硫酸工業(yè)(精選5篇)
硫酸工業(yè) 篇1
針對性測試題
一、選擇題
1.“綠色化學(xué)”(Green Chemistry)的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。下列各項屬于“綠色化學(xué)”的是( )
A.處理廢棄物 B.治理污染點 C.減少有毒物質(zhì) D.杜絕污染源
2.大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面,常見的大氣污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化學(xué)因素或生物作用下發(fā)生變化,或與環(huán)境中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,則NO2就是二次污染物,由NO2導(dǎo)致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易導(dǎo)致二次污染的是( )。
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
3.對于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH=-98.3kJ/mol。下列說法中正確的是( )。
A.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等
B.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變
C.加入催化劑,可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D.升高溫度,可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
4.在容積相等的甲乙兩個密閉容器中,分別都充入2mol SO2和1mol O2,使它們在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。設(shè)在反應(yīng)過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,達到平衡后,如甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為25%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)是( )。
A.25% B.< 25% C.>25% D.無法判斷
5.接觸法制硫酸生產(chǎn)過程中,假如進入接觸室的原料氣為100m3,反應(yīng)后體積減少為92m3,已知原料氣中SO2、O2、N2的體積比為20:15:65,則SO2的轉(zhuǎn)化率為( )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
6.在一定條件下,某密閉容器發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) , H=-98.3kJ/mol,反應(yīng)達到平衡后SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為3:2:5,保持其它條件不變,升溫后重新達到平衡,SO3、O2的物質(zhì)的量分別為2α mol和α mol,則此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)為( )。
A. mol B. mol C. mol D. mol
二、填空題
7.常用 收SO3,是為了避免 ;在生產(chǎn)過程中為了提高原料的利用率,常用 、 。
8.冶金工業(yè)上為降低硫的氧化物對空氣的污染,常用CO在500℃、鋁礬土催化下還原SO2,處理煙道廢棄回收硫,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
9.以下可逆反應(yīng)中,達到平衡后,通過升高溫度可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是 ;通過增大壓強可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是 ;改變壓強,轉(zhuǎn)化率不變的是 。
①A(s)+B(g) C(g), ΔH < 0;
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), ΔH < 0;
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g),ΔH > 0;
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g),ΔH < 0;
三、計算題
10.以黃鐵礦為原料,用接觸法制硫酸。黃鐵礦煅燒時FeS2的利用率為90%,SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,SO3吸收為H2SO4時的損耗率為2%,。現(xiàn)有含70% FeS2的黃鐵礦1 t,可生產(chǎn)98%的硫酸多少t?
11.某化工廠硫酸車間,為使硫充分燃燒,且在下一步催化氧化時不再補充空氣,要求燃燒后混合氣體中含氧氣的體積分?jǐn)?shù)為11%。若空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%,且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失。問該廠生產(chǎn)100 t 98%的硫酸需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣多少m3。
第五單元答案
點燃
第一節(jié) 接觸法制硫酸(一)
催化劑
煅燒
1.B 2.D 3.CD 4.硫鐵礦(或硫)、空氣,S(g)+O2 (g)=SO2(g) 、
Δ
4FeS2(s)+11O2(g) =2Fe2O3(g)+8SO2(g)、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)、
SO3(g)+H2O(l) =H2SO4(l);
5.2FeSO4•7H2O =Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O,SO3+H2O =H2SO4。
第二節(jié) 接觸法制硫酸(二)
1.A 2.0.806 t 3.78.4 t 4.6.88×107Kj 。
Δ
第三節(jié) 關(guān)于綜合經(jīng)濟效益的討論
1.B 2.A 3.C 4.2CaO+2SO2+O2 = CaSO4 5.4062.5萬噸,298.6萬噸。
針對性性測試題
一、1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B
二、7.98.3%的濃H2SO4,形成酸霧,阻礙SO3的吸收,粉碎的黃鐵礦、過量的空氣。
8.2CO + SO2 2CO2 +S 9.③,②④,①⑤。
三、10. 0.978 t 11.224000 m3。
硫酸工業(yè) 篇2
“硫酸的工業(yè)制法——接觸法”教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標(biāo) 】
