化學(xué)課件（人教版）：選修2《化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題》

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 課題1化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題 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(shí)驗(yàn)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 一 依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理確定生產(chǎn)過(guò)程1 化工生產(chǎn)與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系化工生產(chǎn)是以為依據(jù) 以為基礎(chǔ)的 任何生產(chǎn)的完成都要符合 2 確定化工生產(chǎn)反應(yīng)原理與過(guò)程的一般方法對(duì)于某一具體的化工產(chǎn)品 研究生產(chǎn)過(guò)程要從產(chǎn)品的和考慮 來(lái)確定 3 確定化工生產(chǎn)反應(yīng)原理與過(guò)程的案例研究 生產(chǎn)硫酸 1 原料 從H2SO4的組成看 原料應(yīng)該是自然界存在的含物質(zhì) 如 主要成分是FeS2 等 化學(xué)反應(yīng)原理 實(shí)驗(yàn)室研究 化學(xué)反應(yīng)規(guī)律 組成 化學(xué) 性質(zhì) 原料和生產(chǎn)路線 硫 硫黃 黃鐵礦 2 生產(chǎn)步驟 生產(chǎn)硫酸的主要化學(xué)過(guò)程可以分成 和SO3轉(zhuǎn)化為硫酸三個(gè)階段 3 工業(yè)上制硫酸的基本生產(chǎn)原理 造氣 以S為原料制備SO2 反應(yīng)方程式S O2SO2 屬反應(yīng) 催化氧化 將SO2氧化成SO3 反應(yīng)方程式 屬反應(yīng) SO3吸收 三氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸 反應(yīng)方程式SO3 H2O H2SO4 屬反應(yīng) SO2的 生成 SO2轉(zhuǎn)化為SO3 放熱 放熱 放熱 2SO2 O2 二 生產(chǎn)中原料的選擇1 在工業(yè)生產(chǎn)中 選擇原料除依據(jù)外 還有許多因素需要考慮 如 能源 用水的供應(yīng)能力 預(yù)處理成本及等 2 目前 世界大多數(shù)國(guó)家生產(chǎn)硫酸主要以為原料 我國(guó)主要是以為原料制硫酸的 化學(xué)反應(yīng)原理 廠址選擇 原料 工業(yè) 貯存 運(yùn)輸 環(huán)境保護(hù) 硫黃 黃鐵礦 三 生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制1 生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇在化工生產(chǎn)中要通過(guò)反應(yīng)條件的控制使和都比較理想 還要同時(shí)考慮和 2 硫酸工業(yè)生產(chǎn)中條件的選擇二氧化硫催化氧化的條件是 常壓 V2O5作催化劑 400 500 化學(xué)反應(yīng)速率 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 控制某些反應(yīng) 條件的成本 實(shí)際可能性 四 硫酸工業(yè)廢氣和廢渣的處理1 尾氣吸收生產(chǎn)硫酸的尾氣中含有少量 可用吸收 然后再用硫酸處理 生成的SO2可返回用作生產(chǎn)硫酸的原料 其化學(xué)反應(yīng)方程式為 SO2 石灰水 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O CaSO3 H2SO4 CaSO4 SO2 H2O 2 廢渣的利用用黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中 排出的爐渣和礦灰 可作為 還可以用來(lái)提煉 還可以作為制造或用于 五 能量的利用硫酸工業(yè)充分利用廢熱的方法是 利用SO2氧化為SO3時(shí)放出的熱量來(lái)預(yù)熱即將參加反應(yīng)的和 煉鐵的原料 貴重的有色金屬 水泥的原料 制磚 SO2 O2 一 硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理與過(guò)程從綜合效益出發(fā) 我國(guó)生產(chǎn)硫酸首先需要考慮哪些方面的問(wèn)題 學(xué)生交流 提示 1 從基建投資 加工費(fèi)用及環(huán)保方面考慮 用硫黃制硫酸優(yōu)于用黃鐵礦制硫酸 2 我國(guó)天然硫資源缺乏 而且開(kāi)采條件比較復(fù)雜 3 我國(guó)黃鐵礦儲(chǔ)量比天然硫要大 4 硫黃制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程短 設(shè)備簡(jiǎn)單 三廢治理量小 勞動(dòng)生產(chǎn)率高 易于設(shè)備大型化 5 由于原料多需進(jìn)口 硫黃制硫酸成本比黃鐵礦制硫酸略高等方面 分別寫出以硫黃 黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的各步反應(yīng)原理 并指出目前硫酸生產(chǎn)中的原料是什么 工業(yè)生產(chǎn)硫酸分為幾個(gè)生產(chǎn)階段 對(duì)應(yīng)的主要設(shè)備是什么 SO3的吸收是直接用水還是98 的硫酸 為什么 學(xué)生交流 提示 三個(gè)生產(chǎn)階段 造氣 催化氧化 SO3的吸收 三個(gè)主要設(shè)備 沸騰爐 造氣 接觸室 催化氧化室 吸收塔 實(shí)際生產(chǎn)中 并不直接用水吸收SO3 而是用98 的硫酸吸收 這樣可避免形成酸霧并提高吸收率 98 的硫酸吸收SO3后形成了發(fā)煙硫酸 其中SO3的含量可高達(dá)20 將發(fā)煙硫酸在水中稀釋就能得到各種不同濃度的稀硫酸 2009年北京理綜 以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下 4 每160gSO3氣體與H2O化合放出260 6kJ的熱量 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 5 吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收 再用濃硫酸處理 得到較高濃度的SO2和銨鹽 SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用 也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2 SO2吸收Br2的離子方程式是 為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50 00mL相同濃度的NaOH溶液中 沸水浴加熱至氣體全部逸出 此溫度下銨鹽不分解 該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全 測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量 部分測(cè)定結(jié)果 銨鹽質(zhì)量為10 00g和20 00g時(shí) 濃硫酸增加的質(zhì)量相同 銨鹽質(zhì)量為30 00g時(shí) 濃硫酸增加的質(zhì)量為0 68g 銨鹽質(zhì)量為40 00g時(shí) 濃硫酸的質(zhì)量不變 計(jì)算 該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 若銨鹽質(zhì)量為15 00g 濃硫酸增加的質(zhì)量為 計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù) 解析 1 黃鐵礦的主要成分為FeS2 同時(shí)根據(jù)質(zhì)量守恒也可推出 2 接觸室實(shí)現(xiàn)了SO2氧化為SO3的目的 3 a相當(dāng)于增大接觸面積 正確 b中增加O2的量可使平衡向生成SO3的方向移動(dòng) 提高SO2的轉(zhuǎn)化率 正確 c中催化劑只對(duì)反應(yīng)速率有影響 對(duì)平衡無(wú)影響 錯(cuò)誤 d中礦渣含大量Fe2O3可用于煉鐵 正確 5 SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr所對(duì)應(yīng)的離子方程式是 SO2 Br2 2H2O 4H SO42 2Br 設(shè)NaOH物質(zhì)的量為x 10 00g銨鹽中 NH4 2SO4 NH4HSO4物質(zhì)的量分別為y z 則20 00g銨鹽中 NH4 2SO4物質(zhì)的量分別為2y 2z 30 00g銨鹽中 NH4 2SO4 NH4HSO4物質(zhì)的量分別為3y 3z 40 00g銨鹽中 NH4 2SO4 NH4HSO4物質(zhì)的量分別為4y 4z y z均可能為0 由10 00g銨鹽產(chǎn)生NH3與20 00g銨鹽產(chǎn)生NH3相等 可得 1 5 0 064mol 0 096mol 故n NH4 0 03 2 0 096 mol 0 156mol 由于H 優(yōu)先于OH 反應(yīng) 故與NH4 反應(yīng)的OH 為 0 232 