《高中化學(xué)《化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題》學(xué)案7新人教版選修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué)《化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題》學(xué)案7新人教版選修2(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一單元課題 1 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題 學(xué)案導(dǎo)學(xué)
教學(xué)目標(biāo): 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
學(xué)習(xí)過(guò)程:
一、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理確定生產(chǎn)過(guò)程
1. 工業(yè)制備硫酸,要從以下的幾個(gè)方面考慮
(1)采用的原料應(yīng)該是自然界中的含 物質(zhì),如 、 。
(2)生產(chǎn)過(guò)程中,要先使硫元素轉(zhuǎn)化成 ,再把 轉(zhuǎn)化成 ,再與
水反應(yīng)制得 。
2. 思考與交流:工業(yè)生產(chǎn)上制備硫酸的基本原理(1)以 S 為原料制備 SO2
化學(xué)
2、反應(yīng)方程式
,(屬
反應(yīng))
(2)利用催化氧化反應(yīng)將
SO2 氧化成 SO3
化學(xué)反應(yīng)方程式
,(屬
反應(yīng))
(3)三氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸
化學(xué)反應(yīng)方程式
,(屬
反應(yīng))
3.工業(yè)制硫酸主要生產(chǎn)流程
見(jiàn)課本 P5
二、生產(chǎn)中原料的選擇
1. 思考與交流:我國(guó)生產(chǎn)硫酸需考慮的問(wèn)題
(1)從基建投資、加工費(fèi)用及環(huán)保方面考慮,用
制硫酸優(yōu)于用
制硫酸。
(2)我國(guó)天然硫資源
,而且開(kāi)采條件
。
(3)我國(guó)黃鐵礦儲(chǔ)量比天然硫要
。
(4)硫黃制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程
、設(shè)備
、
3、三廢
少,勞動(dòng)生
產(chǎn)率
,易于設(shè)備
。
(5)由于原料多需進(jìn)口,硫黃制硫酸成本比黃鐵礦制硫酸
,
三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制
1. 硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)主要設(shè)備是
、
、
。
2. 閱讀 P6 表 1-1, 思考溫度較 ____ 時(shí), 越有利于 SO2 轉(zhuǎn)化為 SO 3
二氧化硫催化氧化的反應(yīng)
方程 式
,屬
_____________ 反
應(yīng)。
思考 :是否溫度越低越有利于 SO 2
轉(zhuǎn)化為 SO 3 ?
2、提示:應(yīng)選擇溫度 :(1) 低溫 (400~500 0
4、C)
注意 :工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)溫度的選擇往往還要考慮該溫度下催化劑的活性
3. 閱讀 P6 表 1-2, 思考?jí)簭?qiáng)的增大 ,SO 2 的轉(zhuǎn)化率 _____
思考 :是否壓強(qiáng)越高越好 ?
3、提示:應(yīng)選擇壓強(qiáng) : 常壓 注意 : 工業(yè)生產(chǎn)中壓強(qiáng)的選擇:往往還要考慮成本和能量消耗等問(wèn)題。
1
四、生產(chǎn)中三廢處理
1.如何處理尾氣中的 SO 2?
工業(yè):SO 2 Ca(OH)2 C a SO3
主要反應(yīng)式
H S
5、O
(重新利用)
2 4 SO2
、
。
實(shí)驗(yàn)室: SO2+2N aOH =Na 2SO 3+H 2O
2.如何處理廢水中的酸性物質(zhì) ?
五、能量的充分利用
1.生產(chǎn)
1t 硫酸需消耗
的電能,硫酸生產(chǎn)的三個(gè)過(guò)程都是
反應(yīng),生產(chǎn)
1t 硫酸放出的反應(yīng)墊相當(dāng)于
的電能。 這些廢熱的利用, 可以向外界輸出大
量
,大大降低生產(chǎn)
。
2.可以利用 SO2 氧化成 SO3 時(shí)放出的熱量用來(lái)預(yù)熱
。
[ 課堂鞏固提高 ]
1、下列說(shuō)法正確的是
6、
(
)
A .合成硫酸的工業(yè)尾氣可以直接排入大氣
B .進(jìn)入接觸室的氣體,必須先經(jīng)凈化、干燥
C.從沸騰爐中排出的爐渣可以作為肥料
D .在高溫、高壓下由
SO2 和 O 2 合成 SO3
答案: B
2. 欲除去 CO 2 氣體中含有的 SO 2 氣體,應(yīng)選用的試劑是
(
)
A .品紅
B . NaHCO 3 飽和溶液
C. Na 2 CO 3 溶液
D .燒堿溶液
答案: B
3. 有關(guān)二氧化硫的敘述正確的是
(
)
A .二氧化硫不能使溴水、高錳酸鉀溶液迅速褪色
B .
7、接觸法制硫酸的沸騰爐排出的爐氣中含 SO2
C.實(shí)驗(yàn)室可用啟普發(fā)生器制取二氧化硫
D .用石灰水很容易區(qū)分二氧化碳和二氧化硫答案: B
4、 SO2 是重要的大氣污染物,大量 SO2 主要來(lái)源 ,SO2 不但本身污染大氣,它在大氣中經(jīng)塵粒催化,與水、氧氣作用,形成危害更大的酸雨,形成酸雨的
有關(guān)化學(xué)方程式為: 。
答案:煤和石油的燃燒,金屬礦石的冶煉
催化劑
SO2+ O2 2 SO3 SO3+H2O=H 2 SO4
5. 火力發(fā)電廠常用熟石灰吸收煤燃燒產(chǎn)生的 SO2 氣體,并回收制得有用的石膏
2
8、(CaSO4·2H2O )則有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
答案:. Ca(OH) 2+SO 2=CaSO3↓+H2O 2CaSO3+O2+4H 2O=2CaSO4·2H2O
6、某硫酸廠每天用含 FeS2 60%的硫鐵礦 500 t 生產(chǎn)硫酸,如果在沸騰爐內(nèi)損失 5%的硫,
SO 2 的轉(zhuǎn)化率為 90%。每天能生產(chǎn) 98%的硫酸多少?lài)崳?
解析:本題主要考查如何處理多步反應(yīng)過(guò)程中原料的損失。 沸騰爐中損失 5%的硫,SO2
轉(zhuǎn)化率為 90%這些都可轉(zhuǎn)化為 S 元素的損失, 進(jìn)而轉(zhuǎn)化為 FeS2 的損失。 所以設(shè)生產(chǎn) 98%
9、的
硫酸 x 噸。則由關(guān)系式:
FeS2
2H 2 SO 4
120
2×
98
500× 60%×( 1- 5%)× 90%
x
98%
即: 120 : [500 60% (1
5%)
90%]2 98 : x 98%
解得 x 427.5 噸
答案:每天能生產(chǎn) 98%的硫酸 427.5 噸
3
4