第三课时 接触法制硫酸

第三课时接触法制硫酸

【考纲要求】

1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理，并了解其生产过程和几个典型设备。

2.理解接触氧化反应条件的选择原理，加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。

3.理解硫酸工业的有关计算。

4．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。

教与学方案

【自学反馈】

一、生产原理

1．讨论：考虑原料和成本等因素，你认为工业合成硫酸的途径如何？

2．请写出由S生成H2SO4的化学反应方程式。

3．接触法制硫酸的过程和原理：

（1）造气：（在中进行）；

（2）接触氧化：（在中进行）；

（3）SO3的吸收：（在中进行）。

4．生产过程中提高原料利用率的方法有、。

5．煅烧黄铁矿制得的炉气中含有，

需要、______和，避免。

6．讨论：结合化学反应速率和化学平衡知识，从综

合经济效益考虑：SO2接触氧化反应应在什么条件下进行有利?

7．接触氧化过程，应用了设备，其优点是。

8．工业上用吸收SO3，是因为。

二．有关计算

1．由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成

mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成mol H2SO4。

2．工业制硫酸中的计算问题：

（1）关系式法（多步计算的简捷运算方法）：先写出多步反应的化学方程式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的之比，列出关系式，即可一步计算。如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4。

（2）元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物质中该元素的物质的量。

（3）几个率：①矿物的纯度= ×100%

②原料利用率= ×100%

原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率

③产率= ×100%

（4）多步反应的总转化率=各步反应转化率的

三．关于硫酸工业综合经济效益的讨论

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？【例题解析】

[例1]在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（如右图），图中在a、b、c处流入或流

出的气体正确的是 （ ）

A ．a 处SO 2、N 2

B ．b 处SO 2、O 2、N 2

C ．a 处SO 3、O 2

D ．c 处SO 3、N 2

解题思路: 。

易错点: 。

[例2]在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其原因解释二者都正确

的是（ ）

A ．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧

B ．SO 2氧化为SO 3时需要高压，这样可以提高SO 2的转化率

C ．SO 2氧化为SO 3时需要使用催化剂，这样可以提高SO 2的转化率

D ．用98.3%的浓H 2SO 4吸收SO 3，可以防止形成酸雾阻碍SO 3的吸收

解题思路: 。

易错点: 。

[例3]接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化：

FeS 2→SO 2→SO 3→H 2SO 4， NH 3→NO →NO 2→HNO 3

下列说法正确的是（ ）。

A ．所有变化都是氧化-还原反应

B ．②③⑤⑥都是化合反应

C ．②④反应都要用催化剂

D ．②⑥反应需要足量的氧气

[例4]接触法制硫酸的原料是 ，生产过程的化学反应

原理： 。

解题思路: 。

易错点: 。

[例5]硫酸最古老的生产方法是：把绿矾装入反应容器中加强热，会流出油

状物，并放出有刺激性气味的气体，反应容器中的固体变为红色。这个变化 过程可用两个化学方程式表示 ， .。

解题思路: 。

易错点: 。

[例6]在氧气中灼烧0.8g 由硫、铁元素组成的化合物，使其中的硫经过一系 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

列变化最终全部转化为硫酸，用20 mL 1 mol·L-1的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸，则原混合物中硫的质量分数约为.。

解题思路: 。

易错点: 。

[例7]含FeS280%的硫铁矿，煅烧时损失硫5%，SO2氧化成SO3时利用率为98%，问生产1 t 98%的硫酸，需要这种硫铁矿多少t？

解题思路: 。

易错点: 。

[例8]取1g含SiO2和FeS2的矿石样品，在氧气中充分燃烧，残余固体质量为0.84g，用这种矿石100吨，可以制得98%的H2SO4多少吨？（设生产过程中硫损失2%）解题思路:

易错点:

【考题再现】

1.目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及

A．SO2B．NO2C．CO2D．可吸入颗粒物

思维方法:

展望高考:

2.下列说法中不正确

．．．的是（）。

A．硫酸工业的尾气必须回收、净化处理，主要为了充分利用原料

B．“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐

C．大气中，大量的SO2来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼

D．消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放

思维方法: 。

展望高考:

3.以下烟气经净化处理后，可用做气体燃料的有（）。

①硫酸工业尾气②硝酸工业尾气③高炉煤气④焦炉煤气⑤炼钢过程中产生的棕色烟气⑥煅烧石灰石的气体产物

A．①②④B．①③⑤C．③④⑤D．④⑤⑥

思维方法: 。

展望高考: