件：高温）2SO2+O2=2SO3（反应条件：加热，催化剂作用下）SO3+H20=H2SO4（反应条件：常温）在沸腾炉，接触室，吸收塔内完成2、工业制硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O（反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下）2NO+O2=2NO23NO2+O2=2HNO3+NO3、工业制盐酸H2+C l2=2HCl（反应条件：点燃）然后用水吸收在合成塔内完成4、工业制烧碱（氯碱工业）2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH（电解饱和食盐水）5、工业制取粉精2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O6、工业制纯碱（侯氏）.侯氏制碱法NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋NH4Cl1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO32）NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl（NH4HCO3结晶析出）3）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（反应条件：加热）7、工业制金属铝2Al2O3=4Al+3O2（反应条件：电解，催化剂为熔融的冰晶石）注：冰晶石化学式为NaAlF68.工业制硅利用反应SiO2+2C==高温== Si+2CO↑能得到不纯的粗硅。
粗硅需进行精制，才能得到高纯度硅。
首先，使Si跟Cl2起反应：Si+2Cl2=SiCl4（400 ℃～500 ℃）生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。
然后，用H2还原SiCl4：SiCl4＋2H2==高温== Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅。
9.硅酸盐工业（制普通玻璃）生石灰（高温煅烧石灰石）CaCO3 =高温= CaO+CO2↑玻璃工业（玻璃窑法）Na2CO3 + SiO2 =高温= Na2SiO3 +CO2↑CaCO3 + SiO2 =高温= CaSiO3 +CO2↑10.高炉炼铁Fe2O3+3C=2Fe+3CO[也可以生成CO2]11.工业制取水煤气C+H2O=CO+H22.粗铜的精炼电解：阳极用粗铜阳极：Cu－2e－＝Cu2＋阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu13、工业制氨气3H2+N2=2NH3（反应条件：高温高压催化剂作用下）注：催化剂为铁触媒氯气中学二氧化锰浓盐酸加热工业电解食盐水氯化氢中学直接买/浓硫酸氯化钠加热（溴化氢同）工业氢气氯气燃烧氟化氢实验室氟化钙浓硫酸共热溴碘中学直接买工业海水中的离子相应电解/氧化还原氧气中学高锰酸钾加热/氯酸钾二氧化锰加热/双氧水二氧化锰/ 工业压缩空气二氧化硫中学硫酸（稍浓）加亚硫酸盐/铜，浓硫酸加热工业硫铁矿，黄铜矿，硫燃烧三氧化硫工业二氧化硫氧气钒催化剂氧化硫酸工业三氧化硫溶于98％硫酸得到发烟硫酸，稀释氮气中学无工业压缩空气氨中学氨水一般自己买，氨气消石灰氨盐加热（推荐氯化铵）/浓氨水工业氮气氢气催化反应硝酸中学有个二氧化氮溶于水的反应，不过一般自己买工业氨氧化成一氧化氮再生成NO2（还有电弧生成氮氧化物的方法）然后好像是溶与浓硝酸再稀释硅中学无工业二氧化硅，碳高温还原铝中学无工业电解氧化铝加冰晶石助熔钠，镁，钙电解铜实验室氢气还原氧化铜工业粗铜碳还原法精铜电解精炼铁实验室氢气还原工业生铁碳还原法钢生铁精炼过氧化氢工业分有机法和过氧化钡法在惰性电极上，各种离子的放电顺序：阴极（夺电子的能力）：Au3+ >Ag+>Hg2+ >Cu2+ >Pb2+ >Fa2+ >Zn2+ >H+ >Al3+>Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+阳极（失电子的能力）：S2- >I- >Br–>Cl- >OH- >含氧酸根注意：若用金属作阳极，电解时阳极本身发生氧化还原反应（Pt、Au除外）有机酸酸性的强弱：乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸>苯酚>HCO3-在室温（20C。
硫酸的工业制法
硫酸的工业制备
我国古代制硫酸的方法：
2FeSO4 △ Fe2O3 SO2 SO3 CuSO4 △ CuO SO3
SO3 H2O H2SO4
常见的含硫矿物
硫磺 (S)
黄铁矿(FeS2)
重晶石(BaSO4)
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
么 下一张
1450C
SO3 + H2O===H2SO4
放热
尾气
98.3%H2SO4
沸腾炉
热 交
5000C 换1500C
接触室
吸收塔