0 096 mol 0 136mol 亦為產(chǎn)生NH3的量 故m NH3 0 136mol 17g mol 1 2 31g 點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)生產(chǎn)硫酸為載體考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化及結(jié)合物質(zhì)的量的簡(jiǎn)單計(jì)算 綜合度高 難度大 考查綜合能力 1 有關(guān)接觸法制硫酸的敘述不正確的是 A 硫黃和硫鐵礦均可作為生產(chǎn)原料B 將礦石粉碎 是為了提高礦石的利用率C 反應(yīng)中通入過(guò)量的空氣是為了提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率D 從吸收塔出來(lái)的硫酸經(jīng)濃縮后可以變成發(fā)煙硫酸 解析 A項(xiàng) 理論上 可轉(zhuǎn)化成SO2的任何含硫物質(zhì)均可作為硫酸的生產(chǎn)原料 如S FeS FeS2 H2S等 但在生產(chǎn)實(shí)踐中 應(yīng)選取那些儲(chǔ)量大 礦質(zhì)品位高 資源豐富 便于開(kāi)采和加工的礦物作為化工原料 綜合分析 A正確 答案 D 二 硫酸工業(yè)SO2接觸氧化適宜條件的選擇接觸氧化的反應(yīng)特點(diǎn)是什么 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率及平衡理論闡述SO2接觸氧化生成SO3的適宜條件是什么 師生互動(dòng) 提示 1 溫度SO2接觸氧化是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng) 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)理論判斷 溫度較低對(duì)提高SO2的轉(zhuǎn)化率有利 但是溫度較低時(shí)催化劑活性不高 反應(yīng)速率低 在實(shí)際生產(chǎn)中選定400 500 作為操作溫度 這時(shí)反應(yīng)速率和SO2轉(zhuǎn)化率都比較理想 2 壓強(qiáng)SO2接觸氧化是一個(gè)氣體總體積縮小的可逆反應(yīng) 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)理論判斷 加壓對(duì)提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利 但是 在常壓 400 500 時(shí) SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高 加壓必須增加設(shè)備 增大投資和能量消耗 故在實(shí)際生產(chǎn)中 通常采用常壓操作 并不加壓 3 接觸氧化的適宜條件常壓 較高的溫度 400 500 和催化劑 2009屆9月東北師大附中檢測(cè) 工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程如下圖 1 我國(guó)黃鐵礦資源比較豐富 但很多工廠仍以硫黃為原料生產(chǎn)硫酸 理由是 2 在催化反應(yīng)室 下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 A 升高溫度B 減小壓強(qiáng)C 不斷補(bǔ)充空氣D 及時(shí)分離出SO3 3 在生產(chǎn)中為提高催化劑催化效率采取了哪些措施 至少答出兩點(diǎn)措施 5 經(jīng)檢測(cè)生產(chǎn)硫酸的原料氣成分 體積分?jǐn)?shù) 為SO27 O211 N282 在500 0 1MPa條件下達(dá)到平衡時(shí) 各種氣體的體積比為V SO2 V SO3 V O2 V N2 0 46 6 54 7 73 82 則SO2的利用率為 答案 1 黃鐵礦為原料的生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物太多 處理成本高 2 CD 3 凈化氣體 控制溫度在400 500 增大催化劑與反應(yīng)氣體的接觸面積 4 在1atm和298K條件下 2molSO2和1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3 放出196kJ熱量 該反應(yīng)為可逆反應(yīng) 不可能進(jìn)行完全 又因?yàn)榉磻?yīng)溫度為450 所以放出的熱量小于196kJ 5 93 4 點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了工業(yè)生產(chǎn)硫酸的適宜條件及綜合效益的提高 2 金屬鉀與金屬鈉的金屬活動(dòng)性相近 且鉀比鈉略強(qiáng) 