高三化学一轮知识点精编-接触法制硫酸学案.doc

接触法制硫酸
知识归纳
接触法制硫酸的反应原理及生产过程可归纳为：三种原料：黄铁矿(或硫)、空气、98．3％的三个阶段：造气、接触氧化、三氧化硫的吸收

三套设备：沸腾炉、接触室(含热交换器)、吸收塔几个措施：粉碎矿石、过量空气，热交换，催化转化，逆流、循环、浓酸吸收炉气杂质：矿尘、砷、硒等的化合物，水蒸气几种危害：催化剂中毒，腐蚀设备，影响生产三步净化：除尘、洗涤、干燥
学法建议
学习化工知识的基本思路是：化学反应原理是化工生产的基础，生产过程是为实现化学反应服务，设备是为完成生产过程服务。
因此，本节应以接触法制硫酸的化学反应原理为主线，讨论制硫酸的反应原料、生产流程和典型设备。应用化学反应速率和化学平衡理论，结合有关数据，考虑综合经济效益，选择SO2接触氧化成SO3的适宜条件。(常压，400℃～500℃，过量的O2)
潜能开发
[例1]用浓硫酸吸收SO3可得到H2SO4·1.5SO3，若用1 kg 98％的H2SO4充分吸收SO3后再进行稀释，可得98％的H2SO4 ( )
A．2．77kg B.2．6kg C．2．42kg． D. 2．22kg
思路分析

由此计算可得
[答案]A
[例2]下图是黄铁矿为开始反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物已略去。
(1)写出化学反应式：A 、B 、C 、 D 、E 。
(2)写出化学方程式：① ，③ ， ⑤ 。
(3)写出离子方程式：② ,④ 。
思路分析
各物质均为含硫物,则C必为
［答案］

思维诊断
此题注意吸收剂为 98％的硫酸而非纯硫酸，且水吸收SO3后产物还能吸收SO3，只有这样全面考虑，方可作答。如无B的干扰
可直接选>2．5 kg。
此题也可以硫守恒为依据推导。
思维诊断
框图推断必先找到突破口，常见突破口为特殊现象、特征反应等。此题中黄铁矿在空气中煅烧得含硫化合物SO2即为特征反应，由此推导并彼此印证而得其他答案。
知能达标训练
1．接触法制硫酸的沸腾炉出来的炉气必须经过净化处理，其正确过程是 ( )
A．洗涤、干燥、除尘 B.干燥、除尘、洗涤
C.除尘、洗涤、干燥 D．除去硒和砷的化合物
答案：1．C 从沸腾炉出来的炉气中含有SO2、O2、N2水蒸气以及一些杂质，如砷、硒等的化合物和矿尘等。杂质和矿尘都会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产也有不利影响，因此对炉气必须进行除尘、洗涤、干燥。
2．接触法制硫酸中没有涉及的设备是 ( )
A.沸腾炉 B.合成塔 C.吸收塔 D.接触室
答案： 2．B
3．FeS2在空气中充分燃烧的化学方程式为，若agFeS2在空气中充分燃烧，并转移N个电子，则阿伏加德罗常数(N2)可表示为 ( )
A．120N／a B．120a／llN C．1la／120N D．120N／lla
答案： 3．D
4．接触法制硫酸时接触室里有一个热交换器，关于它的作用比较确切的说法是 ( )
A.给催化剂加热
B.把反应生成的热传递给需要预热的反应混合物
C.为了提高反应温度，让水蒸气通过热交换器
D.为了充分利用余热，让冷水通过热交换器
答案： 4．B
5．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是 ( )
①氧化剂；②还原剂；③催化剂；④吸附剂
A.①② B.① C.①③ D.③④
答案： 5．D
6．为了方便某些化学计算，有人将98％的浓硫酸表示成下列形式，其中合理的是 ( )

答案： 6．A、D H2SO4:H2O的物质的量
7．有关二氧化硫的正确叙述是 ( )
A.二氧化硫不能使溴水、高锰酸钾溶液迅速褪色 B.接触法制硫酸的沸腾炉排出的炉气中含
C.实验室可用启普发生器制取二氧化硫 D.用石灰水很容易区分二氧化碳和二氧化硫
答案： 7．B A项，SO2有还原性，能使溴水、高锰酸钾溶液褪色，B项沸腾炉反应为：(正确)，C项Na2SO4 为粉末状，不可用启普发生器，D项都可使石灰水变浑浊
8．含硫48％的硫铁矿煅烧时FeO2 损失率为2％，则下列说法不正确的是 ( )
A.该硫铁矿含 也是48％ B.硫损失也是2％
C．铁损失也是2％ D．该硫铁矿含铁42％
答案： 8．A
9．工业上把硫铁矿粉碎成细小矿粒后，才放人沸腾炉内进行燃烧，其目的是 。从沸腾炉里出来的炉气含有
等杂质以及水蒸气，因此在进行氧化反应前必须使炉气通过除尘、洗涤、干燥等净化设备，其目的是 。工业上用98．3％的硫酸而不直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫，其目的是 。从吸收塔上部的出气管排出的尾气其主要成分是 ，这种尾气在空气中形成“酸雾”的主要成分是
答案： 9．使矿粉与空气充分接触，燃烧快，反应完全，提高利用率；砷、硒化合物、矿尘，防止催化剂中毒及水蒸气对设备产生不良影响；防止形成酸雾，尽量吸收干净；
综合能力训练
1.煤是我国城乡居民普遍使用的一种家用能源。烟煤中含有硫化物(FeS2)。设某40人口的中等城市，每户每天燃煤5kg。假设某煤中的FeS2质量分数为5％，燃烧时有90％的硫转化为SO2被排放到大气中。问；
(1)燃烧I t煤可产生多少千克SO2?
(2)该城市若全部以这种烟煤作燃料，每年(以365天计)将有多少S02排人大气?
(3)下雨时测雨水的pH呈酸性，写出反应方程式 。
(4)雨水放置一段时间后测其pH，发现变小，为什么?
答案： 1.由弱酸变为强酸，所以pH变小