高三化学硫酸工业制法总结
最新高中化学-高三化学接触法制硫酸3 精品
第五单元硫酸工业第一节接触法制硫酸●教学目标1.使学生了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。
2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论,复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识,训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。
●教学重点二氧化硫的接触氧化。
●教学难点SO2的接触氧化和SO3的吸收。
●教学方法讨论、分析、设疑、讲解。
●课时安排共两课时。
第一课时:工业上制硫酸的反应原理,原料及主要生产过程。
第二课时:SO2接触氧化的最佳反应条件的讨论及化工生产的工艺条件。
●教学用具投影仪、胶片、大屏幕接触室模型●教学过程第一课时[引言]我们知道,硫酸是中学化学实验中一种常用的试剂,同时,硫酸工业在国民经济中也占有重要的地位,是许多工业生产所用的重要原料,如化肥工业、有机合成工业、石油工业、金属工业、无机盐工业、原子能工业等都要消耗大量的硫酸,因而硫酸的消费量常视为一个国家工业发达水平的标志。
硫酸如此重要,工业上是如何生产硫酸的呢?这就是本章我们将要学习的内容。
[板书]第五单元硫酸工业[引言]硫酸是最早的工业产品之一。
硫酸的生产始于10世纪,发展至今,接触法制硫酸已成为一个成熟的工艺,被世界各国广泛采用。
下面,我们就来学习接触法制硫酸。
[板书]第一节接触法制硫酸[师]首先,请大家根据已学知识,来推测制取硫酸的反应原理。
并用化学方程式表示出来。
[教师板书]一、反应原理[学生思考,请一位同学上黑板书写][学生板书]1.S+O2===SO23.SO3+H2O===H2SO4[注,基本上所有同学都是写的以上反应][教师评讲]大家所写反应,实际上就是以硫为原料制取硫酸的反应原理。
从以上化学反应方程式可以看出,以硫为原料制取硫酸要经历三个反应历程:即首先是硫氧化为二氧化硫,然后再将二氧化硫进一步氧化为三氧化硫,最后,把得到的三氧化硫用水吸收即得硫酸。
[讲述]世界上硫酸的生产主要以硫为原料,用硫作原料时杂质少,生产比较简单,成本要比其他原料低得多。
硫酸的工业制法三个方程式
硫酸的工业制法三个方程式
硫酸是一种重要的化工原料,在工业上有几种制备方法。
其中最常见的三种制法分别为铁硫矿氧化法、硫三氧化二硫催化剂法和硫酸盐矿石法。
首先是铁硫矿氧化法,其化学方程式为,2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4。
这个过程中,铁硫矿(黄铁矿)被氧化成硫酸铁和硫酸。
其次是硫三氧化二硫催化剂法,其化学方程式为,2SO2 + O2 → 2SO3。
这个过程中,二氧化硫被氧化成三氧化硫,而后者溶于水形成硫酸。
最后是硫酸盐矿石法,其化学方程式为,CaSO4 + 2C + O2 → 2CO2 + 2CO + 2SO2 + CaS。
这个过程中,硫酸盐矿石(石膏)经过还原反应生成二氧化硫,再经过催化氧化反应生成硫三氧化二硫,最终形成硫酸。
这三种工业制法分别从硫化物、二氧化硫和硫酸盐矿石出发,通过不同的化学反应途径最终制得硫酸。
这些方程式展示了硫酸的
工业制备过程,每个方程式都代表着不同的反应路径和条件。
希望这些信息能够满足你的需求。
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。
高三化学工业流程题目总结(带答案)
2.下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
(1)写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。
(2)写出上图中部分装置的作用:甲:①混合SO2和O2;②;丙和丁:。
(3)若丁装置在反应过程中出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直没有明显变化,产生这种现象的可能原因是:①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深,使两个吸收瓶内的压强差较大,导致SO3从丁的水中冒了出来,与水形成酸雾;②(4)上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应,甲和乙相当于;丙和丁相当于。
(5)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C.二氧化硫氧化为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,以提高三氧化硫的吸收效率3.氨在国民经济中占有重要的地位。
现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。
例如,农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料,都是以氨为原料制成的;氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。
