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1、高考化学考点解析全程复习考点：硫酸工业环境保护本文由HEN黑糊糊贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。高考化学考点解析全程复习考点:高考化学考点解析全程复习考点:硫酸工业环境保护复习重点1.接触法制硫酸的生产过程和化学原理.2.保护环境难点聚焦一,接触法制硫酸的原理,过程及典型设备1.三种原料:硫铁矿(FeS2),空气,水.利用接触法制硫酸一般可以用硫黄,黄铁矿,石膏,有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等.其中用硫黄作原料成本低,对环境污染少.但我国硫黄
2、资源较少,主要用黄铁矿(主要成分为FeS2)作生产硫酸的原料.2.三步骤,三反应:(1)4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2(高温)(2)2SO2+O2≈2SO3(催化剂,加热),(3)SO3+H2O===H2SO43.三设备:(1)沸腾炉(2)接触室(3)合成塔4.三原理:化学平衡原理,热交换原理,逆流原理.(1)增大反应物浓度,增大反应物间接触面积,能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动,以充分提高原料利用率.(2)热交换原理:在接触室中生成的热量经过热交换器,传递给进入接触室的需要预热的
3、混合气体,为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件.(3)逆流原理:液体由上向下流,气体由下向上升,两者在逆流过程中充分反应.接触法制硫酸的原理,过程及典型设备三原料黄铁矿造气或S接触氧空气化98.3%浓硫酸三氧化SO3+H2O===H2SO4硫吸收接触法制硫酸示意图:吸收塔干燥2SO2+O2≈2SO3(催化剂)交换器)(高温)或S+O2=SO2接触室(含热洗涤三阶段三反应(均放热)4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2沸腾炉除尘三设备三净化5.应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条
4、件二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的,放热的反应.(1)温度二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应,根据化学平衡理论判断,温度较低对反应有利.但是,温度较低时,反应速率低,考虑催化剂在400∽500℃活性最大,在实际生产中,选定400～500℃作为操作温度,这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想.(2)压强二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应,根据化学平衡理论判断,加压对反应有利.但是,在常压,400～500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,加压必须增加设备,增大投资和能量消耗,故在实际生产
5、中,通常采用常压操作,并不加压.(3)二氧化硫接触氧化的适宜条件常压,较高温度(400～500℃)和催化剂6.接触法制硫酸中应注意的几个问题(1)依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理,送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒,增大矿石跟空气的接触面积,使之充分燃烧.(2)依据增大廉价易得的反应物的浓度,使较贵重的原料得以充分利用的原理,采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧.(3)通入接触室的混合气体必须预先净化,其原因是:炉气中含有二氧化硫,氧气,氮气,水蒸气以及砷,硒化合物,矿尘等.砷,硒化合物和矿尘等会使催
6、化剂中毒;水蒸气对生产和设备有不良影响.因此,炉气必须通过除尘,洗涤,干燥等净化处理.(4)在接触室里装有热交换器,其作用是在二氧化硫接触氧化时,用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气,充分利用热能,节约燃料.(5)不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸,若用水或稀硫酸吸收,容易形成酸雾,且吸收速度慢.二,有关计算1.物质纯度,转化率,产率的计算(1)物质纯度(%)=不纯物质中含纯物质的质量÷不纯物质的总质量×100%(2)原料利用率(%)=实际参加反应的原料量÷投入原料总量×100%(或转化率)(3)
7、产率(%)=实际产量÷理论产量×100%(4)化合物中某元素的损失率=该化合物的损失率2.多步反应计算(1)关系式法:先写出多步反应的化学方程式,然后找出反应物和生成物之间物质的量(或质量)之比,列出关系式,即可一步计算.(2)元素守衡法:找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系.找出此关系的简便方法,就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数关系,如:H2SO4.若已知(欲求)FeS2含量,用前面的关系式,若已知(欲求)S的含量,用后一关系式,且二氧化硫转化率,三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2(或
8、S)进行计算.1.环境保护与原料的综合利用(1)注意科学实验与实际生产的区别在科学实验中,为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应,可以不惜大量的时间和资金.而化工生产必须在遵循科学原理,实现某个反应的基础上,着重考虑综合经济效益,最大限度地提高劳动生产率,降低成本,保护生态环境,为国民经济部门提供质优价廉的化工产品,以达到优质高效的目的.(2)硫酸生产中的"三废"处理硫酸厂的尾气必须进行处理,因
