硫酸工业详细讲解专题
硫酸的工业制法PPT课件

照片
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吸收塔
吸
收
塔
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沸腾炉照片
沸 腾 炉
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接触室照片
接
触
室
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• 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。
②二氧化硫的催化氧化
S+O2 点燃 SO2
4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2
催化剂
2SO2+O2
2SO3
③三氧化硫的吸收
SO3 +H2O → H2SO4
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3
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4
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5
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
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沸腾炉
沸 腾 炉
照片
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8
接触室
接
触
室
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• 进入接触室的SO2和O2需要加热,而接触 氧化生成SO3时放出热量,反应环境温度 会不断升高,用热交换器将这些热量来 预热SO2和O2反应。
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为什么要换热?
• 由于接触氧化是一个放热反应,要想 增大SO2的转化率、提高SO3的产率,平 衡要向正反应方向移动,根据平衡移动 理论,高温不利于SO3的生成,所以装一 个热交换器可用来把反应生成的热传给 需预热的炉气。
生产设备 沸腾炉
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黄铁矿 空气
SO2、O2、 N2
硫酸在工业上的用途

硫酸在工业上的用途
硫酸是一种重要的有机化学原料。
它在工业上有许多用途,特别是在石油、纺织、冶金、建材、制药等工业中都有重要的作用。
本文主要介绍了硫酸在工业上的用途。
首先,硫酸是石油及其衍生品加工中不可缺少的原料。
硫酸可用于提纯石油、制备石油添加剂、提纯烃类等,硫酸也可以用于制取氯乙烯、乙二醇、烯烃以及芳烃等物质,从而起到提高石油加工效率的作用。
其次,硫酸在纺织工业的应用也很广泛。
硫酸除可用于清洗纤维以外,还可用于染色颜料的稳定和深色染料的制备。
硫酸还可以用于聚酯纤维的制造,它可以把聚酯纤维的表面处理得更加有光泽,使其美观可人。
此外,硫酸还可用于制作多种建材,如水泥、砖瓦、瓷砖等,它可以作为水泥的凝固剂,有助于水泥的凝固和硬化,使建筑物更耐久。
另外,硫酸还在制药工业中发挥了重要作用。
硫酸可以用于制备各种药物,如抗生素、抗癌药等,这些药物都可以用来治疗疾病,从而改善人们的健康。
总之,硫酸是一种重要的有机化学原料,在工业中有着广泛的用途,它可以提高石油加工效率,用于纺织染色,制作多种建材,以及用于制药等领域,是一种重要的工业原料。
高中化学知识点—硫酸工业

高中化学知识点规律大全——硫酸工业(1)环境保护与原料的综合利用.化工生产必须保护环境,严格治理“三废”(废气、废水、废渣),并尽可能把“三废”变为有用的副产品,实现原料的综合利用.①尾气吸收.尾气中含有的SO2气体可用氨水吸收:SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + SO2↑ + H2O经反应得到的SO2气体可再进入硫酸厂循环利用,(NH4)2SO4可作肥料.②污水处理.生产过程中的污水里含有的H2SO4等杂质,可用石灰乳中和处理:Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + H2O③废渣的利用.黄铁矿矿渣可作为制造水泥原料或用于制砖;含铁品位高的矿渣,经处理后可炼铁.(2)能量的充分利用.硫酸生产过程中的化学反应都是放热反应,可充分利用这些反应放出的热能(称之为“废热”)来降低生产成本.例如,在沸腾炉旁设置“废热”锅炉,产生蒸汽来发电;在接触室中设热交换装置,利用SO2氧化为SO3时放出的热量来预热即将参加反应的SO2和O2使其达到适宜的反应温度.因此,在生产中充分利用“废热”,不仅不需要由外界向硫酸厂供给能量,而且还可以由硫酸厂向外界输出大量的能量.(3)生产规模和厂址选择.一般来说,现代化工生产要求有较大的生产规模.化工厂厂址的选择,涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素,应对这些因素综合考虑,权衡利弊,才能作出合理的选择.由于硫酸是腐蚀性液体,不便贮存和运输,因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区.工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少来决定.硫酸厂选址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区.高中化学知识点——硫酸工业第 1 页共 1 页。
硫酸的工业制法分析解析

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
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2.为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉?为什么用这种炉子?