(1)能準(zhǔn)確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用。
(2)能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因,通入強大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。
(3)能說明熱交換器怎樣進行熱交換,吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。
(4)能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。
(5)能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。
(6) 能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施,增強環(huán)境意識作環(huán)境保護的宣傳者、行動者。
(7)能通過本節(jié)的學(xué)習(xí),說明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應(yīng),提高原料利用率,節(jié)約能源及環(huán)境保護的一些措施和方法。
(8)掌握多步反應(yīng)計算題的簡單解法即關(guān)系式法。
【教學(xué)重點】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理,環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護的重要性。
【教學(xué)難點 】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流動的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理。
【教學(xué)過程 】
[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)
[敘述引入]同學(xué)們,我們初中學(xué)習(xí)過硫酸的知識,硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗和國防建設(shè)中,具有十分廣泛的用途。
[投影]硫酸可以用來制化肥,如磷肥、氮肥等。可以在金屬加工和金屬制品電鍍以前,除去金屬表面的氧化物膜,可以制取許多有實用價值的硫酸鹽,如硫酸銅、硫酸亞鐵等,還可用于精煉石油,制造炸藥、農(nóng)藥、染料等,實驗室中常用作干燥劑。
[設(shè)疑引入]硫酸有那么多用途,工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢?請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物知識,討論生產(chǎn)硫酸的原理。
[說明]許多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫,這固然是一種方法,但根據(jù)我國資源情況,實際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫,二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫,是在接觸室內(nèi)進行的,因此,稱為接觸法制硫酸。
[投影板書]課題、標(biāo)題及原理
[銜接過渡]接觸法制硫酸分三個階段,第一階段是二氧化硫的制取和凈化,第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫,第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成,我們看到一階段。
[投影板書]第一階段及反應(yīng)原理
[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式,交代配平方法(奇偶法)
[出示模型]講解沸騰爐的構(gòu)造。
[動畫顯示]沸騰爐內(nèi)物料進出方式
[投影]思考討論
1.焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐?黃鐵礦為什么要粉碎?為什么通入強大的空氣流?燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料?
2.為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化?怎樣凈化?凈化后氣體成分是什么?
[強調(diào)講述]黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的,故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料,擴大反應(yīng)物的接觸面,通入強大的空氣流可以加快反應(yīng),提高原料利用率,這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[銜接過渡]被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣,常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫,加熱到400~500℃,在催化劑的作用下,能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫,請寫出反應(yīng)方程式,說明反應(yīng)特點。
[投影板書]第二階段及有關(guān)反應(yīng)原理
[反饋矯正]根據(jù)學(xué)生討論情況,說明書寫方程式,注意事項,交代清楚反應(yīng)的特點,說明高溫和使用催化劑可以加快反應(yīng),縮短生產(chǎn)時間,提高效率。
[動畫顯示]氣體流向。
[投影]填空
3.接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________
4.從接觸室出來的氣體成分是_________,原因是_____________________________
[強調(diào)講述]熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的,冷的氣體(SO2、O2、N2)被預(yù)熱,而熱的氣體(SO3、 SO2、O2、N2)被冷卻,這種方式能夠節(jié)約能源,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。
二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。
[銜接過渡]從接觸室內(nèi)出來的混合氣體,通入吸收塔內(nèi),三氧化硫被吸收轉(zhuǎn)化為硫酸,該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
[投影板書]第三階段及反應(yīng)原理
[投影]5.吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸?濃硫酸為什么必須從塔頂噴下?