注意 ： 吸收塔吸收
吸收时，不用水吸收SO3而是用98.3 % 的浓H2SO4吸收，为什么？
工业上是用98%硫酸来吸收三氧化硫 ， 不用水吸收因为如果用水的话，会形成 硫酸的烟雾，将三氧化硫溶于浓硫酸中 可以避免这种情况。
一、硫酸的工业制法
• 硫或含硫矿石；
（1）三种原料： 空气
• 98.3%的H2SO4
（2）三套设备：沸腾炉、接触室、吸收塔
高温
（3）三个步骤： 4FeS2+11O2==2 Fe2O3+8SO2
S O2 点燃 SO2
SO3 H2O H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
1）.造气—沸腾炉
4）.尾气处理
尾气的组成：SO2,O2,N2、少量SO3等
回收利用 碱液吸收法：NH3·H2O 2NH3+H2O+SO2==(NH4)2SO3
原 料
高温
4FeS2+11O2==2 Fe2O3+8SO
炉气
粉 碎
硫酸的工业制法
硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。
3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。
此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。
二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。
稀硫酸具有酸类的通性（H+的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。
1、浓硫酸的吸水性。
浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。
其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H2SO4·nH2O（n = 1,2,4,6,8）。
同时放出大量的热。
这些水合物很稳定。
利用浓H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。
浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。
2、浓硫酸的脱水性。
硫酸的工业制法
硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。
3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。
此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。
二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。
稀硫酸具有酸类的通性（H+的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。
1、浓硫酸的吸水性。
浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。
其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H2SO4·nH2O（n = 1,2,4,6,8）。
同时放出大量的热。
这些水合物很稳定。
利用浓H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。
浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。
2、浓硫酸的脱水性。
【高中化学】硫酸的工业制法PPT课件
原理一、提高原料转化率原理
1、增大反应物的浓度。根据勒夏特列原理，对于达到平衡后的可逆
反应，在其他条件不变时，增大一种反应物的浓度，可使平衡向正反 应方向移动，从而可以提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，
常使反应中原料较易得到、价钱比较便宜的反应物的浓度超过反应所
需要的量，从而能提高较贵重原料的利用率。如煅烧黄铁矿制硫酸时， 采用通入过量空气的方法使黄铁矿充分燃烧。 2、逆流吸收原理。用98.3%的浓硫酸吸收时，液体和气体的流向是 相反的，液体自上而下，气体自下而上，使吸收更完全。在热交换中， 冷的和热的气体（或液体），都是采用逆流的方法进行热量交换的。
原理四、经济效益最高原理
LOGO
1、热能充分利用原理。硫酸生产过程中三个主要反应都是放
热的，可在制硫酸的工厂设置锅炉来加热水，用生成的水蒸气
发电。在接触氧化时用放出的热量来预热未起反应的空气。
2、循环原理。许多化学反应是可逆的，为了提高原料的利用
率，化学工业上一般把未起反应的原料分离出来再循环使用，
1、脱水性：可被浓硫酸脱水的物质一般为含 氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸 屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成 了黑色的炭（炭化）。 如C12H22O11===12C + 11H2O
2.吸水性： 就硫酸而言，吸水性有很多用处，比如 很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。它是 良好的干燥剂。 这个与脱水性有很大的不 同：脱水性一般反应前没有水，而是H、O 元素以个数比2：1的形式形成水，从有机 物中出来。 除此之外浓硫酸还具有难挥发性（高沸点 ）、酸性和稳定性。
如用接触法制取中把未反应的（不能排放到空气中）加以回收
再通入接触室中继续参加反应，以保证原料的充分利用。
硫酸的工业制法
芒硝(SO4·10H2O)
4
一、硫酸的工业制法
• 硫或含硫矿石；
（1）三种原料：• 空气
• 98.3%的H2SO4
（2）三套设备：沸腾炉、接触室、吸收塔
高温
（3）三个步骤： 4FeS2+11O2==2 Fe2O3+8SO2
SO2 点 燃 SO2
S3 O 精选ppH t 2OH 2S4 O 5
工业上是用98%硫酸来吸收三氧化硫 ， 不用水吸收因为如果用水的话，会形成 硫酸的烟雾，将三氧化硫溶于浓硫酸中 可以避免这种情况。
精选ppt
10
4）.尾气处理
尾气的组成：SO2,O2,N2、少量SO3 等
回收利用 碱液吸收法：NH3·H2O 2NH3+H2O+SO2==(NH4)2SO3
精选ppt
11
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
精选ppt
6
1）.造气—沸腾炉
原 料
高温
4FeS2+11O2==2 Fe2O3+8SO2
炉气
粉 碎
空气
沸腾炉
除 尘
涤洗
干 燥
精选ppt
7
2） 接触氧化 -----接触室 思
考
（（21））设反备应：原理2SO2+O2=4V5=20O0=C5 2SO3
： 热
4500C 8500C
化学工业之母：硫酸
精选ppt
1
硫酸的工业制备
精选ppt
2
我国古代制硫酸的方法：
2F 4△ eF S 2 O e 3 O S2 O S3 O Cu4S△ O CuS O3 O
S3 O H 2OH 2S4 O
硫酸的配制
硫酸的配制1. 硫酸简介硫酸（H2SO4）是一种常见的无机化合物，化学式为H2SO4，分子量为98.09 g/mol。
它是一种无色、无臭、具有强烈腐蚀性的液体，广泛应用于工业生产和实验室研究中。
2. 硫酸的用途硫酸是一种重要的化学原料，在许多工业和实验室应用中起着关键作用。
主要用途包括： - 作为强酸催化剂，用于有机合成反应； - 用于制造肥料、合成纤维和染料； - 用作电池中的电解液； - 用于清洗金属表面和去除锈蚀； - 用于制造化学药品和塑料等。
3. 硫酸的配制方法硫酸的配制方法有多种，下面介绍两种常见的方法：浓硫酸的配制和稀硫酸的配制。
3.1 浓硫酸的配制浓硫酸是指含有高浓度硫酸的溶液，通常浓度在95%以上。
浓硫酸的配制方法如下：3.1.1 材料准备•浓硫酸饱和溶液（98%硫酸）•蒸馏水•配制容器（如玻璃烧杯）3.1.2 配制步骤1.将配制容器放在防护设施下，确保安全操作。
2.慢慢地向配制容器中加入蒸馏水，同时搅拌，直到容器装满为止。
3.小心地向容器中加入浓硫酸饱和溶液，同时继续搅拌。
4.等待溶液充分混合，直至温度稳定。
5.检查溶液浓度，确保其达到所需浓度。
3.2 稀硫酸的配制稀硫酸是指含有较低浓度硫酸的溶液，通常浓度在1%到10%之间。
稀硫酸的配制方法如下：3.2.1 材料准备•浓硫酸饱和溶液（98%硫酸）•蒸馏水•配制容器（如烧杯）3.2.2 配制步骤1.将配制容器放在防护设施下，确保安全操作。
2.慢慢地向配制容器中加入蒸馏水，同时搅拌，直到容器装满为止。
3.小心地向容器中加入浓硫酸饱和溶液，同时继续搅拌。
4.等待溶液充分混合，直至温度稳定。
5.检查溶液浓度，确保其达到所需浓度。
4. 硫酸的安全注意事项在配制硫酸时，必须注意以下安全事项，以避免事故和伤害：•硫酸具有强腐蚀性，必须佩戴防护手套、护目镜和防护服等个人防护装备。
•配制过程中要小心操作，避免溅洒和吸入硫酸蒸气。
•配制容器应选择耐腐蚀的材料，如玻璃或特殊塑料。
硫酸的工业制备方程式
硫酸的工业制备方程式
硫酸化学式是H2SO4。
硫酸的工业制备主要运用的是接触法，以下是硫酸的工业制备方程式：
1、将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧得到二氧化硫气体。
方程式：4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3。
2、将二氧化硫氧化为三氧化硫，方程式：2SO2+O2=2SO3。
3、用98.3%的浓硫酸吸收，再稀释的所需浓度的硫酸，方程式：SO3+H2O=H2SO4。
注意事项：浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水，常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体，不能干燥碱性气体和强还原性气体。
硫酸工业的知识要点及要求1、工业制硫酸的原理、原料、流程.