这是因为矿粒燃烧的时候, 从炉底通入强大的空气流, 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾,好象“沸 腾着的液体”一样。因此, 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下, 跟空气充分接触,燃烧快, 反应完全,提高了原料的 利用率。
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三.有关化学计算
•几个概念:化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”(即转化率、利用率、产率、损失 率)和纯度。 •物质的纯度=(纯物质/不纯物质)×100% •产率=(实际产量/理论产量)×100% •利用率=(实际利用原料量/实际投入原料总量) ×100% •损失率:1-利用率 •在原料中:转化率=利用率
《工业制硫酸》课件

在接触室内,二氧化硫气体在催化 剂的作用下与氧气发生氧化反应, 生成三氧化硫气体,同时释放出大 量的热能。
吸收塔
作用
吸收塔是硫酸生产中的尾气处理 设备,用于吸收三氧化硫气体为
硫酸。
结构
吸收塔由塔体、喷淋装置和循环 酸泵组成,塔体内填充有大量的
瓷环填料。
工作原理
吸收塔内,循环酸泵将硫酸从塔 顶喷淋而下,与从塔底进入的三 氧化硫气体逆流接触,三氧化硫 气体被吸收生成硫酸,尾气经处
硝化法
总结词
以硝酸盐为原料
详细描述
硝化法是以硝酸盐为原料生产硫酸的方法。首先将硝酸盐与硫磺或硫化氢反应 生成亚硝酸盐,再经过氧化、水解等反应生成硫酸。硝化法的主要优点是原料 成本较低,但工艺流程较为复杂,且对设备腐蚀性较大。
硫磺法
总结词
直接以硫磺为原料
详细描述
硫磺法是直接以硫磺为原料生产硫酸的方法。硫磺在空气中燃烧生成二氧化硫,再与氧气反应生成三氧化硫,最 后用水吸收三氧化硫得到硫酸。硫磺法具有原料成本低、工艺简单等优点,但硫磺资源相对较少,限制了该方法 的应用。
和电镀前的预处理。
其他用途
硫酸还可以用于皮革加 工、木材加工、石油精
炼等领域。02 硫酸的Fra bibliotek产方法CHAPTER
接触法
总结词
最常用的硫酸生产方法
详细描述
接触法是工业上最常用的硫酸生产方法,通过燃烧硫或硫铁矿产生二氧化硫,再 与氧气反应生成三氧化硫,最后用水吸收三氧化硫得到硫酸。这种方法具有工艺 成熟、原料丰富、成本低廉等优点,是目前全球硫酸生产的主要方式。
空气是生产硫酸的另一重要原 料,用于燃烧硫黄产生二氧化 硫。
空气的质量和成分对二氧化硫 的产量和品质有重要影响,因 此需要选择合适的空气来源并 进行净化处理。
《工业制硫酸》课件

工业制硫酸是一项重要的工业制造过程,不仅具有广泛的应用,同时也带来 了环境问题。本课件将介绍硫酸的生产过程、应用以及相关的环境保护措施。
硫酸生产过程
1
采Байду номын сангаас原材料
从矿石或废弃物中提取硫元素。
制备浓硫酸
2
通过吸收二氧化硫、去除杂质和蒸馏等
步骤制备浓硫酸。
3
生产浓硫酸
包括冷凝、焙烧和蒸馏等过程。
硫酸生产会释放大量的二氧化硫,对大气环 境造成污染。
2 废水处理
硫酸生产过程中产生的废水需要经过处理才 能排放。
3 酸雨的影响
硫酸的排放可能导致酸雨,对环境、植物和 土壤造成损害。
4 环境保护改善措施
加强污染治理、提高资源利用率和推广清洁 生产技术等。
总结
工业制硫酸是一项重要的工业制造过程,它的应用广泛,但同时也带来了环境问题。需要加强环保措施,以减 少对大自然的影响。
硫酸的应用
作为化工原料
用于生产肥料、塑料、纤维 等化学品。
作为酸性催化剂
