逍遥右脑 2013-06-22 19:26
第一单元题1 化工生产过程中的基本问题 学案导学
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 ，而且开采条 。
（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、生产中反应条的控制
1. 硫酸工业生产的三个主要设备是 、 、 。
2.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。
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(400~5000C)
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.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：ＳＯ２ ＣaＳＯ３ SO2 （重新利用）
主要反应式 、
。
实验室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ=Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ
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。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时放出的热量用预热 。
[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：B
2．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：B
3．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：B
4、SO2是重要的大气污染物，大量SO2主要 ,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
SO2＋O2 2 SO3 SO3+H2O=H2 SO4
5．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（CaSO4•2H2O）则有关反应的化学方程式为 。
答案：．Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4•2H2O
6、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 2×98
500×60％×（1－5％）×90％
即：
解得 吨
答案：每天能生产98％的硫酸 吨