选修2第一章 走进化学工业 经典学案

选修2第一章走进化学工业

课题1 化工生产过程中的基本问题高二化学组主备人：刘成国备课组长签字：导学案（第一课时班级姓名学号）备课时间：2012 -2-16

教学目标：

知识与技能：1.了解生产硫酸的原理、流程，2.了解生产中原料的选择

过程与方法：1. 了解化学科学实验与化工生产的区别、利用化学平衡原理分析工业生产条件。

情感态度价值观：1.注意生产中的三废处理，防止环境污染强化环保节约意识。

重点、难点：学习化工生产中应解决的问题，依据化学反应原理确定生产过程；原理选择、条件控制；“三废”处理及能量利用等。

学习过程：（课前预习）

一、依据化学反应原理确定生产过程

1.工业制备硫酸，要从以下的几个方面考虑

（1）采用的原料应该是自然界中的含物质，如、。

（2）生产过程中，要先使硫元素转化成，再把转化成，再与水反应制得。

2.思考与交流：工业生产上制备硫酸的基本原理

（1）以S为原料制备SO2

化学反应方程式，（属反应）

（2）利用催化氧化反应将SO2氧化成SO3

化学反应方程式，（属反应）

（3）三氧化硫转化成硫酸

化学反应方程式，（属反应）

3.工业制硫酸主要生产流程

见课本P5

二、生产中原料的选择

1.思考与交流：我国生产硫酸需考虑的问题

（1）从基建投资、加工费用及环保方面考虑，用制硫酸优于用制硫酸。

（2）我国天然硫资源，而且开采条件。

（3）我国黄铁矿储量比天然硫要。

（4）硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程、设备、三废少，劳动生产率，易于设备。

（5）由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄铁矿制硫酸，

三、生产中反应条件的控制

1.硫酸工业生产的三个主要设备是、、。

2. 阅读P6表1-1,思考温度较____时,越有利于SO2转化为SO3

二氧化硫催化氧化的反应方程式，

属_____________反应。

思考:是否温度越低越有利于SO2转化为SO3 ?

2、提示：应选择温度:(1)低温(400~5000C) 注意:工业生产中反应温度的选择往往还要考虑该温度下催化剂的活性

3. 阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_____

思考:是否压强越高越好?

3、提示：应选择压强:常压注意:工业生产中压强的选择：往往还要考虑成本和能量消耗等问题。

四、生产中三废处理

1.如何处理尾气中的SO2?

工业：ＳＯ

２

2

Ca(OH)ＣaＳＯ

３

24

H SO SO

2

（重新利用）

主要反应式、

。

实验室：ＳＯ

２

＋２ＮaＯＨ=Ｎa

２

ＳＯ

３

＋Ｈ

２

Ｏ

2.如何处理废水中的酸性物质?

五、能量的充分利用

1.生产1t硫酸需消耗的电能，硫酸生产的三个过程都是反应，生产1t硫酸放出的反应垫相当于的电能。这些废热的利用，可以向外界输出大量，大大降低生产。

2.可以利用SO2氧化成SO3时放出的热量用来预热。

[课堂巩固提高]

1、下列说法正确的是（）

A．合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气

B．进入接触室的气体，必须先经净化、干燥

C．从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料

D．在高温、高压下由

2

SO和

2

O合成

3

SO

2．欲除去

2

CO气体中含有的

2

SO气体，应选用的试剂是（）

A．品红B．

3

NaHCO饱和溶液C．

3

2

CO

Na溶液D．烧碱溶液

3．有关二氧化硫的叙述正确的是( )

A．二氧化硫不能使溴水、高锰酸钾溶液迅速褪色

B．接触法制硫酸的沸腾炉排出的炉气中含SO2

C．实验室可用启普发生器制取二氧化硫

D．用石灰水很容易区分二氧化碳和二氧化硫

4、SO2是重要的大气污染物，大量SO2主要来源,SO2不但本身污染大气，它在大气中经尘粒催化，与水、氧气作用，形成危害更大的酸雨，形成酸雨的有关化学方程式为：。

5．火力发电厂常用熟石灰吸收煤燃烧产生的SO2气体，并回收制得有用的石膏（CaSO4·2H2O）则有关反应的化学方程式为。

6、某硫酸厂每天用含

2

FeS60％的硫铁矿500 t生产硫酸，如果在沸腾炉内损失5％的硫，

2

SO的转化率为90％。每天能生产98％的硫酸多少吨？

课题1 化工生产过程中的基本问题 同步练习主备人：刘成国备课组长签字：

（第二课时 班级 姓名 学号 ）备课时间：2012-2-16

教学目标：

知识与技能：1.了解生产硫酸的原理、流程，2.了解生产中原料的选择

过程与方法：1. 了解化学科学实验与化工生产的区别、利用化学平衡原理分析工业生产条件。

情感态度价值观：1.注意生产中的三废处理，防止环境污染强化环保节约意识。

重点、难点：学习化工生产中应解决的问题，依据化学反应原理确定生产过程；原理选择、条件控制；“三废”处

理及能量利用等。

一、选择题

1、关于反应2SO 2+O 2 2SO 3，在一定条件下达到平衡状态，再加入一定量的18O 2，则建立新平衡时，含有18O 的物质是(假定原平衡体系中不含18O) ( )

