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1、第三单元化学与工农业生产考点一工业生产硫酸【核心知识通关】1.三种原料:三种原料分别是_______________、_____、___。硫黄(或黄铁矿)空气水2.三个反应阶段和三种设备：化学方程式设备造气或_______________________________催化氧化_________________________SO3的吸收______________________点燃====高温====S+O2SO24FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉2SO2+O22SO3接触室SO3+H2O====H2SO4吸收塔3.
2、三废处理:(1)尾气吸收:硫酸生产的尾气中含有少量SO2,可用石灰水吸收,反应方程式为________________________;__________________________________。这样得到的SO2含量较高,可返回用作原料。Ca(OH)2+SO2====CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4====CaSO4+SO2↑+H2O(2)废水的处理:硫酸生产的污水中含有酸性杂质,可用石灰中和法处理,方程式为Ca(OH)2+H2SO4====CaSO4+2H2O。(3)废渣的利用:用来制造水泥或砖,回收有色金属。【特
3、别提醒】(1)黄铁矿(FeS2)中硫元素的化合价为-1价,铁元素的化合价为+2价,煅烧黄铁矿的反应中,被氧化的是铁元素和硫元素,每有1molFeS2完全反应,转移11mol电子。(2)吸收SO3不用水或稀硫酸,而是用98%的H2SO4,是因为用水或稀硫酸吸收SO3会产生酸雾,影响吸收。(3)煅烧黄铁矿制得的炉气需进行净化处理,主要是避免催化剂中毒、防止腐蚀设备等。(4)在硫酸的工业生产中,要综合考虑原料来源、动力、设备、环境污染等因素,控制适宜的反应条件,以取得最佳经济效益。【高考模拟精练】1.(2016·唐山模拟)火山喷发所产生的硫
4、黄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)①为使硫黄充分燃烧,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的氧气量为转化器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的空气体积比应为__________。b管排出的尾气的处理方法是_____________________________________________________。②与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(填字母序号)。A.耗氧量减少
5、B.二氧化硫的转化率提高C.产生的废气减少D.不需要使用催化剂(2)硫酸的用途非常广泛，其可应用于下列________方面(填字母序号)。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：_______________________________________________________________________________。【解析】
6、(1)①燃烧室中的反应为S+O2SO2，假设SO2的体积为x，则流量计1中通入氧气的体积为1.5x，转化器中的反应为2SO2+O22SO3，则流量计2中通入氧气的体积为1.25x；故流经流量计1和流量计2的空气体积比应为6∶5；SO2为酸性氧化物，可以用碱液(如氨水)吸收；点燃====△催化剂②硫铁矿中铁的氧化需要消耗O2,A项正确;原料选择与SO2的转化率无关,B项错误;用硫铁矿为原料产生的废渣较多,但废气量相同,C项错误;用SO2制取SO3的过程中都需要使用催化剂,D项错误。(2)橡胶硫化所用到的为单质硫,A项错误;烷基苯磺酸钠中
7、含有磺酸基,制取过程中需要发生磺化反应,B项正确;铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅,C项正确;过磷酸钙的制取过程中需要浓硫酸和磷矿石,D项正确。(3)CaCO3高温分解生成CO2和CaO,SO2为酸性氧化物,可以和碱性氧化物CaO反应生成CaSO3,而CaSO3易被氧化为CaSO4。答案:(1)①6∶5用氨水吸收 ②A(2)B、C、D(3)CaCO3CaO+CO2↑,SO2+CaO====CaSO3,2CaSO3+O2====2CaSO4△====2.(2016·湛江模拟)硫酸工业污染物排放标准中二氧化硫在尾气中的含量不得超过0.05m
8、g·m-3,可见硫酸工业生产既要考虑经济效益,也要考虑社会效益。(1)在用黄铁矿生产硫酸的过程中,与之无关的设备是________。a.吸收塔 b.接触室 c.沸腾炉 d.氧化炉(2)为了提高SO2转化为SO3的质