(1)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:设备A的名称是,设备B的名称是。
(2)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物,籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,历此,也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。
写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式:。
(3)常压法生产出的硝酸浓度低,尾气中氮的氧化物含量高,对环境会有严重污染。
高三化学高考必记的化学方程式
高三化学高考必记的化学方程式一、非金属元素的反应1. 卤族元素(1)氯气H 2+Cl 2=====点燃2HCl2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3Cl 2+H 2O===HCl +HClO2NaOH +Cl 2===NaClO +NaCl +H 2O2Ca(OH)2+2Cl 2===Ca(ClO)2+CaCl 2+2H 2O6FeBr 2+3Cl 2===4FeBr 3+2FeCl 3(氯气少量)2FeBr 2+3Cl 2===2FeCl 3+2Br 2(氯气过量)[活学巧用] 氯水成分复杂,性质多样:强酸性——H +的性质;杀菌、漂白性——HClO 的性质;强氧化性——Cl 2的性质。
氯气溶于水,但不溶于饱和食盐水,因此可用饱和食盐水除去Cl 2中的HCl 。
Cl 2与NaOH 溶液的反应被用于实验室除去多余的Cl 2,常出现在框图推断中。
[易错警示] 氯气与FeBr 2溶液反应时,一定要注意二者量的关系,Cl 2首先氧化的是Fe 2+,然后氧化Br -;但Cl 2与FeI 2溶液反应时,首先氧化的是I -,然后氧化Fe 2+。
根据得失电子守恒可得出相应反应的离子方程式,如等物质的量的Cl 2与FeBr 2在溶液中反应时,其离子方程式为2Fe 2++2Cl 2+2Br -===2Fe 3++4Cl -+Br 2。
(2)含氯化合物2HClO=====光照2HCl +O 2↑Ca(ClO)2+CO 2+H 2O===CaCO 3↓+2HClONaClO +2HCl===NaCl +Cl 2↑+H 2OMnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O[活学巧用] HClO 可作漂白剂和杀菌剂是由于HClO 具有强氧化性,长时间放置的氯水易变质是由于HClO 在光照条件下极易分解,所以新制的氯水需避光保存。
(3)卤素单质间的置换反应Cl 2+2NaBr===Br 2+2NaClCl 2+2NaI===I 2+2NaClBr 2+2KI===2KBr +I 2[活学巧用] 以上反应可用于比较Cl 2、Br 2、I 2氧化性(非金属性)的强弱或与CCl 4、淀粉溶液相结合用于溶液中Br -、I -的检验。
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。
工业制硫酸知识点总结
工业制硫酸知识点总结硫酸是一种重要的化学品,广泛应用于工业生产、农业、医药和化工等领域。
本文将就工业制硫酸的原理、工艺流程、设备及应用进行详细的介绍。
一、硫酸的原理硫酸(H2SO4)是无机酸的一种,化学式为H2SO4,是一种强酸,能与金属及其氢氧化物反应,产生相应的硫酸盐。
硫酸是一种重要的化学品,被广泛用于冶金、化工、建筑、医药等领域。
硫酸的生产是通过硫磺和二氧化硫制备而来。
硫磺是一种硫的化合物,为黄色晶体,常用于硫酸的生产过程中。
二氧化硫气体是一种无色有刺激性气体,在自然界和化工过程中都会产生。
硫磺和二氧化硫都是硫酸生产的主要原料,下面我们将介绍工业生产硫酸的工艺流程。
二、工业制硫酸的工艺流程1、重铬酸氧化法重铬酸氧化法是一种工业上常用的硫酸生产方法,其主要原理是利用重铬酸将二氧化硫氧化成硫酸。
具体工艺流程如下:(1)原料准备:将硫磺熔化形成硫磺熔剂,同时将铬酸、水和稀硫酸等原料准备好。
(2)氧化反应:将熔化的硫磺与空气混合,得到含有二氧化硫的气体。
将气体送入氧化反应器中,添加铬酸,利用氧化反应将二氧化硫转变成硫酸。
(3)产品提取:对反应产生的混合物进行蒸馏、结晶和过滤,提取纯净的硫酸产品。
2、氧化法氧化法是另一种工业上常用的硫酸制备方法,其主要原理是利用氧气氧化二氧化硫,生成硫酸。
具体工艺流程如下:(1)原料准备:将硫磺熔化,形成硫磺熔剂。
同时将空气净化,得到纯净的氧气。
(2)氧化反应:将硫磺熔剂与氧气加热混合,得到含有二氧化硫的气体。
将气体送入催化剂反应器中,利用氧化反应将二氧化硫转变成硫酸。
(3)产品提取:对反应产生的混合物进行蒸馏、结晶和过滤,提取纯净的硫酸产品。
以上是两种常用的硫酸制备方法中的主要工艺流程。
通过这些工艺流程,可以得到高纯度的硫酸产品,下面我们将介绍硫酸生产中的设备及应用。
三、工业制硫酸的设备1、硫磺熔化设备硫磺熔化设备主要用于将固态硫磺熔化成液态硫磺熔剂,便于后续的氧化反应过程。