當(dāng)利用金屬鉀制金屬鈉時(shí) 發(fā)現(xiàn)鉀與鈉的共熔體難以分離 如調(diào)整溫度到一定程度 則可用金屬鈉與氯化鉀反應(yīng) 制出金屬鉀 下面是四種物質(zhì)的熔 沸點(diǎn) 根據(jù)平衡移動(dòng)原理 可推知 用鈉與氯化鉀反應(yīng)制金屬鉀的適宜溫度是 A 97 8 770 B 770 774 C 850 D 1413 1500 解析 控制溫度使K蒸餾出來(lái)而Na不蒸餾出來(lái) 所以溫度應(yīng)在774 882 9 之間 答案 C 三 硫酸生產(chǎn)過(guò)程中三廢的處理常說(shuō)的工業(yè)三廢指的是什么 學(xué)生交流 提示 廢氣 廢液 廢渣 硫酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中三廢如何處理 師生互動(dòng) 提示 三廢處理方法 尾氣吸收方法一 石灰水吸收法SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O CaSO3 H2SO4 CaSO4 SO2 H2O 方法二 氨水吸收法SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 SO2 H2O 污水處理利用不同化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水所含的雜質(zhì)不同 根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)利用不同的化學(xué)方法進(jìn)行處理 硫酸工業(yè)廢水中常含有硫酸 常用石灰乳中和 Ca OH 2 H2SO4 CaSO4 2H2O 廢渣的利用黃鐵礦的礦渣的主要成分是Fe2O3和SiO2 可作為制造水泥的原料或用于制磚 含鐵高的礦渣經(jīng)處理后可以煉鐵 有的也可分離后循環(huán)利用或提煉貴重的有色金屬或?qū)⒂糜阡伮?下列廢物處理方法中正確的是 A 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣可用濃硫酸吸收B 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化氮廢氣可用燒堿溶液吸收C 用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣可用于提取燃料D 用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣可用于提取漂白劑 解析 二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小 A項(xiàng)錯(cuò)誤 二氧化氮可跟燒堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO2 2NaOH NaNO2 NaNO3 H2O B項(xiàng)正確 黃鐵礦本來(lái)就是無(wú)機(jī)礦物質(zhì) 又經(jīng)過(guò)高溫煅燒后 廢渣的主要成分是氧化鐵 二氧化硅 氧化鋁等 從中提取燃料是不現(xiàn)實(shí)的 C項(xiàng)錯(cuò)誤 硫酸生產(chǎn)廠的廢氣中含有較高濃度的二氧化硫氣體 二氧化硫可用作漂白劑 D項(xiàng)正確 答案 BD 點(diǎn)評(píng) 無(wú)論化學(xué)實(shí)驗(yàn)還是化工生產(chǎn)都要注意防止污染環(huán)境 3 2009屆10月全國(guó)重點(diǎn)高中一模 工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2 O2外 還含有SO2等對(duì)環(huán)境有較大影響的有害氣體 能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO2含量的是 A NaOH溶液 酚酞試液B 石灰水 石蕊試液C 碘水 淀粉溶液D 氨水 酚酞試液 解析 測(cè)定SO2含量必須要能跟SO2反應(yīng) 而且可以用顏色變化來(lái)準(zhǔn)確確定反應(yīng)終點(diǎn) A項(xiàng)和D項(xiàng)雖然能反應(yīng) 但A在完全生成Na2SO3時(shí)溶液還是堿性 沒(méi)變色 而D在SO2還沒(méi)與氨水完全反應(yīng)時(shí)就開(kāi)始變色了 C項(xiàng)石灰水中所含溶質(zhì)較少 且石蕊試液的顏色變化不明顯 答案 C 業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為 資源利用和技術(shù)改進(jìn)仍是硫酸工業(yè)生存和發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn) 近年來(lái) 各企業(yè)為了降低成本 