依据化学反应原理确定生成过程.ppt

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1、依据化学反应原理确定生产过程化学反应原理化学反应规律生产路线FeS2SO2的生成1．SO3的吸收是用水还是用98%的硫酸，为什么？【提示】实际生产中，并不直接用水吸收SO3，而是用98%的硫酸吸收。这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。生产中原料的选择化学反应原理工业环境保护黄铁矿生产中反应条件的控制化学反应速率成本400～500℃常压较理想生产中三废的处理SO2CaSO3SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2OCaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O有色金属2．硫酸生产过程中的污水

2、中含有酸性物质，为减小其对环境的危害应如何处理？【提示】可用碱性物质将其中和，如用石灰乳或纯碱处理废水。涉及的方程式为Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O、Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑能量的充分利用放热3．你认为在硫酸工业中合理利用能源，可采取哪些措施？【提示】(1)在沸腾炉(造气炉)旁设置蒸气锅炉进行发电。(2)在接触室(催化反应室)中设置热交换器，一方面预热反应原料气，另一方面使接触氧化后的气体降温到适宜温度。(3)在接触室(催化反应室)附近建造浴室

3、，提高劳动福利或创造经济效益。化学原理在硫酸工业生产中的应用【问题导思】①在硫酸的生产过程中，常用过量的空气，其目的是什么？【提示】增加一种反应物的量可使平衡向正反应方向移动，同时提高了SO2的转化率。②SO2被催化氧化成SO3，为了提高SO3的产率接触室中应取等温过程，还是绝热过程为宜？【提示】采用等温过程。硫酸工业中连续多步反应的计算【问题导思】①利用黄铁矿(FeS2)为原料生产硫酸时，假设每步反应均能完全转化，1molFeS2能生产多少硫酸？【提示】利用元素守恒法1molFeS2可生产2mol硫

4、酸。②什么是原料转化率？多步反应的转化率与各步反应的转化率有何关系？1．下列关于硫酸工业生产的说法中正确的是()A．建筑高烟囱，使尾气在高空扩散稀释B．设置“废热”锅炉，产生蒸气来供热或发电C．使用V2O5作催化剂，提高SO2的转化率D．在吸收塔中，直接用水吸收三氧化硫【解析】A项不能从根本上处理尾气；C项使用V2O5不能提高SO2的转化率，只能加快反应速率；D项用98%的H2SO4吸收可防止产生酸雾。【答案】B2．硫酸工业中，常用浓硫酸吸收三氧化硫，而不用水来吸收的原因是()A．三氧化硫溶于浓硫酸，

5、不易溶于水B．用浓硫酸吸收三氧化硫速度虽慢，但损失三氧化硫少C．用水吸收易形成酸雾，吸收速度慢D．用水吸收得到的不是纯硫酸【解析】用98%的浓硫酸吸收SO3可以避免形成酸雾并提高吸收率。【答案】CA．生产中通入过量的空气，可以提高二氧化硫的转化率B．生产中选择400～500℃，不仅能加快反应速率，而且催化剂的活性好C．根据实际情况在生产中选择常压，可以提高综合经济效益D．在接触室被氧化生成的三氧化硫，进入吸收塔被水吸收制成硫酸【解析】用水吸收三氧化硫容易形成酸雾，应用浓硫酸吸收三氧化硫。【答案】D4．

6、2013年初我国大部分地区出现了严重的雾霾天气，环境保护引起了公众广泛的关注。治理工业“三废”，保护环境最主要的方法是()A．关闭污染严重的工厂B．把“三废”深埋C．提高认识D．变废为宝，综合利用【解析】治理“三废”关键是变废为宝，综合利用。【答案】D5．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。在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合，生成三氧化硫；三氧化硫流经吸收塔时，采用98%的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。下面的

7、装置是仿照工业上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%的浓硫酸吸收三氧化硫。请回答下列问题：(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式__________。(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的____________、____________。(3)丙中的现象为_______，丁中的现象为________。(4)下图是压强对SO2平衡转化率的影响