化学与资源开发利用ppt课件.ppt

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1、工业生产硫酸【例1】(2010·浙江高考)(1)火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸：请回答下列问题：①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是______。②为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比为______。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中的体积分数为______(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气

2、的处理方法是______。③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是______(可多选)。A．耗氧量减少B．二氧化硫的转化率提高C．产生的废渣减少D．不需要使用氧化剂(2)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面______(可多选)。A.橡胶的硫化B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成C.铅蓄电池的生产D.过磷酸钙的制备(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式__________________________________________________________

3、_____________。【解题关键】(1)明确生产硫酸的原理及主要设备的作用。(2)灵活应用差量法进行计算。(3)了解硫酸的重要用途及尾气的处理方法。【精讲精析】(1)①反应设备中应安装热交换器，用来移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体。塔内装有瓷管，从塔的下部通入的三氧化硫与塔上淋洒下来的浓硫酸在瓷管表面接触而被吸收。②流量计1通入氧气的作用是与硫磺发生反应生成SO2，流量计2通入氧气的作用是与SO2反应生成SO3。设有1mol的硫磺，则在燃烧室中消耗氧气1mol，生成1molSO2，实际通入氧气为1.5mol，则空气为7.5mol；在接触室中1molSO2

4、理论消耗0.5molO2，则需通入接触室中的O2为1.25mol,空气为6.25mol,故流经流量计1与流量计2中的空气体积比为7.5∶6.25=6∶5=1.2。SO2的转化率为95%，消耗0.475mol的O2，剩余0.05molSO2，则SO2的体积分数为：［0.05/(7.5+6.25-1-0.475+0.05)］×100%=0.4%=0.004。用氨水吸收尾气中低浓度的SO2生成亚硫酸氢铵，最终用做化肥。③两种方法的不同在于第一步反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2与S+O2SO2的不同，由化学方程式可看出生成等量的SO2用硫铁矿的反应耗氧量增多，产生的废物也多。△

5、====△====(2)B项中有磺酸基的引入，与硫酸有关；C项中硫酸做蓄电池的电解质溶液，D项中过磷酸钙可由硫酸分解磷矿直接制得。(3)SO2可用石灰石除去，反应为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2(或2SO2+2CaO+O22CaSO4)。△====△====答案：(1)①热交换器增加SO3与浓硫酸的接触面积，有利于SO3的吸收②1.20.004用氨水吸收(其他合理方法也可)③A、C(2)B、C、D(3)CaCO3CaO+CO2，2SO2+2CaO+O22CaSO4(或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2)高温====△====△====煤的脱硫处理【例

6、2】煤是一种常用的燃料，由于煤中含有硫元素，其直接燃烧产生的有害气体会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工，或将废气净化后再排放。(1)煤直接燃烧产生的废气，直接排放到空气中，导致的环境问题是_____________________________；该过程发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________。2(2)如图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程图。写出废气脱硫过程中发生的主要反应的化学方程式____________________

7、___________________________________________________________________________。(3)根据上图分析，若在煤中直接添加一种物质，即可有效降低煤燃烧产生的废气中SO2的含量，你认为可以添加的物质是________________________________。【解题关键】(1)燃煤废气中含有SO2，排放到空气中易形成酸雨。(2)由流程图可知，加入CaCO3与SO2反应，生成C