第一單元題1 化工生產(chǎn)過程中的基本問題 學(xué)案導(dǎo)學(xué)
教學(xué)目標：1.了解生產(chǎn)硫酸的基本流程
2.了解生產(chǎn)中原料的選擇
3. 了解化學(xué)科學(xué)實驗與化工生產(chǎn)的區(qū)別。
4.注意生產(chǎn)中的三廢處理，防止環(huán)境污染
學(xué)習(xí)過程：
一、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理確定生產(chǎn)過程
1.工業(yè)制備硫酸，要從以下的幾個方面考慮
（1）采用的原料應(yīng)該是自然界中的含 物質(zhì)，如 、 。
（2）生產(chǎn)過程中，要先使硫元素轉(zhuǎn)化成 ，再把 轉(zhuǎn)化成 ，再與水反應(yīng)制得 。
2.思考與交流：工業(yè)生產(chǎn)上制備硫酸的基本原理
（1）以S為原料制備SO2
化學(xué)反應(yīng)方程式 ，（屬 反應(yīng)）
（2）利用催化氧化反應(yīng)將SO2 氧化成SO3
化學(xué)反應(yīng)方程式 ，（屬 反應(yīng)）
（3）三氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸
化學(xué)反應(yīng)方程式 ，（屬 反應(yīng)）
3.工業(yè)制硫酸主要生產(chǎn)流程
見本P5
二、生產(chǎn)中原料的選擇
1.思考與交流：我國生產(chǎn)硫酸需考慮的問題
（1）從基建投資、加工費用及環(huán)保方面考慮，用 制硫酸優(yōu)于用 制硫酸。
（2）我國天然硫資 ，而且開采條 。
（3）我國黃鐵礦儲量比天然硫要 。
（4）硫黃制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程 、設(shè)備 、三廢 少，勞動生產(chǎn)率 ，易于設(shè)備 。
（5）由于原料多需進口，硫黃制硫酸成本比黃鐵礦制硫酸 ，
三、生產(chǎn)中反應(yīng)條的控制
1. 硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個主要設(shè)備是 、 、 。
2.P6表1-1,思考溫度較____時,越有利于SO2轉(zhuǎn)化為SO3
二氧化硫催化氧化的反應(yīng)方程式 ，屬 _____________反應(yīng)。
思考:是否溫度越低越有利于SO2 轉(zhuǎn)化為SO3 ?
2、提示：應(yīng)選擇溫度:(1)低溫(400~5000C)
注意:工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)溫度的選擇往往還要考慮該溫度下催化劑的活性
3.P6表1-2,思考壓強的增大,SO2的轉(zhuǎn)化率_____
思考:是否壓強越高越好 ?
3、提示：應(yīng)選擇壓強:常壓 注意:工業(yè)生產(chǎn)中壓強的選擇：往往還要考慮成本和能量消耗等問題。
四、生產(chǎn)中三廢處理
1.如何處理尾氣中的SO2?
工業(yè)：ＳＯ２ ＣaＳＯ３ SO2 （重新利用）
主要反應(yīng)式 、
。
實驗室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ=Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ
2.如何處理廢水中的酸性物質(zhì)?
五、能量的充分利用
1.生產(chǎn)1t硫酸需消耗 的電能，硫酸生產(chǎn)的三個過程都是 反應(yīng)，生產(chǎn)1t硫酸放出的反應(yīng)墊相當于 的電能。這些廢熱的利用，可以向外界輸出大量 ，大大降低生產(chǎn) 。
2.可以利用SO2氧化成SO3時放出的熱量用預(yù)熱 。
[堂鞏固提高]
1、下列說法正確的是 （ ）
A．合成硫酸的工業(yè)尾氣可以直接排入大氣
B．進入接觸室的氣體，必須先經(jīng)凈化、干燥
C．從沸騰爐中排出的爐渣可以作為肥料
D．在高溫、高壓下由 和 合成
答案：B
2．欲除去 氣體中含有的 氣體，應(yīng)選用的試劑是 （ ）
A．品紅 B． 飽和溶液
C． 溶液 D．燒堿溶液
答案：B
3．有關(guān)二氧化硫的敘述正確的是 ( )
A．二氧化硫不能使溴水、高錳酸鉀溶液迅速褪色
B．接觸法制硫酸的沸騰爐排出的爐氣中含SO2
C．實驗室可用啟普發(fā)生器制取二氧化硫
D．用石灰水很容易區(qū)分二氧化碳和二氧化硫
答案：B
4、SO2是重要的大氣污染物，大量SO2主要 ,SO2不但本身污染大氣，它在大氣中經(jīng)塵粒催化，與水、氧氣作用，形成危害更大的酸雨，形成酸雨的有關(guān)化學(xué)方程式為： 。
答案：煤和石油的燃燒，金屬礦石的冶煉
SO2＋O2 2 SO3 SO3+H2O=H2 SO4
5．火力發(fā)電廠常用熟石灰吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2氣體，并回收制得有用的石膏（CaSO4•2H2O）則有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
答案：．Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4•2H2O
6、某硫酸廠每天用含 60％的硫鐵礦500 t生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失5％的硫， 的轉(zhuǎn)化率為90％。每天能生產(chǎn)98％的硫酸多少噸？
解析：本題主要考查如何處理多步反應(yīng)過程中原料的損失。沸騰爐中損失5％的硫， 轉(zhuǎn)化率為90％這些都可轉(zhuǎn)化為S元素的損失，進而轉(zhuǎn)化為 的損失。所以設(shè)生產(chǎn)98％的硫酸 噸。則由關(guān)系式：
120 2×98
500×60％×（1－5％）×90％
即：
解得 噸
答案：每天能生產(chǎn)98％的硫酸 噸
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