[講解]三氧化硫與水反應(yīng),放出大量的熱,用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧,酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進一步吸收,吸收速度慢,且吸收不完全,98.3%的濃硫酸從塔頂淋下,氣體由下往上,流向相反,充分接觸,吸收更完全,由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。
[出示模型]講解吸收塔構(gòu)造。
[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。
[總結(jié)歸納、動畫顯示]設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。
[投影]6.接觸法制硫酸分幾個階段?有幾個重要反應(yīng)?幾種典型設(shè)備?幾種凈化方式?幾個地方運用逆流原理?幾個地方采用了加快反應(yīng)的措施?幾個地方采用了充分利用原料的措施?
[歸納講述]同學(xué)們,我們通過接觸法制硫酸的學(xué)習(xí),了解了工業(yè)制硫酸的原理,但這還是不夠的,工業(yè)生產(chǎn)中還有很多問題要處理,例如,如何提高原料的利用率,如何加快反應(yīng)的進程,如何節(jié)約能源降低成本,如何保護環(huán)境,防止污染等等,這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,應(yīng)該引起同學(xué)們的注意。
[投影]練習(xí)題:燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦,在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸(設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里)?
[試題分析]本題考查化學(xué)運算技能,同學(xué)們常用的方法是分步計算法,根據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量,再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量,最后求出硫酸的質(zhì)量,但這種方法要求的量太多、太麻煩,題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量,因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。
解析:由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式:
設(shè):能生成98%的硫酸x噸
FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4
120 2×98
1t×90%×(1-1.5%) xt×98%
x=1.478
這種計算方法叫關(guān)系式法,即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時,可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式,直接計算求解。
[設(shè)疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣,其成分是什么?能否直接排入大氣?另外,黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置,這是我們研究的另一重點內(nèi)容,即環(huán)境保護。
[分析講述]礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境,還會造成資源的浪費,礦渣的主要成分是三氧化二鐵,可以用來煉鐵,變廢為寶,吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫,直接排入大氣會造成環(huán)境污染,必需凈化處理,通常用堿液吸收。
[設(shè)疑深入]二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢?
[投影]7.二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成什么危害?酸雨怎樣形成的?有何危害?大氣污染的主要來源是什么?如何消除大氣污染?
8.環(huán)境污染分為哪幾類?工業(yè)三廢包含哪幾方面?防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么?
[投影]環(huán)境污染的分類
環(huán)境污染
大氣
水 工業(yè)三廢(廢氣、廢水、廢渣)
土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品
食品 自然資源的不合理開發(fā)利用
……
[播音]錄音資料1:環(huán)境污染的危害
錄音資料2:環(huán)境政策
錄音資料3:環(huán)境的治理及保護
[播放] 錄像資料1:環(huán)境污染的危害
錄像資料2:環(huán)境的治理及保護
[強調(diào)指出]我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護者,從我做起,從小事做起,從現(xiàn)在做起,注意環(huán)境保護的宣傳,堅信,環(huán)境問題必將隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,而得到人類有效的解決,那時,祖國的天空會更藍,河流會更清。
[布置作業(yè) ]書面作業(yè) :1.教材78頁數(shù)題
2.教材87頁3題
課外作業(yè) :調(diào)查我們周圍的環(huán)境污染狀況
硫酸工業(yè) 篇3
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解硫酸工業(yè)“三廢”的處理和利用。
2.通過對硫酸工業(yè)“三廢”、能量的利用以及生產(chǎn)規(guī)模、廠址的選擇等的討論,認識環(huán)境保護的重要性,培養(yǎng)良好的環(huán)境保護意識。
學(xué)習(xí)過程
一、自學(xué)探究
1.硫酸工業(yè)“三廢”的處理和利用:
(1)尾氣中的SO2,用 吸收,可得到 肥。反應(yīng)方程式是
。
你認為還可以用 等物質(zhì)吸收,請寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(2)污水中含有 ,可用 吸收,反應(yīng)方程式是 。
(3)廢渣的利用。
2.硫酸生產(chǎn)過程中的三個反應(yīng)是 熱反應(yīng),請你提出充分利用這些熱能的方案。
3.如果要籌建一間硫酸廠,你認為應(yīng)該考慮哪些因素?
