依据化学反应原理确定生成过程教学设计一等奖

生产硫酸的基本流程学案

【学习目标】

1.了解生产硫酸的基本流程。

2.了解硫酸工业生产中原料的选择。

3.了解硫酸生产过程中反应条件的控制。

4.了解硫酸工业生产中的三废处理。

【重点难点】

1.化工生产过程中的基本问题。

2.工业制硫酸的生产原理。

【复习回顾】衡量一个国家石油化学工业的发展水平的是？衡量国家化工生产的水平的是？

乙烯、硫酸

浓硫酸的物理、化学性质：

【预习内容】

根据教材有关内容填写下列空白：

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.工业制硫酸主要分

、

、

个阶段

(1)以S为原料制备SO2

化学反应方程式

，（属

反应）

以FeS2为原料制备SO2

化学反应方程式

，（属

反应）

(2)利用催化氧化反庇将SO2氧化成SO3

化学反应方程式

，（属

反应）[来源学§科§网Z§X§X§K]

(3)三氧化硫转化成硫酸

化学反应方程式

，（属

反应）

二、生产中原料的选择

工业生产某种化工产品，选择原料时，要从多方面虑，如化学反应原理、

厂址选择、原料、能源、工业用水的供应能力、储存、运输、预处理成本及环境保护等。

(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.温度较

时，越有利于SO2转化为SO3，通常选择作为操作的温度，因为在这个温度范围内，和

都比较理想。

3.压强的增大，SO2的转化率

。通常采用操作

。

4.催化剂：催化剂对化学平衡

，但能改变到达平衡所需的时间，即增大

。

四、生产中三废的处理

1、什么是三废？

2、三废的处理方法：

【即学即练1】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是(

) A.硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧

B.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全

C.SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率

D.从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应

【即学即练2】已知，在硫酸工业中，

(4)短

简单

治理量

高

大型化

(5)高

三、1.沸腾炉

接触室

吸收塔

2.低

400～500℃

反应速率

二氧化硫的转化率

3.变化不大

常压

4.没有影响

化学反应速率

四、1.废渣、废气、废液

2.

①SO2转化为SO3的反应为：2SO2 + O2

2SO3

△H＜0。

②经测定，在常压下上述反应的平衡混合气体中，SO2的体积分数为91%。

③催化剂V2O5的催化效率f与温度T有如图所示的关系。

④经除尘除杂后的SO2气体的温度约为200℃，反应后SO3气体温度约为600℃。

请根据以上信息，选择SO2催化氧化的适宜条件。

【即学即练3】有关接触法制硫酸的叙述不正确．．．的是(

)。

A.硫黄和硫铁矿均可作为生产原料

B.将矿石粉碎，是为了提高反应速率

C.反应中通入过量的空气是为了提高FeS2和和SO2的转化率

D.从吸收塔出来的硫酸经浓缩后可以变成发烟硫酸

一、1．(1)硫

硫黄

黄铁矿（主要成分FeS2）

(2)SO2

SO2

SO3

H2SO4

2.造气

催化氧化

吸收

(1)S(s)+O2 (g)=SO2 (g)

放热

(2)2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g)

放热

(3)

SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(1)

放热

二、化学反应原理

厂址选择

(1)硫黄

黄铁矿

(2)缺乏

比较复杂

(3)大

废气：氨水吸收法

废渣：炼铁

废液：

用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和