競(jìng)相將硫鐵礦制酸改為硫黃制酸 國(guó)際硫黃需求量的短缺也促使國(guó)內(nèi)硫黃制酸裝置紛紛下馬 按2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃 我國(guó)將在云南和貴州興建兩個(gè)大型磷肥基地 自然增大了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)硫酸的需求量 據(jù)估計(jì) 屆時(shí)我國(guó)對(duì)硫黃的年進(jìn)口將達(dá)4萬(wàn)萬(wàn)噸 我國(guó)也將成為世界最大的硫黃進(jìn)口國(guó) 同時(shí)面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增大 硫酸生產(chǎn)污染嚴(yán)重 相比而言 以硫黃為原料則可使凈化污水中不含砷 氟等雜質(zhì) 易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) 但硫鐵礦制酸畢竟是我國(guó)硫酸生產(chǎn)的重頭戲 我國(guó)必須對(duì)硫鐵礦制酸加大科技投入 依托科技創(chuàng)新改進(jìn)生產(chǎn)工藝 降低成本 有效利用我國(guó)資源優(yōu)勢(shì) 盡量減少進(jìn)口 降低對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴 提示 增加SO2或O2的濃度 降低SO3濃度 降低溫度 因?yàn)榉磻?yīng)物濃度越高 生成物濃度越低 反應(yīng)正向移動(dòng) 因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱 所以降低溫度 平衡正向移動(dòng) 雖然增大壓強(qiáng)促進(jìn)平衡正向移動(dòng) 但是常壓下該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高 加壓之后轉(zhuǎn)化率提高很少 所以不需要增大壓強(qiáng) 1 原創(chuàng) 在硫酸的工業(yè)制法中 下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的原因二者都正確的是 A 硫鐵礦燃燒前需將礦粒粉碎 這樣易于向沸騰爐中投料B 爐氣進(jìn)入接觸室之前需要凈化 干燥 因?yàn)闋t氣中的雜質(zhì)易與SO2反應(yīng)C SO2氧化為SO3時(shí)需使用催化劑 這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D 接觸室的反應(yīng)溫度控制在400 500 因?yàn)樵谶@個(gè)溫度范圍內(nèi) 反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率都比較理想 且催化劑的活性也較高 解析 題中所提到的對(duì)硫酸工業(yè)采取的措施敘述都是正確的 但硫鐵礦進(jìn)入沸騰爐之前粉碎的原因是為了增大礦粒與空氣的接觸面積 使其燃燒得更快 更充分 從而提高硫鐵礦的利用率 從沸騰爐出來(lái)的爐氣必須凈化干燥的目的是因?yàn)闋t氣中的一些雜質(zhì)氣體會(huì)使接觸室中的催化劑中毒 使催化劑喪失活性 同時(shí)防止?fàn)t氣中的水蒸氣和SO2生成酸而腐蝕管道 SO2轉(zhuǎn)化為SO3時(shí)使用催化劑是為了縮短到達(dá)平衡的時(shí)間 但它并不能影響化學(xué)平衡的移動(dòng) 并不影響SO2的轉(zhuǎn)化率大小 接觸室控制反應(yīng)的溫度在400 500 這是綜合考慮了催化劑活性 反應(yīng)速率及SO2的轉(zhuǎn)化率等因素而確定的 故D項(xiàng)正確 答案 D 2 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中 為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化 且能充分利用熱能 采用了中間有熱交換器的接觸室 見(jiàn)右圖 下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A 上端進(jìn)入的氣體溫度較高 下端出來(lái)的氣體溫度較低 B 預(yù)熱含有二氧化硫的混合氣體 有利于接觸氧化C A處流出的氣體為SO2和O2D 預(yù)熱SO3 有利于被濃硫酸吸收 解析 此題考查了工業(yè)生產(chǎn)H2SO4的重要設(shè)備之一 接觸室中氣體的流向 SO2和O2進(jìn)入熱交換器的管外時(shí) 雖具備合成溫度 但無(wú)V2O5催化 不會(huì)生成SO3 只有SO2和O2 原料SO2 O2從裝置左側(cè)中間進(jìn)入熱交換器 