高三工业合成题
板块一、硫酸工业一、过程(1).造气4FeS2 +11 O2 ==高温== 2Fe2O3 + 8SO2 沸腾炉粉碎矿石,通过强空气流使矿石处于沸腾状态,增大反应物的接触面积,加快反应速度。
从沸腾炉内导出的炉气,要经过净化的理由是防止催化剂中毒(2).接触氧化2SO2 + O2 ==== 2SO3 接触室该反应放热,可进行热交换(3).三氧化硫的吸收SO3 + O2 === H2SO4 吸收塔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,以便使其吸收完全二、尾气处理尾气的成分:SO2(少量)、O2、N2 尾气处理要经过两个过程: 一是进行第二次氧化;二是将两次氧化后的气体加以净化 后回收处理。
固硫:CaO+SO2=CaSO3, 2CaSO3+O2=2CaSO4练习: 1.(15分)工业制硫酸生产流程如下图:(1)早期生产用黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料,理由是 (2分)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO 2平衡转化率的有 (2分) A .升高温度 B .减少压强 C .不断补充SO 2和空气 D .及时分离出SO 3(3)在生产中,为提高催化剂效率采取了哪些措施? (3分) (4)已知2SO 2(g )+O 2(g )2SO 3(g ),ΔH =-196 kJ·mol -1。
在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO 2和1molO 2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)196kJ ,理由是____________________________________________________(3分) (5)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO 27%、O 211%、N 282%。
在500℃,0.1MPa 条件下达到平衡时,各种气体的体积比为V (SO 2):V (SO 3):V (O 2):V (N 2)=0.46:6.5:7.7:82,则SO 2的利用率为 (3分)(6)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为V L 的容器中加入2n molSO 2和n molO 2,反应达平衡后测得平衡常数为K ,此时O 2的转化率为x 。
硫酸生产工艺工作总结
硫酸生产工艺工作总结
硫酸是一种重要的化工产品,广泛应用于冶金、电镀、化肥、医药等领域。
硫
酸的生产工艺是一个复杂的过程,需要严格控制各个环节,以确保产品质量和生产效率。
在硫酸生产工艺中,主要包括硫磺燃烧、吸收、转化和结晶等环节。
首先,硫磺燃烧是硫酸生产的第一步。
硫磺燃烧产生的二氧化硫气体通过冷却
和净化后,进入吸收塔进行吸收。
在吸收塔中,二氧化硫气体与稀硫酸溶液接触,发生化学反应生成浓硫酸。
吸收过程需要控制吸收塔的温度、压力和流速,以确保吸收效果和产品质量。
接下来是硫酸的转化过程。
吸收后的浓硫酸溶液经过蒸馏、氧化等工艺步骤,
转化成浓硫酸。
在转化过程中,需要严格控制反应温度、压力和反应时间,以保证反应的完全和产品的纯度。
最后是硫酸的结晶过程。
浓硫酸溶液经过结晶器结晶,生成硫酸晶体。
结晶过
程需要控制结晶温度、搅拌速度和结晶时间,以确保产品的结晶度和颗粒大小。
在硫酸生产工艺中,需要严格遵守操作规程,严格控制生产过程中的各项参数,确保产品质量和生产安全。
同时,还需要加强设备维护和管理,确保设备的正常运行和生产效率。
通过不断优化工艺流程和技术手段,提高生产效率和产品质量,降低生产成本,实现可持续发展。
总之,硫酸生产工艺是一个复杂的过程,需要严格控制各个环节,确保产品质
量和生产效率。
通过不断优化工艺流程和技术手段,提高生产效率和产品质量,降低生产成本,实现可持续发展。
硫酸的制备知识点总结
硫酸的制备知识点总结硫酸是一种常见且重要的化学物质,在许多工业过程和实验室中都有广泛的应用。
下面,我将为你总结硫酸的制备知识点,帮助你更好地了解这个过程。
1.硫酸的化学性质硫酸的化学式为H2SO4,是一种无色、无臭的稠密液体。
它具有强酸性,可与碱反应生成盐和水,并可与金属反应产生氢气。
2.硫酸的制备方法硫酸的制备方法有多种,常用的有浓缩法、吸收法和接触法等。
3.浓缩法浓缩法是最常见和经济的硫酸制备方法之一。
其步骤如下:•首先,将硫磺或硫化氢气体与空气反应生成二氧化硫(SO2)。
•然后,将二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫(SO3)。
•最后,将三氧化硫与水反应生成硫酸(H2SO4)。
4.吸收法吸收法是一种利用硫酸的吸湿性制备硫酸的方法,其步骤如下:•首先,将硫磺或硫化氢气体与空气反应生成二氧化硫(SO2)。
•然后,将二氧化硫气体通入硫酸溶液中,发生吸收反应生成亚硫酸(H2SO3)。
•最后,将亚硫酸通过氧化反应转化为硫酸(H2SO4)。
5.接触法接触法是一种利用催化剂加速反应速率的硫酸制备方法,其步骤如下:•首先,将硫磺或硫化氢气体与空气反应生成二氧化硫(SO2)。