黄铁矿(硫磺)、 空气
-----------
98.3% 浓硫酸
主要化学 反应
主要设备
工艺要求
主要排放
硫酸工业生产的原理
高温
第一步：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
氧化剂： O2 氧化产物：Fe2O3 、SO2
还原剂： FeS2 还原产物：Fe2O3 、SO2
如果有4摩尔的FeS2参加反应，电子转移为 44 摩尔。
硫酸工业生产的原理
高温
第一步：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
第二步：2SO2 + O2
催化剂 高温
2SO3
第三步：SO3 + H2O
H2SO4
硫酸生产的三大设备 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉 接触室 吸收塔
沸 腾 炉
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
生产阶段
SO2的制取和 净化
吸收塔
主要排放
矿渣、矿尘、 洗涤液
--------
接 触 室
讨论１、 SO2转化成SO3的反应特点是什么？第二
生产阶段的反应条件是什么？为什么采用这个条件呢？
催化剂
2SO2(g) + O2(g) 高温 2SO3(g);
△H=- 196.6kJ/mol 反应特点：可逆反应；正反应为放热的、 气体体积缩小的反应
净 化
冷却
练习2、在硫酸的工业制法中，下列生产 操作与说明生产操作的主要原因 两者都正
确的是： D
A、硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁 矿不能沸腾燃烧
B、从沸腾炉出来的气体需要净化，因为炉 气中二氧化硫会与杂质反应
硫酸工业制法
②洗涤：除砷、硒等的化合物
③干燥：除水蒸气
② 二氧化硫氧化成三氧化硫 ----接触室 2SO2+O2=4V52=0O0C=5 2SO3+196.6kJ
回答下列问题：
（1）二氧化硫在什么条件下才能氧化成三氧化硫？
（2）这个反应是在什么设备中进行的？为什么？
（3）热交换器的作用是什么？
接触室
热交换器
② 二氧化硫氧化成三氧化硫----接触室 2SO2+O2=4V52=0O0C=5 2SO3+196.6kJ
2H2SO4
196 x×98%
练习：KKP102(7)
附件
流程图
H2SO4
硫酸的工业生产 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
沸
沸腾炉
腾
炉
接触室
低温
接
SO2 O2
触
室
高温 SO2 O2
SO3 SO2 O2
吸
收
吸收塔
塔
六、掌握多步计算的技能---（相当关系式计算） （原子守恒）
高温
4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
催化剂
2SO2 + O2 加 热 2SO3
（一）、反应原理：
S
FeS2=SO2= SO3 =H2SO4
(二硫化亚铁)
（二）、生产过程： 1. 二氧化硫的制取和净化：
（1）主要设备：沸腾炉
（2）主要反应：
4FeS2＋11O2
还原剂 氧化剂
2Fe2O3＋8SO2
既是氧化产物，又是还原产物
（3）炉气净化：三净化 （防止催化剂中毒） ①除尘：除矿尘
工业制浓硫酸化学方程式
工业制浓硫酸化学方程式
工业制浓硫酸是一项重要的化学工艺，其化学方程式如下所示：2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)。
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l)。
这两个方程描述了工业制造浓硫酸的两个关键步骤。
首先，二
氧化硫和氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫。
然后，三氧化
硫与水反应生成硫酸。
这个化学过程是通过联系高温、高压和催化
剂来实现的。
工业制造浓硫酸的化学方程式背后是复杂的工艺流程和设备。
这项工艺不仅需要高效的反应器和分离装置，还需要严格的控制和
监测。
在工业生产中，安全性和环保性也是至关重要的考虑因素。
浓硫酸是许多化学工业过程的重要原料，它被用于制造肥料、
塑料、纺织品和其他化学品。
因此，工业制造浓硫酸的化学方程式
不仅代表着一种化学反应，更代表着现代工业生产中不可或缺的一环。
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兴宁一中 rengwofei
硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志
兴宁一中 rengwofei
接触法制硫酸
思考
1、工业制硫酸的原料有哪些？如何选择？ 2、工业制硫酸分几个阶段？ 每个阶段的反应原理是 什么？用到什么典型设备？ 3、工业制硫酸生产流程？
硫酸工业生产的原理
第一步：造气 S + O 2
点燃
4FeS2 +11 O2
第二步：接触氧化
高温
SO2
2Fe2O3 + 8SO2 2SO3
H2SO4
2SO2 + O2
SO3 + H2O
催化剂 加热
第三步：三氧化硫的吸收
生产流程：造气→催化氧化→吸收
生产中原料选择
为什么早期我国是以黄铁矿为原料 制硫酸？
早期黄铁矿在储量比较大，而天然硫磺矿资源缺 乏，又难以以从国外购进，并且，那时对环境保护也 不够重视。
硫酸的工业生产
硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化 冷却
沸腾炉