加速化学反应,常用于石油 精炼和合成材料的制造。
用于电池制造
用于制造铅酸电池、锂离子 电池等。
用于金属加工
用于腐蚀金属表面、清除氧化物等。
用于清洗和消毒
硫酸具有杀菌、杀毒等效果,常用于清洗和消 毒。
硫酸生产的环境问题
1 二氧化硫的排放
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。
高中化学硫酸工业

有关化学“硫酸工业”的介绍
有关化学“硫酸工业”的介绍如下:
硫酸工业在化学工业中具有悠久的历史,它广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。
硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。
硫酸的生产方法主要有两种:硫磺燃烧法、硫铁矿燃烧法。
其中,硫磺燃烧法是最早的硫酸生产方法,至今仍占一定比例。
硫磺燃烧法的反应原理是:硫磺在空气中燃烧,生成二氧化硫,再与氧气反应生成三氧化硫,最后用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,得到硫酸。
硫酸的浓度主要有两种:浓硫酸和稀硫酸。
浓硫酸(98.3%)具有吸水性、脱水性、强氧化性等特性,可以用于某些化学反应的催化剂和脱水剂。
稀硫酸则主要用于金属表面除锈、清洗等。
硫酸工业的生产流程主要包括原料准备、燃烧、吸收、尾气处理等步骤。
在生产过程中,需要控制好温度、压力等参数,保证产品质量和安全。
同时,还需要注意环境保护,采取有效的措施减少废气、废水和固废的产生和排放。
总之,高中化学硫酸工业是一个重要的知识点,需要学生掌握其基本概念、生产方法、浓度分类和用途等方面的知识。
同时,还要注意与其他相关知识点进行联系和比较,加深对整个化学学科的理解和掌握。
硫酸,硫酸工业制法

原料准备与处理
硫磺
01
硫磺是硫酸生产的主要原料,需经过筛选、破碎、研磨等工序,
将其细化为适合反应的颗粒大小。
燃料和氧化剂
02
生产硫酸需要燃料提供热量,同时需要氧化剂如空气或氧气参
与燃烧反应。
水
03
硫酸生产过程中需要大量的水,主要用于吸收反应生成的尾气,
同时用于设备的冷却和洗涤。
燃烧反应
燃烧室
硫磺、燃料和氧化剂在燃烧室中进行高温燃烧,生成二氧化硫气 体。
硫酸生产过程中产生的废水含有酸性物质和重金属离子,需要进行 处理后达标排放。
废渣处理
硫酸生产过程中产生的废渣含有硫铁矿和重金属离子,需要进行妥善 处理和利用。
05 硫酸工业的发展趋势与展 望
提高硫酸生产效率
优化工艺流程
通过改进工艺流程,提高设备运行效率,降低生 产过程中的能耗和物耗。
强化技术创新
产品质量
通过控制吸收反应的条件, 可以生产不同浓度的硫酸, 满足市场需求。
三废处理与环境保护
废气处理
硫酸生产过程中产生的废气需 经过除尘、脱硫等处理,以减
少对环境的污染。
废水处理
产生的废水需经过处理,去除 其中的有害物质,达到排放标 准后才能排放。
废渣处理
产生的废渣需进行妥善处理或 再利用,以减少对环境的影响 。
接触法制硫酸
接触法制硫酸的基本原理是利用硫或硫化物与空气中 的氧气反应,生成二氧化硫气体,再经过催化氧化生
成三氧化硫,最后与水反应生成硫酸。
接触法制硫酸的优点在于可以利用硫或硫化物作为原 料,同时可以利用工业尾气中的二氧化硫气体进行回
收利用。
接触法制硫酸的缺点在于需要高温高压的反应条件, 同时尾气处理难度较大。
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。
高三化学硫酸工业知识精讲

1t×(1-40%) 98%x
x=1t
(2)某黄铁矿含硫32%,1吨黄铁矿可制得98%的硫酸多少吨?
