高三化学第五单元 硫酸工业 第一节接触法制硫酸课件.ppt

第五单元硫酸工业 5 1接触法制硫酸 教学目的 1 掌握接触法制硫酸的化学反应原理 了解其生产过程和几种典型设备 2 运用化学反应速率和化学平衡原理 确定so2转化为so3的反应条件 3 掌握多步反应的计算 教学重点 1 接触法制硫酸的反应原理 2 多步反应的计算方法教学难点 多步反应的计算 练习1 用化学方程式表示下列物质的形成过程 s so2 so3 h2so4 答案 so3 h2o h2so4 第五单元硫酸工业 5 1接触法制硫酸 一化学反应原理 由学生根据刚才练习小结 燃烧硫或金属硫化物制so2 将so2氧化为so3 so3与水化合生成硫酸 问题2 燃烧黄铁矿的炉子为什么称为 沸腾炉 进入接触室的气体为什么要先净化 怎样净化 so2的接触氧化反应在什么条件下最有利 接触室里热交换器的作用是什么 so3为什么不用水吸收 且吸收时浓硫酸为什么从塔顶喷下 硫酸厂生产尾气为什么不能直接排入大气 请同学们阅读教材p58 p61页并回答下列问题 问题1 工业上生产硫酸的生产过程分哪几个主要阶段 每一阶段的化学反应原理是什么 主要生产设备是什么 每一阶段的生产过程中要注意什么 第五单元硫酸工业 5 1接触法制硫酸 一化学反应原理 由学生根据刚才练习小结 燃烧硫或金属硫化物制so2 将so2氧化为so3 so3与水化合生成硫酸 二生产过程 三个阶段 造气 1 化学反应原理 fes2 s o2 g 2so2 g fe2o3 h 297kj mol 设备 沸腾炉 2 过程 炉气 沸腾炉 原料 粉碎 空气 净化 so2o2n2 接触氧化 1 化学反应原理 设备 接触室 2 过程 接触室 热交换器 催化剂 催化剂 so2o2n2冷气 so2o2n2热气 so3 主 o2n2so2 3 反应条件温度 400 500 压强 常压催化剂 v2o3 三氧化硫的吸收 1 化学反应原理 so3 g h2o l h2so4 l h 130 3kj mol 设备 吸收塔 2 过程 吸收塔 过程总结总结 沸腾炉 接触室 吸收塔 探究 化学原理和方法在化工生产中的运用 1 化学反应速率和化学平衡原理在化工生产中的运用 加快反应速率 提高经济效益 增大反应物之间的接触面积 加快反应速率 使用合适的催化剂 提高转化率 增大经济效益 增大反应物的浓度 使用合适温度和压强进行反应 如 送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒 增大矿石和空气的接触面积 使矿石充分燃烧 恰当的催化剂 可大大加快反应速率 缩短反应的时间 提高经济效益 在生产中 常增大较易得到的 价格较低的反应物的量 从而提高较贵重的原料的利用率 根据反应的特点和化学平衡移动原理 结合设备条件 选择最合适的温度和压强 2 循环利用原理在化工生产中的运用 能量的循环利用 反应物的循环利用 3 逆流原理在化工生产中的应用 采用逆流原理 便于热量的交换和反应物的反应或吸收 许多化学反应是放热的 把这部分能量利用起来节约燃料 许多化学反应是可逆的 达到平衡后的混合物里 仍有一定量的未起反应的原料 此时把未反应的原料分离出来 再循环使用 三多步反应的计算 多步反应指某一种初始原料经若干步反应后才得到最终产物 解多步反应的计算题 通常有以下三种方法 关系式法和元素守恒法 方程式叠加法 1 关系式法 先写出多步反应的化学方程式 要配平 然后找出反应物和生成物之间的物质的量 或质量 之比 列出关系式即可一步计算 如 fes2 s o2 g 2so2 g fe2o3 h 297kj mol fes2 s o2 g 2so2 g fe2o3 h 297kj mol so3 g h2o l h2so4 l h 130 3kj mol 关系式 fes2 2so2 2so3 2h2so4 2 元素守恒法 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 fes2 s o2 g 2so2 g fe2o3 h 297kj mol so3 g h2o l h2so4 l h 130 3kj mol 关系 s h2so4 3 方程式叠加法 先写出多步反应的所有化学方程式 要配平 然后将把所有的化学方程式相加 删去中间产物 得到一个总的化学反应式 即可一步计算 如 2 2得 fes2 o2 2h2o 2h2so4 fe2o3 例一 某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中 在燃烧黄铁矿石时损失硫为5 质量分数 在so2的接触氧化时有92 的so2转化为so3 在吸收塔中损失的so3有0 6 现有含fes295 的黄铁矿 杂质不含硫 100t 可制得98 的浓硫酸多少吨 准确小数点后两位有效数 过程 写出整个过程的所有化学方程式 找计算关系 列式计算 答 答案 137 55t 练习 1 以含fes275 的黄铁矿为原料 用接触法制硫酸 若燃烧黄铁矿中硫的损失率为10 二氧化硫的转化率为90 三氧化硫的吸收率为95 生产20吨98 的浓硫酸 需该黄铁矿多少吨 准确到小数点后两位数字 答案 20 7