年湖南省高三化学 接触法制硫酸 人教.ppt

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1、第五单元 硫酸工业2021/8/8 星期日1硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志2021/8/8 星期日2第一节 接触法制硫酸2021/8/8 星期日3阅读教材并思考1、工业制硫酸的原料有哪些？2、工业制硫酸分几个阶段？每个阶段的反应原理是什么？用到什么典型设备？3、工业制硫酸生产流程？2021/8/8 星期日44FeS2 +11 O2 2Fe2O3+8SO2 高高 温温硫酸工业生产的原理硫酸工业生产的原理SO3 +H2O H2SO4第一步：造气第一步：造气第二步：接触氧化第二步：接触氧化第三步：三氧化硫的吸收第三步：三氧化硫的吸收沸腾炉接触

2、室吸收塔2SO2 +O2 2SO3催化剂催化剂加加 热热S +O2 SO2 点燃点燃2021/8/8 星期日5硫酸工业生产的流程硫酸工业生产的流程沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却尾尾气气 空气空气2021/8/8 星期日62021/8/8 星期日7空气空气 炉气炉气思考：思考：从沸腾炉出来从沸腾炉出来的气体的气体 SO2是否纯净？如是否纯净？如果不纯净，如果不纯净，如何除杂和净化何除杂和净化？矿渣思考：思考：焙烧焙烧黄铁矿的炉黄铁矿的炉子为什么叫子为什么叫沸腾炉？黄沸腾炉？黄铁矿为什么铁矿为什么要粉碎？为要粉碎？为什么通入强什么通入强大的空气流大的空气流？燃烧

3、黄铁？燃烧黄铁矿为什么不矿为什么不要多加燃料要多加燃料？接触室接触室2021/8/8 星期日8思考：思考：适宜条件的选择N2接接 触触 室室思考：思考：接触室中热交接触室中热交换器的作用换器的作用?从接触从接触室出来的气体成分是室出来的气体成分是什么？什么？催化剂：五氧化二矾（V2O5）温度：400至500摄氏度压强：常压2021/8/8 星期日9吸吸 收收 塔塔思考：思考：吸收三吸收三氧化硫为什么不氧化硫为什么不用水和稀硫酸，用水和稀硫酸，而用而用98.3%的浓的浓硫酸？浓硫酸为硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶什么必须从塔顶喷下？喷下？2021/8/8 星期日10练习题练习题教材教材P68一、填

4、空题一、填空题2021/8/8 星期日11讨论讨论一、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了一、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学反应速率知识？化学反应速率知识？1、硫或黄铁矿在送入沸腾炉之前要经过粉碎。2、从沸腾炉底部鼓入强大空气流。3、二氧化硫的氧化过程中使用催化剂。4、采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。5、三氧化硫的吸收采用逆流原理。6、在吸收中填入了大量瓷环。2021/8/8 星期日12二、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了二、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学平衡知识？化学平衡知识？1、经过净化、干燥的炉气中，氧气的含量相对要多。2、SO2、O2、SO3被冷却后，进一步在催化剂表面反应

5、。3、二氧化硫的二次催化。4、选择适宜的反应温度。5、选择适宜的反应压强。2021/8/8 星期日13 硫酸工业总结2021/8/8 星期日14工业制硫酸的主要内容工业制硫酸的主要内容用三句话概括反应原理 写出三个主要反应 反应分为三个主要阶段 三种主要设备 三种主要杂质 三种净化方法 接触氧化的三个适宜条件 产生的“三废”2021/8/8 星期日151用三句话概括反应原理：用三句话概括反应原理：燃烧硫磺或黄铁矿石制取燃烧硫磺或黄铁矿石制取SO2；SO2在适当温度和催在适当温度和催化剂作用下氧化成化剂作用下氧化成SO3；SO3与水化合生成与水化合生成H2SO4。2三个主要反应：三个主要反应：4

6、FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)；H=-3412 kJ/mol2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H-196.6 kJ/mol；SO3(g)H2O(l)H2SO4(l)；H=-130.3 kJ/mol。3 3三个生产阶段：造气；接触氧化；三个生产阶段：造气；接触氧化；SOSO3 3的吸收。的吸收。4 4三种设备：沸腾炉；接触室；吸收塔。三种设备：沸腾炉；接触室；吸收塔。5 5三种杂质：矿尘；砷、硒等化合物；水蒸气。三种杂质：矿尘；砷、硒等化合物；水蒸气。2021/8/8 星期日166三种净化方法：除尘；洗涤；干燥。三种净化方法：除尘；洗涤；干燥。7 7接触氧化

7、的三个适宜条件：压强用常压；温接触氧化的三个适宜条件：压强用常压；温度为度为400400500500；催化剂主要为；催化剂主要为V V2 2O O5 5。8三废：废气三废：废气(主要为主要为SO2)；废水；废水(主要含硫酸主要含硫酸)；废渣；废渣(含铁量较高含铁量较高)。2021/8/8 星期日17涉及硫酸工业的计算2021/8/8 星期日18 燃烧燃烧1吨含二硫化亚铁吨含二硫化亚铁90%的黄铁矿，在理的黄铁矿，在理论上能生产多吨论上能生产多吨98%的硫酸（设有的硫酸（设有1.5%的硫留的硫留在炉渣里）？在炉渣里）？解析：解析：由工业生产硫酸的反应方程式可得由工业生产硫酸的反应方程式可得下列关

8、系式。下列关系式。设：能生成设：能生成98%98%的硫酸的硫酸x x吨吨 FeSFeS2 2 2SO 2SO2 2 2SO2SO3 3 2H 2H2 2SOSO4 4 120 298 120 2981t90%(1-1.5%)xt98%1t90%(1-1.5%)xt98%x=1.478 x=1.4782021/8/8 星期日19练习题练习题教材教材P69四、计算题四、计算题2021/8/8 星期日20 1在O2中灼烧0.40g硫和铁的化合物，使其中的硫全部转化为SO2，把这些SO2全部氧化并转化为H2SO4。这些硫酸与20mL、0.50mol/L NaOH溶液完全中和。则原化合物中硫的质量分数为

9、 A30 B36.4 C40 D53.3 2在FeS2SO2的转化过程中，每转移1mol电子时产生SO2的体积是（折算为标准状况）A0.51L B4.07L C16.3L D22.4LBC练习题练习题2021/8/8 星期日21分析：分析：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；H=1966KJmol的反应特点。的反应特点。反应特点：反应特点：1可逆反应可逆反应 2总体积缩小总体积缩小 3放热放热 4需要催化剂需要催化剂2021/8/8 星期日22不同温度下不同温度下SO2的平衡转化率的平衡转化率(图中纵坐标表示转化率图中纵坐标表示转化率)原料气成分原料气成分(体积分数体积分数)SO27 O2 11 N2 82 压强压强0.1MPa2021/8/8 星期日23压强对压强对SO2平衡转化率的影响平衡转化率的影响原料气成分原料气成分(体积分数体积分数)SO2 7 O2 11 N2 822021/8/8 星期日242021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26