元素守恒法:1×32%× ÷98%=0.5t
(3)用含铁28%的黄铁矿(主要成分FeS2)800t,若在制取硫酸的三个阶段中共损失7%的硫,计算能制得98%的浓硫酸的质量。
关系式法
FeS2——2SO2——2SO3——2H2SO4
【考点指要】
工业制硫酸在高考中出现的题目较少,考查的内容也很基础,对知识要求不高。近来常出现与环境保护相关的题目。在实验室中完成的制SO2—SO3—H2SO4的实验题目,结合氧族元素知识、实验、计算的综合题目,会出现工业制硫酸的内容。
【典型例题分析】
例4.(06江苏化)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。(b)反应①②是化工生产中的重要反应。(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。(e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
(2)元素守恒法
这是一种透过现象看本质的方法。在反应过程中,追寻元素的踪迹,直接找到反应物与产物的关系。在工业制硫酸中,核心元素是S,FeS2中的硫元素最终进入H2SO4, S元素守恒的关系为:FeS2——2H2SO4。
3、氧化还原反应的有关分析
四、关于硫酸工业综合经济效益的讨论
1、处理 “三废”,综合利用
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
1 98×2
×(1-7%) x
硫酸生产工艺流程知识分享

硫酸生产工艺流程知识分享硫酸生产是化学工业中最重要的基础化学品之一,广泛用于肥料、农药、石油炼制、纺织、橡胶、塑料等行业。
下面将详细介绍硫酸的生产工艺流程。
硫酸的生产工艺主要包括硫磺燃烧、烟气净化、氧化和吸收四个步骤。
第一步,硫磺燃烧:硫磺燃烧是硫酸生产的第一步,可以利用燃烧炉或燃烧器将硫磺与空气中的氧气反应生成二氧化硫:S+O2→SO2实际生产中,通常使用硫磺过炉进行燃烧,将硫磺粉末连续送入过炉,与高炉煤气混合并点燃,产生高温燃烧气体。
硫磺燃烧产生的燃烧废气中含有大量的SO2第二步,烟气净化:烟气净化主要是对燃烧产生的烟气进行净化处理,以去除其中的不纯物质,保护环境。
常见的净化方法有洗涤法和干法。
洗涤法:将燃烧废气通过吸收塔,并喷洒反应液,通过反应将废气中的SO2转化为硫酸。
常用的反应液有硫酸,氢氧化钠等。
干法:利用催化剂吸附或催化氧化烟气中的SO2,将其转化为SO3或硫酸。
如在烟气中加入V2O5催化剂进行吸附和氧化反应,生成SO3第三步,氧化:氧化是将烟气中的二氧化硫(SO2)进一步氧化为三氧化硫(SO3)的反应。
SO2+O2→2SO3常用的氧化剂有空气、氧气、过氧化氢等。
氧化反应通常在催化剂存在下进行,如使用V2O5催化剂,常温下即可完成反应。
第四步,吸收:吸收是将氧化后的SO3溶解到水中生成硫酸的反应。
SO3+H2O→H2SO4吸收通常使用带液气拖曳剂的吸收塔进行,塔内内径方向分布有多层放气板。
气体从底部进入,底层放气板将液体拖动到上层放气板,使两相进行充分接触反应,将SO3转化为硫酸。
整个硫酸生产过程中,需要注意以下几个问题:1.硫酸生产需要大量的能量供应,所以需要考虑能源的合理利用,减少能源的消耗。
2.硫酸生产中,烟尘和废气中含有大量的SO2,对环境造成严重污染。
因此,需要采取合适的净化措施,确保产生的硫酸符合环保要求。
3.在硫酸生产过程中,需要严格控制反应条件和操作参数,以确保反应的高效进行,提高硫酸的产量和质量。
高考化学第一轮复习-硫酸-硫酸工业课件

• ②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将
不同质量的铵盐分别参加到50.00 mL相同
浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体
全部逸出(此温度下铵盐不分解),该气体
经枯燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸
增加的质量。
第三十六页,共59页。
• 局部测定结果: • 铵盐质量为10.00 g和20.00 g时,浓硫酸
第十六页,共59页。
硫酸盐 Na2SO4 CaSO4
BaSO4
