绽放在绿树丛荫中硫酸之花

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1、绽放在绿树丛荫中的硫酸之花绽放在绿树丛荫中的硫酸之花绽放在绿树丛荫中的硫酸之花绽放在绿树丛荫中的硫酸之花高三（7）班兴趣小组怎样制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2黄铁矿的主要成分是 FeSFeS2 2 （二硫化亚铁）1 . 二氧化硫的制取和净化二氧化硫的制取和净化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温+2 -10+3-2+4 -2元素被氧化，元素被氧化， 是还原剂；是还原剂；元素被还原，元素被还原， 是氧化剂。是氧化剂。 是氧化产物，是氧化产物， 是还原产物。是还原产物。铁铁元素和硫元素和硫二硫化亚铁二硫化亚铁氧氧三三氧化二铁和二氧化硫氧化二铁和

2、二氧化硫三三氧化二铁和二氧化硫氧化二铁和二氧化硫氧气氧气44 e1 . 二氧化硫的制取和净化二氧化硫的制取和净化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：沸腾炉沸腾炉讨讨论论 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？ 矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧充分，燃烧快。充分，燃烧快。 为什么要从炉底通入强大空气流为什么要从炉底通入强大空气流？ 使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。反应完全，提高原料的利用率。1 . 二氧化硫的制取和净

3、化二氧化硫的制取和净化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：沸腾炉沸腾炉炉炉气气SO2 O2水蒸气水蒸气 砷和硒的砷和硒的化合物化合物矿尘矿尘使使催化剂中毒催化剂中毒对对设备和生产有不良影响设备和生产有不良影响净化措施：净化措施： 除尘除尘洗涤洗涤干燥干燥N22 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：接触室接触室 （转化器）（转化器）热交换器的工作原理热交换器的工作原理 内有许多平行的金属管道或蛇管内有许多平行的金属管道或蛇管（400-500, V2O5催化剂）催化剂）2SO2(气气

4、) + O2 (气气) 2SO3 (气气) + 196.6 kJ 二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，接触室和接触法的名称由此而得。接触室和接触法的名称由此而得。 反应后反应后热热的的SO3蒸汽在蒸汽在管内管内自自上上而下流过而下流过 冷冷的的SO2与与O2混合气体在混合气体在管外管外由由下下而上流过而上流过通过管壁进行热交换通过管壁进行热交换3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：吸收塔吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4 讨 论 工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？工

5、业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？ 为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？用用 98. 3 % 的浓硫酸吸收三氧化硫的浓硫酸吸收三氧化硫 三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化硫的吸收。硫的吸收。3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：吸收塔吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4 讨 论 为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？为什么硫酸厂的尾气不能直

6、接排入大气？ 如何处理尾气？如何处理尾气？ 由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，会造成污染。会造成污染。 2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3用氨水吸收用氨水吸收(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2化肥化肥回收利用回收利用3 . 3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成三阶段三阶段1 . 1 . 二氧化硫的的制取和净化二氧化硫的的制取和净化2 . 2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫三方程三方程三设备三设备高温高温V2O52SO2 +O2 2SO34F

7、eS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔SO3 +H2O H2SO4 一、环境保护与综合利用原料 二、生产规模和厂址的选择 1为什么现代化工生产一般要求有较大的规模？ 2化工厂厂址选择应综合考虑哪些因 素？ 3阅读下面材料，推测为什么硫酸的运输费用较高？ 材料中所叙述“硫酸挥发造成的浓烟”的说法正确吗？为什么？ 中国日报网站2002年9月16日报道：9月15日，在美国田纳西州，一辆列车脱轨，列车上装载的高浓度硫酸渗入一个居民区，硫酸挥发，加之列车起火，数万人被迫紧急疏散。据美国有线新闻网报道，当时有至少20节车厢脱轨，其中一节罐装车厢载有9.3万磅（4

8、2212公斤）硫酸。火车残骸马上着火，火借风势，可能蔓延到方圆34英里。预计的疏散区域包括9000多户人家。疏散及时，未有人员伤亡。但由于硫酸挥发造成的浓烟，一些人的皮肤有轻微的腐蚀，有些人感到肺部疼痛，许多人被送往医院。 4硫酸厂厂址的选择和确定建厂规模的特殊性是 。 5思考完成教材中的课题讨论，为下次课同学间的讨论做好准备。 使该厂有良好的经济效益，需从以下几个方面着手策划：（1）选择厂址。厂址离硫酸消费中心要比较近。（2）确定与市场需求相应的规模。（3）充分利用原料，特别是对“三废”的开发利用。理想状况是实现零排放。既能降低成本，又能保护环境。（4）充分利用反应中所放出的热能。使能量的输

9、出成为创造效益的一个方面。 讨论1在以下条件下，你认为A城市该不该建硫酸厂？ （1）A城市郊区有丰富的黄铁矿资源，水源、能源充足，交通方便。 （2）A城市需使用硫酸的工业不多，而离它远的B城市却是一个消耗硫酸甚多的工业城市。 （3）A城市是一个风光秀丽的旅游城市，对环境保护的要求甚高，而且土地价格较贵，土地供应紧张。2有人建议在C地建一个大型磷肥厂，并配套建一个大型硫酸厂。分析以下情况，判断此建议是否合理。 （1）C地是重要的农业区，需消耗大量的肥料。 （2）C地有丰富的磷灰石矿藏，水源、能源充足，土地价格较低，土地供应充足，交通方便。 （3）磷肥是由磷灰石有效成分是 Ca3( PO4)2与H

10、2SO4作用制得的，制造磷肥需消耗大量的硫酸。 （4）C地无磷肥厂和硫酸厂，在相邻的D地有丰富的黄铁矿资源。 化工厂厂址选择的一般原则： 综合考虑原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素，权衡利弊，做出合理的选择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便储存和运输，所以硫酸厂应建在靠近消费中心的地区，并且要远离人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。讨论1：不该在城市A建硫酸厂。第一个条件有利于在城市A建硫酸厂；第二个条件从市场需求和运输成本考虑，在城市B建硫酸厂更为有利；第三个条件，风光秀丽的旅游城市对环保要求一定很高，从根本否定了城市A建厂的设想。 讨论2：此人建议是合理的。条件（1）、（2）说明C地有利于建立一个磷肥厂。条件（3）指出制磷肥需要大量的硫酸，应该建立一个硫酸厂，条件（4）更加肯定了该建议的合理性。