1、第一单元 走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题 【教学目标】1.了解生产硫酸的基本流程2.了解生产中原料的选择3. 了解化学科学实验与化工生产的区别。4.注意生产中的三废处理,防止环境污染【学习过程】一、依据化学反应原理确定生产过程1. 工业制备硫酸,要从以下的几个方面考虑(1)采用的原料应该是自然界中的含 物质,如 、 。(2)生产过程中,要先使硫元素转化成 ,再把 转化成 ,再与水反应制得 。2. 思考与交流:工业生产上制备硫酸的基本原理(1)以S为原料制备SO2化学反应方程式 ,(属 反应)(2)利用催化氧化反应将SO2 氧化成SO3化学反应方程式 ,(属 反应)(3)三氧化硫转
2、化成硫酸化学反应方程式 ,(属 反应)3.工业制硫酸主要生产流程见课本P5二、生产中原料的选择1. 思考与交流:我国生产硫酸需考虑的问题(1)从基建投资、加工费用及环保方面考虑,用 制硫酸优于用 制硫酸。(2)我国天然硫资源 ,而且开采条件 。(3)我国黄铁矿储量比天然硫要 。(4)硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程 、设备 、三废 少,劳动生产率 ,易于设备 。(5)由于原料多需进口,硫黄制硫酸成本比黄铁矿制硫酸 ,三、生产中反应条件的控制1. 硫酸工业生产的三个主要设备是 、 、 。2. 阅读P6表1-1,思考温度较_时,越有利于SO2转化为SO3二氧化硫催化氧化的反应方程式 ,属 _反应。
3、思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?2、提示:应选择温度:(1)低温(4005000C)注意:工业生产中反应温度的选择往往还要考虑该温度下催化剂的活性3. 阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_思考:是否压强越高越好 ?3、提示:应选择压强:常压 注意:工业生产中压强的选择:往往还要考虑成本和能量消耗等问题。四、生产中三废处理1.如何处理尾气中的SO2?工业:aSO2 (重新利用)主要反应式 、 。实验室:a=a2.1.2. 如何处理废水中的酸性物质?五、能量的充分利用1.生产1t硫酸需消耗 的电能,硫酸生产的三个过程都是 反应,生产1t硫酸放出的反应垫相当于 的电能
4、。这些废热的利用,可以向外界输出大量 ,大大降低生产 。2.可以利用SO2氧化成SO3时放出的热量用来预热 。课堂巩固提高1、下列说法正确的是 ( ) A合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气B进入接触室的气体,必须先经净化、干燥C从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料D在高温、高压下由和合成答案:B2欲除去气体中含有的气体,应选用的试剂是 ( ) A品红 B饱和溶液C溶液 D烧碱溶液答案:B3有关二氧化硫的叙述正确的是 ( ) A二氧化硫不能使溴水、高锰酸钾溶液迅速褪色 B接触法制硫酸的沸腾炉排出的炉气中含SO2 C实验室可用启普发生器制取二氧化硫 D用石灰水很容易区分二氧化碳和二氧化硫答案:B4、S
5、O2是重要的大气污染物,大量SO2主要来源 ,SO2不但本身污染大气,它在大气中经尘粒催化,与水、氧气作用,形成危害更大的酸雨,形成酸雨的有关化学方程式为: 。答案:煤和石油的燃烧,金属矿石的冶炼SO2O2 2 SO3 SO3+H2O=H2 SO45火力发电厂常用熟石灰吸收煤燃烧产生的SO2气体,并回收制得有用的石膏(CaSO42H2O)则有关反应的化学方程式为 。答案:Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO42H2O6、某硫酸厂每天用含60的硫铁矿500 t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5的硫,的转化率为90。每天能生产98的硫酸多少吨?解析:本题主要考查如何处理多步反应过程中原料的损失。沸腾炉中损失5的硫,转化率为90这些都可转化为S元素的损失,进而转化为的损失。所以设生产98的硫酸吨。则由关系式:120 29850060(15)90 即: 解得 吨 答案:每天能生产98的硫酸吨