结晶水合物 Na2SO4·10H2O CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O
俗名 芒硝 生石膏(石膏) 熟石膏
重晶石
主要用途 制玻璃、 造纸工业
制粉笔、 模型、雕像
作白色 颜料、 “钡餐”
第十七页,共59页。
硫酸盐 FeSO4 CuSO4
• ⑦取少量试样,分别投入一小块铜片,稍 加热,产生刺激性气味气体且溶液变蓝的 为浓硫酸,无明显现象的为稀硫酸。
• ⑧滴入石蕊溶液并微热,浓硫酸先变红然 后红色消失,稀硫酸只变红色。
第二十三页,共59页。
•
虽然浓H2SO4有强氧化性,SO2有
比较强的复原性,但因H2SO4中的S为+6
价,SO2中的S为+4价,没有中间价态,
第四页,共59页。
பைடு நூலகம்
• 浓H2SO4对有机物有强烈的腐蚀性,当不 慎在皮肤上沾用干上布浓H2SO4时应 水 迅 速拭去,再用大量的 冲洗。
• ③强氧化性:浓H2SO4的氧化SO性2 是分子中 +6价的硫元素表现的,浓H2SO4的复原 产物一般为 。
• a.与金属反响:除Au、Pt以外的绝大多 数金属都能与浓H2SO4作用如与Cu:
故浓H2SO4不能氧化SO2。
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中学化学竞赛试题资源库——硫酸工业 A 组 1.在硫酸工业生产中,SO 3的吸收过程是在吸收塔(如右图)中进行的,吸收塔里还装入大量瓷环。
下列有关说法中,不正确的是A 从①处通入SO 2,整个吸收操作采取逆流的形式B 从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积C 从③处导出的气体只含有少量SO 2,可直接排入大气D 从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸2.含杂质SiO 2的硫铁矿样品1g ,用充足的O 2燃烧后称重为0.8g ,则硫铁矿中含硫量为A 10%B 22%C 32%D 40%3.工业上燃烧硫铁矿制取硫酸(按触法),若要生产1.6t 98%的浓硫酸需要标况下的空气(设空气中氧气占1/5)多少立方米?A 2240m 3B 4480m 3C 3360m 3D 5600m 34.含FeS 2 86%的黄铁矿燃烧时损失硫5%,由SO 2转化为SO 3时转化率为99%,问生产98%的硫酸1t ,需黄铁矿多少吨A 0.742B 0.85C 0.845D 15.含FeS 2 A%的黄铁矿Wt ,在用接触法硫酸的过程中,损失硫C%,可制得浓度为B%的硫酸为A B C WA 30%)1(49-t B B C WA 3200)100(49+t C B WAC 30%49t D BWAC 40%30t 6.充分煅烧黄铁矿Wg ,反应后得到固体Ng ,生成SO 2 Pg ,假设杂质在煅烧过程中不参加反应,则黄铁矿的百分含量可表示为A N P1615×100% B W P1615×100% C W N W )(3-×100% D WN W 3)(-×100% 7.在氧气中燃烧0.4g 硫和铁组成的化合物样品,使其中硫全部转化为SO 2,又全部转化为硫酸,这些硫酸可以跟20mL 0.5mol/L 的NaOH 溶液完全中和,原化合物中硫的百分含量是A 40%B 46%C 53%D 73%8.含SO 2:8%、O 2:10%和N 2:82%的混合气体(体积比)进入接触室后,总体积变为原来的97.2%,则SO 2的转化率为A 50%B 60%C 70%D 75%9.现有1L 含SO 3为30%的发烟硫酸(密度为1.95g/mL ),要把它稀释为浓度为95%的硫酸,需加入水的体积约为A 120mLB 180mLC 241mLD 300mL10.用浓硫酸吸收SO 3可得到H 2SO 4·SO 3,若用1.00g 98%的硫酸溶液充分吸收SO 3后,再进行稀释,可得到98%的硫酸质量为A 1.98gB 2.00gC 2.22gD 2.42g11.以下有关接触法制硫酸的论述错误的是A 为提高反应速度和原料利用率,硫铁矿要在“沸腾”状态下燃烧B 为防止催化剂中毒,气体在进接触室前要先净化C 接触室中热交换器其主要作用是预热末反应的气体和冷却反应后的气体D 吸收塔中SO3从下而上,水从上而喷下,剩余气体从上部出来放空12.以下有关接触法制硫酸的论述错误的是A 为提高反应速度和原料利用率,硫铁矿要在“沸腾”状态下燃烧B 为防止催化剂中毒,气体在进接触室前要先净化C 接触室中热交换器其主要作用是预热末反应的气体和冷却反应后的气体D 吸收塔中SO3从下而上,水从上而喷下,剩余气体从上部出来放空13.如果黄铜矿的成分是CuFeS2和少量的SiO2。