•然后,将二氧化硫气体与氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫(SO3)。
•最后,将三氧化硫与水反应生成硫酸(H2SO4)。
6.硫酸的应用领域硫酸广泛应用于冶金、化工、制药、农业等众多领域。
它可用于制备肥料、染料、洗涤剂、炸药等化学品,也可用于电镀、电池制造、纺织等工业过程。
总结:硫酸的制备是一个重要的化学过程,有多种不同的方法可供选择。
浓缩法、吸收法和接触法是最常用的制备方法,每种方法都有其独特的步骤和特点。
硫酸具有强酸性和广泛的应用领域,是许多工业和实验室中不可或缺的化学物质。
高三化学一轮复习知识点第15讲硫及其化合物
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高三化学一轮复习知识点第15讲 硫及其化合物【考情分析】1.了解硫及其重要化合物的制备方法,掌握其主要化学性质及其应用。
2.了解硫的氧化物对环境的影响。
【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想:从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
2.科学探究与创新意识:从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案,并进行实验操作验证。
3.科学态度与社会责任:关注与SO2有关的污染和环境保护,具有可持续发展意识和绿色化学观念。
【重点知识梳理】知识点一 硫及其氧化物的性质 一、硫单质的性质及应用 1.硫元素的存在形态(1)游离态:在火山口附近或地壳的岩层例存在 (2)化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在 2.硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS 2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.硫单质的化学性质 (1)S 的氧化性S 与Fe 、Cu 、Hg 反应的化学方程式依次为Fe +S=====△FeS 、2Cu +S=====△Cu 2S 、S +Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S 的还原性①S 与O 2反应的化学方程式为S +O 2=====点燃SO 2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S +2H 2SO 4(浓)=====△3SO 2↑+2H 2O 。
(3)S 与NaOH 溶液反应的化学方程式为3S +6NaOH=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O ,该反应中硫既是氧化剂,又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的S 。
【特别提醒】①硫与变价金属反应时,生成低价态金属硫化物(如Cu 2S 、FeS)。
②汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理。
二、硫的氧化物(SO 2、SO 3)的性质及应用 1.二氧化硫(SO 2) (1)物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO 2。
总结硫酸生产工艺
总结硫酸生产工艺硫酸是一种广泛应用于化工、冶金、环保等行业的重要化工原料。
目前,硫酸的生产主要在工业规模上存在两种工艺:硫磺制酸法和硫氧化制酸法。
以下是对这两种工艺的简要总结。
一、硫磺制酸法:硫磺制酸法是一种传统的硫酸生产工艺,其主要步骤包括硫磺的燃烧、氧化产生二氧化硫、氧化反应生成三氧化硫、与水反应生成硫酸的吸收过程。
硫磺燃烧:硫磺通过燃烧产生二氧化硫。
传统的硫磺制酸法采用炉窑燃烧硫磺,炉温控制在1200-1300℃,燃烧后产生硫磺氧化物。
氧化反应:氧化反应是硫磺制酸的关键步骤,其中的氧化反应主要有两步:硫磺氧化生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化生成三氧化硫。
这两个反应是通过催化剂的存在来加速进行的。
硫酸吸收:三氧化硫与吸收剂(通常为浓硫酸)进行反应,生成硫酸。
反应发生在吸收塔中,通过吸收器的设置,将吸收剂花洒在塔上,与上方从塔底部喷出的三氧化硫气体进行接触,吸收生成硫酸的气体。
二、硫氧化制酸法:硫氧化制酸法是一种比较新的硫酸生产工艺,主要步骤包括硫的含氧化物的形成、催化剂催化转化、尾气净化和吸收生成硫酸的过程。
硫化物氧化:硫化物氧化是硫氧化制酸的关键步骤,其中的硫化物可以来自于石油加工过程产生的硫化氢和石膏、矿石中的硫酸盐等。
硫化物在反应器中通过氧化剂(如空气或氧气)氧化生成硫的含氧化物。
催化剂催化转化:在氧化反应中,硫的含氧化物通过催化剂的作用进行催化转化,生成二氧化硫。
尾气净化:硫氧化制酸法中产生的尾气中含有二氧化硫和少量的氧化副产物,需要通过脱硫、脱氮等净化工艺进行处理,以达到环保要求。
吸收生成硫酸:净化后的气体进入吸收器,与硫酸或硫酸溶液进行接触,吸收生成硫酸的气体。
总结:目前,硫磺制酸法和硫氧化制酸法是较为常用的硫酸生产工艺。
硫磺制酸法是传统的工艺,流程较为简单,但存在炉温高、能源消耗大等缺点。
而硫氧化制酸法相对较新,流程中采用催化剂催化转化,在尾气净化方面更加环保,但在硫化物氧化和脱硫等方面存在一定的技术难度。
高三一轮复习教案《硫酸》
硫酸【学习目标】1、掌握浓硫酸的性质(吸水性、脱水性和强氧化性);2、掌握稀硫酸的化学性质;3、掌握硫酸根离子的检验方法;4、掌握硫酸工业的化学反应原理;5、了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。
【学习重点】1、浓硫酸的三大特性;2、稀硫酸的化学性质;3、硫酸工业的主要反应原理。
【知识要点】一、稀硫酸的化学性质(二元强酸)1、跟酸碱指示剂作用:能使紫色石蕊试液变色。
2、跟较活泼的金属反应:Zn+H+—3、跟碱性氧化物反应:CuO+H+—4、跟碱反应:NaOH+H2SO4—Cu(OH)2+H2SO4—Ba(OH)2+H2SO4—5、跟盐反应:Na2CO3+ H2SO4—BaCl2 + H2SO4—〖针对性训练〗1、现有四份等质量等浓度的稀硫酸,向其中分别加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3,充分反应后所得溶液的质量分数大小关系为。
2、铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:。
二、浓硫酸的性质1、物理性质:色油状挥发(沸点338℃)液体,密度大(质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3),且质量分数越大其对应的密度也越大,易溶于水,溶于水时放出大量的热.。
稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并___________以防_______________。
〖针对性训练〗1、浓硫酸与乙醇、浓硝酸等液体如何混合?2、质量分数为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后,混合液的质量分数小于2p%。
则X可能是下列物质中的()A、氨水B、硫酸溶液C、乙醇溶液D、氢氧化钠溶液2、化学性质:(1)强氧化性(常温下,浓硫酸可使________等金属________)Cu+H2SO4(浓) ─(可体现浓硫酸的性和性)C+H2SO4 (浓) ─H2S+H2SO4(浓) ─FeS+H2SO4(浓) ─〖针对性训练〗1、足量的锌和下列酸反应,产生H2的物质的量最多的是()A、10mL 18.4mol/L 硫酸B、30mL 3mol/L盐酸C、30mL 2mol/L 硫酸D、30mL 5mol/L硝酸2、(1)向50mL 18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量()A、等于0.9molB、大于0.45mol,小于0.9molC、等于0.45molD、小于0.45mol(2)若将64g铜片投入到足量的浓硫酸中,则被还原的硫酸的物质的量为。
高一化学工业制硫酸知识点
高一化学工业制硫酸知识点化学工业生产中,硫酸是一种非常重要的化工产品,广泛用于冶金、化肥、合成纤维等行业。
了解硫酸的生产工艺和相关知识,对于理解化学工业的发展和应用具有重要意义。
本文将介绍高一化学中工业制硫酸的基本知识点。
1. 硫磺的制备硫酸的生产主要起源于硫磺,硫磺是硫的一种天然矿物,可通过硫磺矿的开采和冶炼获得。
硫磺经过破碎、选矿、熔炼等步骤,可以得到精制硫磺。
2. 硫酸的制备方法硫酸的制备主要采用接触法和浓缩法两种方法。
(1) 接触法:接触法是目前工业上最常用的制硫酸方法。
该方法以硫磺为原料,经过燃烧得到二氧化硫(SO2),再与氧气发生反应生成二氧化硫。
二氧化硫经过净化后,与空气中的氧反应生成三氧化硫(SO3)。
最后,将SO3与水反应生成硫酸。
该反应需要催化剂存在,常用的催化剂有五氧化二钒(V2O5)等。
(2) 浓缩法:浓缩法是另一种制备硫酸的方法。
该方法主要是通过浓缩硫酸水溶液来获得高浓度硫酸。
首先,将得到的稀硫酸加热至一定温度,利用硫酸的高沸点进行分馏,获得浓硫酸。
浓硫酸可以继续进行浓缩,获得所需浓度的硫酸。
3. 工业硫酸的性质和用途工业硫酸为无色或浅黄色液体,具有强酸性。
硫酸在工业生产中有广泛的用途,包括:(1) 冶金行业:用于炼钢、铸造、酸洗等生产过程中的脱硫、清洗和酸溶操作。
(2) 化肥行业:作为制造草木灰肥、硫酸铵、硫酸钾等化肥的原料。
(3) 合成纤维:用于生产尼龙、涤纶等合成纤维。
(4) 食品工业:用作食品酸味剂、面粉漂白剂等。
(5) 制药工业:用于制备药物和酸碱中和。
4. 环境问题与硫酸生产硫酸的工业生产会产生大量的二氧化硫,在燃烧过程中排放到大气中,这会对环境和人体健康造成一定的危害。
因此,在工业硫酸生产中,需要采取一系列的环保措施,如脱硫装置的使用和二氧化硫的净化处理,以减少有害物质排放。
总结:通过了解高一化学中关于工业制硫酸的知识点,我们可以更好地理解化学工业生产的过程和应用。
高三化学--硫酸的工业制法--总结.