4.討論:學(xué)過的化工生產(chǎn)(如鋼鐵工業(yè)、合成氨、硝酸工業(yè)、煤和石油化工、氯堿工業(yè)等)中,應(yīng)該如何處理環(huán)境和綜合經(jīng)濟效益等問題?
二、總結(jié)與評價
【總結(jié)】
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境保護問題越來越引起人們的重視,本課就硫酸工業(yè)中的環(huán)境和綜合利用等問題展開討論,從而培養(yǎng)良好的環(huán)境保護意識。
【評價】
1.目前我國許多城市和地區(qū)定期公布空氣質(zhì)量報告,在空氣質(zhì)量報告中,一般不涉及( )。
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.可吸入顆粒物
2.下列說法中不正確的是( )。
A.硫酸工業(yè)的尾氣必須回收、凈化處理,主要為了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸鹽
C.大氣中,大量的SO2來源于煤和石油燃燒、金屬礦石的冶煉
D.消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放
3.以下煙氣經(jīng)凈化處理后,可用做氣體燃料的有( )。
①硫酸工業(yè)尾氣 ②硝酸工業(yè)尾氣 ③高爐煤氣 ④焦?fàn)t煤氣 ⑤煉鋼過程中產(chǎn)生的棕色煙氣 ⑥煅燒石灰石的氣體產(chǎn)物
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
4.為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合使用。請寫出燃燒時,有關(guān)“固硫”(不使含硫化合物進入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
5.煤是重要的化工原料,用煤做燃料,不僅是極大的浪費,而且燃燒時生成的SO2排放到空氣會形成酸雨污染環(huán)境。若煤中含有5%的FeS2,燃燒時有90%的硫的化合物轉(zhuǎn)化為SO2。我國計劃從2001年至2005年,將SO2的排放量從1995萬噸降為1800萬噸,意味著2005年比2001年應(yīng)少燃燒這種煤多少萬噸?若以形成硫酸酸雨計算,2005年雨水中減少排放硫酸多少萬噸?
硫酸工業(yè) 篇4
“硫酸的工業(yè)制法——接觸法”教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標(biāo) 】
(1)能準(zhǔn)確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用。
(2)能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因,通入強大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。
(3)能說明熱交換器怎樣進行熱交換,吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。
(4)能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。
(5)能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。
(6) 能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施,增強環(huán)境意識作環(huán)境保護的宣傳者、行動者。
(7)能通過本節(jié)的學(xué)習(xí),說明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應(yīng),提高原料利用率,節(jié)約能源及環(huán)境保護的一些措施和方法。
(8)掌握多步反應(yīng)計算題的簡單解法即關(guān)系式法。
【教學(xué)重點】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理,環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護的重要性。
【教學(xué)難點 】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流動的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理。
【教學(xué)過程 】
[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)
[敘述引入]同學(xué)們,我們初中學(xué)習(xí)過硫酸的知識,硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗和國防建設(shè)中,具有十分廣泛的用途。
[投影]硫酸可以用來制化肥,如磷肥、氮肥等。可以在金屬加工和金屬制品電鍍以前,除去金屬表面的氧化物膜,可以制取許多有實用價值的硫酸鹽,如硫酸銅、硫酸亞鐵等,還可用于精煉石油,制造炸藥、農(nóng)藥、染料等,實驗室中常用作干燥劑。
[設(shè)疑引入]硫酸有那么多用途,工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢?請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物知識,討論生產(chǎn)硫酸的原理。
[說明]許多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫,這固然是一種方法,但根據(jù)我國資源情況,實際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫,二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫,是在接觸室內(nèi)進行的,因此,稱為接觸法制硫酸。
[投影板書]課題、標(biāo)題及原理
[銜接過渡]接觸法制硫酸分三個階段,第一階段是二氧化硫的制取和凈化,第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫,第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成,我們看到一階段。
[投影板書]第一階段及反應(yīng)原理
[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式,交代配平方法(奇偶法)
[出示模型]講解沸騰爐的構(gòu)造。
[動畫顯示]沸騰爐內(nèi)物料進出方式
[投影]思考討論
1.焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐?黃鐵礦為什么要粉碎?為什么通入強大的空氣流?燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料?