①二氧化硫 ②氧气 ③三氧化硫

A ．①②

B ．②③

C ．①②③

D ．①③

2．接触法制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理，其正确过程是 ( )

A ．洗涤、干燥、除尘

B ．干燥、除尘、洗涤

C ．除尘、洗涤、干燥

D ．除去硒和砷的化合物 3、你认为减少酸雨的途径可以采取的措施是（ ）。

①少用煤作燃料，②把工厂烟囱造高，③燃料脱硫，④在已酸化的土壤中加石灰，⑤开发新能源。 A ．①②③ B ．②③④⑤ C ．①③⑤ D ．①③④⑤ 4．煅烧硫铁矿（主要成份是FeS 2），可获得制取硫酸所需的SO 2，反应为

4FeS 2+11O 2 2Fe 2O 3+8 SO 2，为了提高SO 2的生成速率，下列措施可行的是( ) A ．增加硫铁矿的投入量 B. 向炉内喷氧气，增加氧气的压强 C ．降低温度 D. 升高温度 5．导致下列现象的主要原因与排放SO 2有关的是 ( ) A ．臭氧空洞 B ．酸雨 C ．光化学烟雾 D ．温室效应 6．治理“三废”，保护环境，最主要的方法是 ( ) A ．减少污染严重的工厂 B ．把“三废”深埋C ．提高认识 D ．变废为宝，综合利用 7．在工业生产硫酸中，在吸收塔内用来吸收三氧化硫的是 （ ） A ．O H 2 B ．稀42SO H C ．浓42SO H D ．O H NH 23⋅ 8．工业上生产硫酸，回收尾气中2SO 气体，选用的试剂是 （ ） A ．O H NH 23⋅ B ．NaOH C ．2Ca(OH) D ．浓42SO H 9. 接触法制硫酸中，进入接触室的气体必须净化、干燥，其主要原因是（ ） A ．防止催化剂中B ．提高反应效率C ．提高SO2转化率D ．防止环境污染

10、把1.0 g 含脉石（2SiO ）的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全后得0.78g 残渣，则此黄铁矿的纯度是（ ） A ．33％ B ．66％ C ．78％ D ．88％ 二、非选择题

11．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是：①少用煤做燃料；②把工厂烟囱造高；③燃料脱硫；④在已酸

化的土壤中加石灰；⑤开发新能源（填写标号）______。

12．工业上用接触法制取硫酸过程中，硫铁矿在沸腾炉中燃烧的化学方程式是 ，该反应中氧化剂是______，还原剂是______，被氧化的元素是______，被还原的元素是______。

13、酸雨的形成主要是由于空气中含有 气体。现取一份雨水，每隔一段时间测定其pH ，结果如下： 测定时间/h

0 1 2 4 8 雨水pH

4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 产生上述结果的原因是 。

14、 据报道，2003年3月27日巨大的SO 2、NO 等排放量使广东成为酸雨的重灾区,占全省国土面积63%的17

个城市已被国务院划为酸雨控制区,酸雨使大片水稻突然枯死,并且每年因酸雨污染造成的经济损失就达40亿元左

右,问：

（1） 酸雨导致水稻死亡的原因是什么？

（2） 试简叙述酸雨的形成过程，并写出反应方程式。

（3） 请提出两条防治酸雨的措施。

15、（09高考·天津理综）黄铁矿主要成分是FeS 2 。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g 样品在空气中充分灼烧，将生成的SO 2气体与足量…Fe 2(SO 4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000 mol ／L 的K 2Cr 2O 7标准溶液滴定至终点，消耗K 2Cr 2O 7溶液25.00 mL 。 已知：SO 2 + 2Fe 3＋

+ 2H 2O == SO 2－

+ 2Fe 2＋

+ 4H ＋

Cr 2O 27-

+ 6 Fe 2＋

+ 14 H ＋

== 2 Cr 3＋

+ 6 Fe 3＋

+ 7 H 2O

⑪.样品中FeS 2的质量分数是（假设杂质不参加反应）________________。

⑫.若灼烧6 g FeS 2产生的SO 2全部转化为SO 3气体时放出9.83 kJ 热量，产生的SO 3与水全部化合生成H 2SO 4 ，放出

13.03

kJ

热量，写出

SO 3

气体转化为

H 2SO 4

的热化学方程式：

______________________________________________________________________。

⑬.煅烧10 t 上述黄铁矿，理论上产生SO 2的体积（标准状况）为_______________L ，制得98％的硫酸质量为__________ t ，SO 2全部转化为H 2SO 4时放出的热量是_______ kJ 。

课后小结或反思：

高温