用氨吸收法回收二氧化硫(氨酸法)
2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2↑
• 生产过程中的污水,含有硫酸等杂质。
• Ca(OH) 2 + H2SO4 == CaSO4 + 2H2O
2、污水处理
3、废渣的利用
总
三阶段 造气
结
接触氧化 SO3的吸收
三反应
4FeS2+11O2=== 2SO2+O2===2S 2Fe2O3+8SO2 O3 除尘 热交换 沸腾炉 废渣 洗涤 循环利用 接触室 废气
结
98.3%的硫酸 催化剂 温 度:400~500℃ 砷,硒化合物 催化剂中毒
三杂质
水蒸气
三危害
影响生产
腐蚀设备
六、掌握多步计算的技能---(相当关系式计算) (原子守恒) 4FeS2 +11 O2 2SO2 + O2 SO3 + H2O
FeS2 2SO2 2SO3
高温
2Fe2O3 + 8SO2 2SO3 H2SO4
从沸腾炉出来的气体主要有:SO2、 O2、N2,它们进入接触室,发生氧化反应 :
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、 未反应的氧气 和二氧化硫
V2O5
2SO3
2.SO2接触氧化反应条件选择
•
(1)温度 在具体实际生产中,温度低了反应速率就低,更为重 要的是催化剂活性在低温时不高,从综合经济效益考虑, 温度过低对生产不利。
SO3 + H2O===H2SO4 干燥 逆流吸收 吸收塔 废水
高三化学一轮复习——氧族元素
4 硫的用途
⑴制黑火药的主要原料 S +2KNO3 +3C == K2S + 3CO2↑+N2 ↑ ⑵具有杀菌作用 ⑶硫和石灰可制成农药石灰硫磺合剂 ⑷加到橡胶中,可提高橡胶弹性 ⑸工业制硫酸的重要原料
火柴头:氧化剂(KClO3、MnO2)和易燃物S
1、实验室制法 (1)原理: ①Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2 ↑ ②Cu +2H2SO4(浓) = CuSO4 + H2O + SO2 ↑ (2)装置: ①固+液→气 △ ②固+液→气 (3)净化: 若SO2中混有HCl ,可把混合气 体通过足量饱和的NaHSO3将其除去。 向上排气法 (4)收集: (5)检验: 湿润的品红试纸、澄清石灰水
H2TeO4, 减弱
元素的非 非金属性 金属性
【例题1】下列关于氧族元素的叙述正确的是( )D A、氧族元素都能直接跟氢气化合,生成气态氢化物 B、氧族元素固体单质都不导电 C、最高价氧化物的水化物的酸性随氧族元素 核电荷数的增加而逐渐减弱 D、氧族元素中氧的非金属性最强
【练习】 1、碲及其化合物不可能具有的性质是 A、单质碲呈灰黑色,密度比硒小 B、碲容易与H2化合生成稳定的H2Te C、碲的化合价有—2、+4、+6价 D、TeO2的水合物是亚碲酸
d、与过氧化钠反应
SO2+Na2O2 = Na2SO4
e、与过氧化氢反应 SO2+H2O2 = H2SO4 f、与三氯化铁溶液反应
SO2+2FeCl3+2H2O = H2SO4+ 2FeCl2 +2HCl
g、与 KMnO4溶液反应
高三化学硫酸人教实验版知识精讲
⾼三化学硫酸⼈教实验版知识精讲⾼三化学硫酸⼈教实验版【本讲教育信息】⼀. 教学内容:硫酸1、硫酸⼯业2、硫酸⼆. 复习重点和难点1、掌握浓硫酸的性质(吸⽔性、脱⽔性和强氧化性)。
2、掌握稀硫酸的化学性质。
3、掌握硫酸根离⼦的检验⽅法。
4、掌握硫酸⼯业的化学反应原理,了解硫酸的⽤途及硫酸⼯业的⽣产设备与流程。
三. 教学过程(⼀)硫酸⼯业硫酸是硫的重要化合物,硫酸是化学⼯业的基本原料。
硫酸有重要的⽤途,硫酸的产量是⼀个国家化学⼯业⽣产能⼒的标志之⼀。
1、基本⽣产原理(1)以硫为原料制备⼆氧化硫以硫为原料制备⼆氧化硫的化学⽅程式:S+ O2 SO2以黄铁矿为原料制备⼆氧化硫的化学⽅程式:分析:以黄铁矿为原料制硫酸,⽣产中产⽣的废弃物太多,处理成本⾼;以硫为原料制硫酸⽐以黄铁矿为原料制硫酸⽣产流程短、设备简单、三废治理量⼩、劳动⽣产率⾼、易于设备⼤型化。
所以以黄铁矿为原料制硫酸的⼯艺逐步被淘汰。