2.為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化?怎樣凈化?凈化后氣體成分是什么?
[強調(diào)講述]黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的,故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料,擴大反應(yīng)物的接觸面,通入強大的空氣流可以加快反應(yīng),提高原料利用率,這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[銜接過渡]被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣,常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫,加熱到400~500℃,在催化劑的作用下,能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫,請寫出反應(yīng)方程式,說明反應(yīng)特點。
[投影板書]第二階段及有關(guān)反應(yīng)原理
[反饋矯正]根據(jù)學(xué)生討論情況,說明書寫方程式,注意事項,交代清楚反應(yīng)的特點,說明高溫和使用催化劑可以加快反應(yīng),縮短生產(chǎn)時間,提高效率。
[動畫顯示]氣體流向。
[投影]填空
3.接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________
4.從接觸室出來的氣體成分是_________,原因是_____________________________
[強調(diào)講述]熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的,冷的氣體(SO2、O2、N2)被預(yù)熱,而熱的氣體(SO3、 SO2、O2、N2)被冷卻,這種方式能夠節(jié)約能源,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。
二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。
[銜接過渡]從接觸室內(nèi)出來的混合氣體,通入吸收塔內(nèi),三氧化硫被吸收轉(zhuǎn)化為硫酸,該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
[投影板書]第三階段及反應(yīng)原理
[投影]5.吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸?濃硫酸為什么必須從塔頂噴下?
[講解]三氧化硫與水反應(yīng),放出大量的熱,用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧,酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進一步吸收,吸收速度慢,且吸收不完全,98.3%的濃硫酸從塔頂淋下,氣體由下往上,流向相反,充分接觸,吸收更完全,由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。
[出示模型]講解吸收塔構(gòu)造。
[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。
[總結(jié)歸納、動畫顯示]設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。
[投影]6.接觸法制硫酸分幾個階段?有幾個重要反應(yīng)?幾種典型設(shè)備?幾種凈化方式?幾個地方運用逆流原理?幾個地方采用了加快反應(yīng)的措施?幾個地方采用了充分利用原料的措施?
[歸納講述]同學(xué)們,我們通過接觸法制硫酸的學(xué)習(xí),了解了工業(yè)制硫酸的原理,但這還是不夠的,工業(yè)生產(chǎn)中還有很多問題要處理,例如,如何提高原料的利用率,如何加快反應(yīng)的進程,如何節(jié)約能源降低成本,如何保護環(huán)境,防止污染等等,這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,應(yīng)該引起同學(xué)們的注意。
[投影]練習(xí)題:燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦,在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸(設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里)?
[試題分析]本題考查化學(xué)運算技能,同學(xué)們常用的方法是分步計算法,根據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量,再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量,最后求出硫酸的質(zhì)量,但這種方法要求的量太多、太麻煩,題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量,因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。
解析:由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式:
設(shè):能生成98%的硫酸x噸
FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4
120 2×98
1t×90%×(1-1.5%) xt×98%
x=1.478
這種計算方法叫關(guān)系式法,即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時,可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式,直接計算求解。
[設(shè)疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣,其成分是什么?能否直接排入大氣?另外,黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置,這是我們研究的另一重點內(nèi)容,即環(huán)境保護。
[分析講述]礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境,還會造成資源的浪費,礦渣的主要成分是三氧化二鐵,可以用來煉鐵,變廢為寶,吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫,直接排入大氣會造成環(huán)境污染,必需凈化處理,通常用堿液吸收。
[設(shè)疑深入]二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢?
[投影]7.二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成什么危害?酸雨怎樣形成的?有何危害?大氣污染的主要來源是什么?如何消除大氣污染?