已知S的质量百分含量为a%,则铜的质量百分含量为;如用此矿石1t制硫酸,矿石利用率为98%,SO2的转化率为96%,则可制得98%的硫酸t。
14.把1g含脉石(SiO2)的黄铁矿样品在空气中灼烧,反应后得残渣0.78g,此黄铁矿的纯度是。
15.用下图装置进行实验。
回答有关问题:(1)玻璃管E内发生反应的化学方程式是。
(2)小试管C的作用是。
(3)广口瓶D内盛的试剂是,装置D的3个作用是。
(4)从管E导出的气体成分是。
(5)装置F中U形管观察到所收集物质的颜色状态是。
(6)若U形管内收集到的物质很少,分析其原因不可能是(填标号)。
a.装置气密性不好;b.制得的SO2中混有少量H2S杂质使催化剂中毒;c.气流速度过快。
(7)从U形管导出的尾气的处理方法是。
16.某校学生活动小组设计下图所示装置探究工业接触法制硫酸接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。
实验时,装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀。
装置E 中溶液褪色。
(1)装置B的三个作用是①_______;②____________;③___________。
(2)实验过程中,当V2O5表面红热后,应将酒精灯移开一会儿后再继续加热,其原因是_______________________________________________________________________ (3)反应停止后,要通过装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量测定已被氧化的二氧化硫的量时,在滤出沉淀前必须进行的一步实验操作是(简述过程)D中锥形瓶盛放的溶液可以是(选填序号)________________。
a.足量澄清石灰水b.足量小苏打溶液c.足量氯化钡溶液d.足量硝酸钡溶液(4)若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为Wg,要测定该条件下二氧化硫的转化率,实验时还需要测定的数据是(选填序号)_________________。
a.装置F增加的质量(ag)b.装置A中亚硫酸钠减少的质量(bg)c.装置B增加的质量(cg)d.装置E增加的质量(dg)17.工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。
在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应,生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。
下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的。
见下图:(1)写出二硫化亚铁与氧气反应的方程式:(2)请写出上图甲乙丙丁装置的作用(3)写出在催化剂表面所发生的反应的方程式:(4)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,你是如何控制与估计的?(5)学生为了比较探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水,特用上述装置进行模拟实验。
若丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直都没有任何现象,产生这种现象的原因是:(6)如果要科学地准确地进行探究浓硫酸与水吸收三氧化硫的效果,应该如何操作?(7)处理尾气的方法有:18.200t含FeS2为75%的黄铁矿,煅烧损失10%的FeS2,SO2转化为SO3时的转化率为96%,SO3的吸收率为95%,可生产98%的硫酸多少吨?19.含S量为40%的硫铁矿,煅烧时损失硫5%,SO2氧化时的利用率80%硫,计算制取1t 98%的浓硫酸需这种矿石多少吨。