(2)利⽤催化氧化将⼆氧化硫氧化为三氧化硫2SO2+O2催化剂加热2SO3分析:该反应是可逆反应,⼆氧化硫和氧⽓不能全部转化为三氧化硫。
该反应是放热反应,温度越⾼,反应速率越⼤,⼆氧化硫的转化率越⼩,⼯业上常⽤400~500℃⾼温的原因是在此温度下,催化剂活性强,反应速率快,可缩短到达平衡的时间,提⾼单位时间内SO3的产率。
该反应的正反应是⼀个⽓态物质计量数增⼤的反应,压强越⼤,反应速率越⼤,⼆氧化硫的转化率越⼤,⼯业上选⽤常压的原因是常压下平衡混合⽓体中SO3的体积分数已达91%,若再加压,对设备动⼒系统要求⾼,成本⾼,加压已⽆实际意义。
(3)三氧化硫转化为硫酸SO 3+H2O=H2SO 4分析:三氧化硫与⽔反应,放出⼤量的热,⽤⽔或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾,酸雾的形成不利于⽓体三氧化硫被进⼀步吸收,吸收速度慢,且吸收不完全。
为避免形成酸雾影响吸收效率,实际⽣产中⽤98%浓硫酸吸收三氧化硫,不⽤⽔或稀硫酸。
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2H2SO4
196 x×98%
练习:KKP102(7)
再见!
• 一、造气 1.原料 接触法制硫酸可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属
冶炼厂的烟气(含有一定量的SO2)等作原料。
从原料成本、环境保护等角度考虑,硫黄是制硫酸的 首选材料。我国由于硫黄矿产资源较少,主要用黄铁矿作 原料。
世界硫酸产量的60%以上来自硫黄,另一方面,由于 有色冶金工业的发展和日趋严格的环保法则,有色金属冶 炼烟气制酸的产量逐年增加。相反,黄铁矿制酸的比重却 呈下降趋势,90年代初,世界硫酸生产的原料构成为:
2NH4HSO3+H2SO4=2SO2↑+2H2O+(NH4)2SO4, (NH4)2SO3+H2SO4=SO2↑+H2O+(NH4)2SO4
放出SO2可用于制液体二氧化硫作为化工原料, 硫酸铵溶液经结晶、分离、干燥后制成固体硫酸
铵肥料。
2、污水处理
• 生产过程中的污水,含有硫酸等杂质。 • Ca(OH) 2 + H2SO4 == CaSO4 + 2H2O
3.尾气的吸收:
尾气的组成:SO2,O2,N2
通常工业上是用氨水来吸收SO2,其反应式为: SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,
(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3, 当吸收液中亚硫酸氢铵达到一定浓度后,再跟
浓硫酸反应,放出二氧化硫气体,同时得到硫酸
铵溶液。反应式:
2NO+ O2===2NO2
三、环境保护
环境污染:大气污染、水污染、 土壤污染、食品污染、固体废 弃物、放射性污染、噪声污染 等。
工业上的三废:废水、废渣、废气
1.尾气处理
尾 (1)气碱的法组:成N:a2SCOO23,O2,N2
NO(2a2)氨2C酸O3法+:SON2=H=3·=HN2Oa2SO3+C 2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO 3+H2O
3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成
1450C
尾气
SO3 + H2O===H2SO4
98.3%H2SO4
沸腾炉
热 交 5000C 换1500C
接触室 生产流程动态演示
吸收塔
补充材料:硫酸的其它生产办法
1. 2(FeSO4·7H2O)===Fe2O3+SO2+SO3+14H2O 2. SO2+NO2+H2O===H2SO4+NO
• 解析:该题的解题关键是:转化成硫酸的硫来自硫铁 矿。抓住了这一点就可以找出FeS2和H2SO4之间的关 系式,即:FeS2 —— 2S —— 2H2SO4 有2%S损失 即FeS2利用率为98%。
•解:设可制得98%的硫酸质量为x
• FeS2 ——————