思考：黄铁 矿为什么要 粉碎？为什 么通入强大 的空气流？ 燃烧黄铁矿 为什么不要 多加燃料？ 空气 思考： 从沸腾炉出 来的气体 SO2是否纯净 ？
矿 渣
思考：适宜条件的选择
接 触 室
N2
催化剂：五氧化二矾 （V2O5） 温度：400至500摄 氏度 压强：常压 思考：接触室中热交 换器的作用?从接触 室出来的气体成分是 什么？
练习
• 1．工业上用接触法制硫酸时，从沸腾炉 内导出的炉气，要经过净化的理由是 （ B） • A．为了减少对大气的污染 • B．防止催化剂中毒 • C．炉气还含有一些其他有用成分，以便 综合利用 • D．为了制得更纯的H2SO4
硫 酸 的 工 业 制 备 和 环 境 保 护
2 ．对于接触法制硫酸的生产操作与说明生产操 作的主要理由两者都正确的是 ( BD ) A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿 不能燃烧 B．三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增 大其与吸收剂的接触面积 C．二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化剂， 这样可以提高二氧化硫的转化率 D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防 止形成酸雾，以便使其吸收完全 硫酸工业总结
二、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了 化学平衡知识？
1、经过净化、干燥的炉气中，氧气的含量相对要多。
2、SO2、O2、SO3被冷却后，进一步在催化剂表面反应。 3、选择适宜的反应温度。 4、选择适宜的反应压强。
一、“三废”处理
1、尾气吸收 (1) SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
二、化学平衡 概 念 ①在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物 中各组成成分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态
②它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立平衡状态
特 征
化 学 平 衡
动：动态平衡 定：外界条件一定，各组分含量一定(不是相等) 变：外界条件改变，平衡被破坏，发生移动而建立新平衡
(2)
SO2+2NH3 +H2O
（NH4）2SO3 +
=
H2SO4
（NH4）2SO3
= （ NH4）2SO4 + SO2↑+ H2O 制石膏
2、污水处理 Ca（OH）2 + H2SO4 = 3、废渣处理 二、能量充分利用 “废热”利用： （1）在沸腾炉旁设置“废热锅炉”，产生蒸汽 发电；（2）在接触室中设热交换器，预热SO2和O2 。 CaSO4 + 2H2O
原因：反应条件改变引起 结果：速率、各组分含量与原平衡比较均发生变化 V(正）＞V（逆）向正反应方向移动 方向 V(正）＝V（逆）原平衡不移动 V(正）＜V（逆）向逆反应方向移动 注意：其他条件不变，改变影响平衡的一个条件才能应用 浓 度:增大反应物浓度或减小生物浓度，平衡向正反应方向移动 压 强：增大(或减小)压强，平衡向气体体积缩小(或扩大)的方向移动 温 度：升高(或降低)温度，平衡向吸热(或放热)方向移动 催化剂：对化学平衡状态无影响
黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。
北
乙
注：该城市经 常刮西北风。
丁 甲
A、B、C、D四地的地理位 置如图，交通均较为便利， 高速公路 其他地理条件如下：A地是 风景旅游城市；B地是硫酸 消费中心；C地有较为丰富 的黄铁矿资源；D地有少量 的硫酸消费。硫酸厂址应选 丙 。 择在
河流
三、生产规模：一般要求较大规模 厂址选择 ：靠近硫酸消费中心的地区，避开人 口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。
温度：400～500℃催化剂活性较高 压强：设备、成本和能源消耗（增大压强SO2的转化率提高不大）
思考：吸收三
氧化硫为什么不 用水和稀硫酸， 而用98.3%的浓 硫酸？浓硫酸为 什么必须从塔顶 喷下？
吸 收 塔
讨论
一、在硫酸工业生前要经过粉碎。 2、从沸腾炉底部鼓入强大空气流。 3、二氧化硫的氧化过程中使用催化剂。 4、采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 5、三氧化硫的吸收采用逆流原理。 6、在吸收中填入了大量瓷环。
硫酸工业生产的原理
▲接触氧化的三个适宜条件：压强用常压；温
度为400℃～500℃；催化剂主要为V2O5。
平 衡 移 动
平衡 移动 原理
勒沙特列原理——平衡移动原理
选修2第7面
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、 温度、压强），平衡向减弱这种改变的方向 进行
注：化学平衡移动的方向与平衡后的结果无必然联系 1、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向 正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 ① 生成物的百分含量一定增加② 生成物的产量一定增加③ 反 应物的转化率一定增大④ 反应物浓度一定降低⑤ 正反应速率 一定大于逆反应速率⑥ 使用了合适的催化剂 A①② (B) ② ⑤ (C) ③ ⑤ (D) ④ ⑥