8.環(huán)境污染分為哪幾類?工業(yè)三廢包含哪幾方面?防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么?
[投影]環(huán)境污染的分類
環(huán)境污染
大氣
水 工業(yè)三廢(廢氣、廢水、廢渣)
土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品
食品 自然資源的不合理開發(fā)利用
……
[播音]錄音資料1:環(huán)境污染的危害
錄音資料2:環(huán)境政策
錄音資料3:環(huán)境的治理及保護
[播放] 錄像資料1:環(huán)境污染的危害
錄像資料2:環(huán)境的治理及保護
[強調(diào)指出]我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護者,從我做起,從小事做起,從現(xiàn)在做起,注意環(huán)境保護的宣傳,堅信,環(huán)境問題必將隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,而得到人類有效的解決,那時,祖國的天空會更藍,河流會更清。
[布置作業(yè) ]書面作業(yè) :1.教材78頁數(shù)題
2.教材87頁3題
課外作業(yè) :調(diào)查我們周圍的環(huán)境污染狀況
硫酸工業(yè) 篇5
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解硫酸工業(yè)“三廢”的處理和利用。
2.通過對硫酸工業(yè)“三廢”、能量的利用以及生產(chǎn)規(guī)模、廠址的選擇等的討論,認識環(huán)境保護的重要性,培養(yǎng)良好的環(huán)境保護意識。
學(xué)習(xí)過程
一、自學(xué)探究
1.硫酸工業(yè)“三廢”的處理和利用:
(1)尾氣中的SO2,用 吸收,可得到 肥。反應(yīng)方程式是
。
你認為還可以用 等物質(zhì)吸收,請寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(2)污水中含有 ,可用 吸收,反應(yīng)方程式是 。
(3)廢渣的利用。
2.硫酸生產(chǎn)過程中的三個反應(yīng)是 熱反應(yīng),請你提出充分利用這些熱能的方案。
3.如果要籌建一間硫酸廠,你認為應(yīng)該考慮哪些因素?
4.討論:學(xué)過的化工生產(chǎn)(如鋼鐵工業(yè)、合成氨、硝酸工業(yè)、煤和石油化工、氯堿工業(yè)等)中,應(yīng)該如何處理環(huán)境和綜合經(jīng)濟效益等問題?
二、總結(jié)與評價
【總結(jié)】
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境保護問題越來越引起人們的重視,本課就硫酸工業(yè)中的環(huán)境和綜合利用等問題展開討論,從而培養(yǎng)良好的環(huán)境保護意識。
【評價】
1.目前我國許多城市和地區(qū)定期公布空氣質(zhì)量報告,在空氣質(zhì)量報告中,一般不涉及( )。
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.可吸入顆粒物
2.下列說法中不正確的是( )。
A.硫酸工業(yè)的尾氣必須回收、凈化處理,主要為了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸鹽
C.大氣中,大量的SO2來源于煤和石油燃燒、金屬礦石的冶煉
D.消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放
3.以下煙氣經(jīng)凈化處理后,可用做氣體燃料的有( )。
①硫酸工業(yè)尾氣 ②硝酸工業(yè)尾氣 ③高爐煤氣 ④焦?fàn)t煤氣 ⑤煉鋼過程中產(chǎn)生的棕色煙氣 ⑥煅燒石灰石的氣體產(chǎn)物
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
4.為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合使用。請寫出燃燒時,有關(guān)“固硫”(不使含硫化合物進入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
5.煤是重要的化工原料,用煤做燃料,不僅是極大的浪費,而且燃燒時生成的SO2排放到空氣會形成酸雨污染環(huán)境。若煤中含有5%的FeS2,燃燒時有90%的硫的化合物轉(zhuǎn)化為SO2。我國計劃從20xx年至20xx年,將SO2的排放量從1995萬噸降為1800萬噸,意味著20xx年比20xx年應(yīng)少燃燒這種煤多少萬噸?若以形成硫酸酸雨計算,20xx年雨水中減少排放硫酸多少萬噸?