吸收熱能后由A處流出再進(jìn)入接觸室發(fā)生反應(yīng) 并放出大量的熱 而熱交換器的作用是把一部分熱量交換給剛進(jìn)入熱交換器的原料氣 然后由下端流入下一個(gè)裝置 SO3溫度過(guò)高不易被吸收 所以下端出來(lái)的氣體溫度較低 這也是熱交換器的作用之一 答案 D 3 飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物 顆粒很小 不易沉降 它與空氣中的SO2 O2接觸時(shí) SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化為SO3 使空氣的酸度增加 飄塵所起的作用可能是 氧化劑 還原劑 催化劑 吸附劑A B C D 解析 飄塵會(huì)吸附SO2和O2 并催化該反應(yīng)的進(jìn)行 使之轉(zhuǎn)化為SO3 答案 D 4 下列關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論中 敘述錯(cuò)誤的是 A 充分利用三個(gè)反應(yīng)放出的熱能 來(lái)降低生產(chǎn)成本B 為了防止尾氣的污染 用氨水吸收尾氣C 硫酸工廠要遠(yuǎn)離人口稠密的居民區(qū)和環(huán)保要求高的地區(qū) 遠(yuǎn)離硫酸消費(fèi)中心D 生產(chǎn)過(guò)程中含有少量硫酸的污水 可用石灰乳中和處理 解析 硫酸工廠要遠(yuǎn)離人口稠密的居民區(qū)和環(huán)保要求高的地區(qū) 遠(yuǎn)離硫酸消費(fèi)中心 勢(shì)必造成運(yùn)輸 環(huán)境污染等問(wèn)題 答案 C 5 某次采集酸雨樣品 每隔一段時(shí)間測(cè)定一次pH 得到數(shù)據(jù)如下表 請(qǐng)回答 1 該酸雨的類型最有可能是 硝酸型 還是 硫酸型 用序號(hào)填空 該污染物主要來(lái)源于 用序號(hào)填空 硝酸型 硫酸型 燃煤火力發(fā)電 工業(yè)生產(chǎn)硫酸 工業(yè)電冶鋁 實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫 2 放置時(shí) 雨水樣品pH變化的主要原因是 3 pH變化的離子方程式為 解析 硫的氧化物向硫酸轉(zhuǎn)化較慢 氮的氧化物向硝酸轉(zhuǎn)化較快 硫酸很穩(wěn)定 硝酸不穩(wěn)定 由酸雨的pH隨時(shí)間延長(zhǎng)而變化的趨勢(shì)可知 該酸雨是硫酸型的 SO2跟H2O反應(yīng)生成酸性較弱的H2SO3 H2SO3能被空氣緩慢氧化生成酸性很強(qiáng)且很穩(wěn)定的H2SO4 所以酸雨的pH先逐漸減小后保持不變 電冶鋁的主要原料是氧化鋁 主要能源是電 實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫的原料用量很小 即使是有二氧化硫排放 也不是導(dǎo)致酸雨的主要原因 答案 1 2 雨水里的SO2和H2SO3逐漸被空氣氧化生成H2SO4 雨水的酸性逐漸增強(qiáng) pH逐漸下降 雨水里的SO2和H2SO3全部被氧化后 H2SO4在溶液中穩(wěn)定存在 pH不再發(fā)生變化 3 2SO2 O2 2H2O 4H 2SO42 或2H2SO3 O2 4H 2SO42 1 在生產(chǎn)中常用過(guò)量的空氣是為了 2 加熱到400 500 是由于 3 壓強(qiáng)采用 原因是 4 常用濃硫酸來(lái)吸收SO3而不用水 因?yàn)?解析 此題考查了在硫酸工業(yè)中運(yùn)用化學(xué)平衡原理選擇適宜生產(chǎn)條件的能力 選擇適宜的反應(yīng)條件 要從濃度 壓強(qiáng) 溫度 催化劑等條件中考慮該反應(yīng)的速率 轉(zhuǎn)化率 同時(shí)還要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況 如 2 4 兩問(wèn)是考慮速率問(wèn)題 第 1 3 問(wèn)則是考慮化學(xué)平衡問(wèn)題 且第 3 問(wèn)要考慮生產(chǎn)的實(shí)際情況 答案 1 增大氧氣濃度 提高成本較高的SO2的轉(zhuǎn)化率 2 在此溫度下 催化劑活性強(qiáng) 反應(yīng)速率快 可縮短到達(dá)平衡的時(shí)間 提高單位時(shí)間內(nèi)SO3的產(chǎn)率 3 常壓因常壓下平衡混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)已達(dá)91 若再加壓 對(duì)設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)要求高 成本高 加壓實(shí)際意義不大 4 用水吸收易形成酸霧 降低吸收速率 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全