120 10t×72%×98%×98% X=11.5t 答:(略)
硫黄 65%
黄铁矿 16%
其他 19%
• 2.煅烧黄铁矿 将硫黄或经过粉碎的黄铁矿,分别放在
专门设计的燃烧炉中,利用空气中的氧气使 其燃烧,就可以得到SO2。
煅烧黄铁矿在沸腾炉中进行。 造气阶段的反应原理:
• S(s)+O2(g)=SO2(g);△H= -297kJ/mol
• 或者FeS2(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2SO2(g); △H= -853kJ/mol
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
沸腾炉
沸
腾
炉
接触室
室接 触
低温 SO2 O2
高温 SO2 O2
SO3 SO2 O2
塔吸 吸收塔 收
三原料 三选择 三杂质 三危害
总
结
黄铁矿(或硫磺) 空气
98.3%的硫酸
压强:常压 矿尘
温
催化剂
度:400~500℃
砷,硒化合物 水蒸气
影响生产
催化剂中毒
腐蚀设备
六、掌握多步计算的技能---(相当关系式计算) (原子守恒)
一、接触法制造硫酸的反应原理
S
硫化物 如 FeS2
SO2
SO3
H2SO4
SO3 + H2O===H2SO4
催化剂
2SO2+O2==△=2SO3
点燃
S+O2===SO2 4FeS2+11O2=高=温=2Fe2O3+8SO2
二、接触法制造硫酸的生产过程
S
硫化物 如 FeS2
SO2 2
1
二
二
氧
氧
化
化
硫
硫
转
的
化
制
成
取
三
和
氧
净
化
SO3
3 H2SO4
三 氧 化 硫 的 吸 收 和 硫 酸 的 生
1. 二氧化硫的制取和净化(造气)
高温
4原FeS2(固)+11O2(气)===2Fe2O3(固)+8SO2(气)
料
炉气 SO2、O2、N2、水蒸气以及
粉
一些杂质,如As、Se等的
碎
化合物和矿尘等等。
氧气
沸腾炉
SO2的接触氧化也是一个气体总体积缩小的 反应,表5-2的数据说明,增大气体压强,能相 应提高SO2的平衡转化率,但提高得并不多。考 虑到加压对设备的要求高,增大投资和能量消耗; 而且,常压下4000C~5000C时, SO2的平衡转化 率已经很高,所以硫酸工厂通常采用常压操作, 并不加压。
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高温
4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
催化剂
2SO2 + O2 加 热 2SO3
SO3 + H2O
FeS2
2SO2 2SO3
H2SO4
2H2SO4
多步计算
在多步计算中重点掌握元素守恒。在反应过程中, 可以把中间步骤的损失归结为原料或目标产物的损 失。
• 例:含FeS2 72%的黄铁矿石在煅烧的时候,有2%的 硫受到损失而混入炉渣,在SO2的氧化、吸收过程中, 产率为98%,则由这种黄铁矿石10t可以制得98%的硫 酸多少吨?
3、废渣的利用
三阶段
三反应
三净化 三原理 三设备 工业三废
总
造气
结
接触氧化
SO3的吸收
4FeS2+11O2=== 2SO2+O2===2S SO3 +
2Fe2O3+8SO2 O3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H2O===H2SO4
除尘
洗涤
干燥
热交换
循环利用
逆流吸收
沸腾炉
接触室
吸收塔
废渣
废气
废水
硫酸的工业生产 硫酸工业生产流程动画
除 尘
涤洗
干 燥
2. 二氧化硫氧化成三氧化硫
2SO2+O2=4V5=20O0C=5 2SO3
思考
4500C 8500C
催化剂
5000C
<600C
热交换器
沸腾炉
5000C
接触室
下一步
因为请S同O学2们接阅触读氧教化材是P6一6-个68页放有热关反内应容,,根据化 学平衡理论讨判论断S,O2此接触反氧应化在的温最度有较利低条件的条件下进 行有利。但是,温度较低时反应速率低,从综合 经济考虑对生产不利。在实际生产中,选定 4000C~5000C作为操作温度。