20.含有FeS2 65%的硫铁矿在煅烧的时候,有1.8%的硫受到损失而混入炉渣,由这种硫铁矿2t可以制得98%硫酸多少吨?21.某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中,在锻烧黄铁矿时损失硫为5%(质量分数);在SO2的催化氧化时有92%的二氧化硫转化为三氧化硫;在吸收塔中损失SO3为0.6%(质量分数)。
现有含FeS2 95%的黄铁矿(杂质不含硫元素)100t,问可制得98%的浓硫酸多少吨?22.某化工厂每小时生产质量为98%的硫酸a吨,为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充氧气,要求燃烧后的混合气体中的氧气的体积分数为b%;若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失。
则:(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为多少?(2)为满足题设需求,b%的下限等于多少?23.537℃、1.01×105Pa时,往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2,此时容器的体积为200L。
向容器中加入催化剂(固体)并保持恒温恒压,发生反应:2SO2(s)+O2(s)2SO3(s)达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91。
试回答下列问题:(1)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是:。
(2)保持上述温度和压强不变,若问容器中只充人2mol SO3并加入固体催化剂,刚平衡时,SO2的体积分数是多少?容器的体积多少升?(3)温度仍保持537℃,容器体积保持200L不变(恒容)。
充入a mol SO2、b mol O2,并加入固体催化剂,反应达平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01×105Pa。
若a︰b=2︰1,求a值。
24.某化工厂以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸。
设空气中的氧气的体积分数为0.20,如果该厂生产98%的浓硫酸100t。
不考虑其他各生产阶段的物料损失。
试完成下列各题:(1)写出黄铁矿在沸腾炉中燃烧的化学方程式:(2)需要含FeS2 60%的矿石质量是t。
(3)最少需要消耗空气的体积(标准状况)为多少m3?25.某化工设计院承担新科硫酸厂的设计任务,该厂要求:①为了控制污染和提高生产效率,不再使用黄铁矿,改用固体硫为原料。
②改二次送风(鼓入空气)为一次送风,即送风后使硫充分燃烧,并在下一步催化氧化时不再补充空气。
③每天生产98%H2SO4at。
④关风机每天输送空气的体积为bm3/台(标准状况)。
求:(1)每天消耗纯度为95%的固体硫吨。
(2)理论上至少应安装台送风机。
(3)固体硫充分燃烧后混合气体中氧气的体积分数φ(O2)的下限为?(转化过程不考虑损耗,固体硫中杂质与空气不反应,空气中氧气的体积分数为21%)(4)从以上设计中可以看出,消除环境污染的主要方法之一是。
26.接触法制硫酸,最后的产品是质量分数为98%的硫酸或20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中含20%的SO3)。
(1)若98%的硫到可表示为SO3·aH2O,20%的发烟硫酸可表示为H2O·bSO3,则a,b的值(a、b可用分数表示)分别是:a=__________,b=__________;(2)用m(H2O)=k·n(SO3)分别表示SO3转化成上述两种硫酸时,用水的质量与SO3物质的量的关系式分别是:m1(H2O)=__________n1(SO3),m2(H2O)=__________n2(SO3);(3)若工厂同时生产上述两种硫酸,则两种产品的质量比x(x=w1/w2,w1:98%的硫酸的质量,W2:20%的发烟硫酸的质量)与SO3用量之比的关系是:n1(SO3)/n2(SO3)=____x;(4)实际生产时,总SO3的物质的量一定,x随市场需求而有改变,则用水总量m总(H2O)、x、n总(SO3)的关系式是_____________。