目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二一、生產(chǎn)中的三廢處理1.尾氣吸收工業(yè)生產(chǎn)硫酸的尾氣中含有少量SO2,可用Ca(OH)2溶液吸收,使其生成CaSO3,再用H2SO4處理,生成SO2和CaSO4。實(shí)驗(yàn)室一般用NaOH溶液吸收,化學(xué)方程式為2NaOH+SO2

Na2SO3+H2O。2.污水處理硫酸生產(chǎn)過(guò)程中的污水,含有酸性雜質(zhì),可用石灰乳中和法處理,化學(xué)方程式為Ca(OH)2+H2SO4

CaSO4+2H2O。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二硫酸生產(chǎn)中的酸性廢水,選擇用石灰乳處理,為什么不選擇堿性更強(qiáng)的NaOH?提示：NaOH的堿性太強(qiáng),同樣會(huì)對(duì)水體造成污染,同時(shí)NaOH的造價(jià)比Ca(OH)2高得多。3.廢渣的利用用黃鐵礦為原料制硫酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣可作為煉鐵的原料、制造水泥的原料;可提煉貴重的有色金屬或用于制磚等。目標(biāo)導(dǎo)航一二預(yù)習(xí)導(dǎo)引二、能量的充分利用硫酸生產(chǎn)過(guò)程中的三個(gè)反響都是放熱反響,如果能充分利用這些熱量,不但可以由硫酸廠自行提供所需能量,而且還可以向外界輸出大量能量,可大大降低生產(chǎn)本錢。一般生產(chǎn)1t硫酸約需消耗100kW·h的電能。生產(chǎn)1t硫酸放出的熱量相當(dāng)于200kW·h的電能。

你認(rèn)為硫酸工業(yè)可以怎樣合理利用能源?提示：(1)在造氣爐旁設(shè)置蒸汽鍋爐進(jìn)行發(fā)電;(2)在催化反響室中設(shè)置熱交換器,一方面預(yù)熱反響原料氣,另一方面控制催化氧化的適宜溫度;(3)在催化反響室附近建造浴室,提高勞動(dòng)福利或創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用一二一、硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用一二一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用有人建議將硫酸廠的煙囪造高一些,可以減少酸雨的危害,你同意這種說(shuō)法嗎?答案：不同意。將煙囪造高不能減少SO2的排放總量,不能減少酸雨的形成,可能使附近酸雨減少,但從整體來(lái)說(shuō),不能減少酸雨的形成。一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用【例1】以下廢物處理方法中不正確的選項(xiàng)是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52690005)A.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣不可用濃硫酸吸收B.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化氮廢氣可用燒堿溶液吸收C.用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣可用于提取燃料D.用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣可用于提取漂白劑一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用解析：二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小,A項(xiàng)正確;二氧化氮可跟燒堿溶液發(fā)生反響,化學(xué)方程式為2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,B項(xiàng)正確;黃鐵礦本來(lái)就是無(wú)機(jī)礦物質(zhì),經(jīng)過(guò)高溫煅燒后,廢渣的主要成分是氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁等,從中提取燃料是不現(xiàn)實(shí)的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;硫酸生產(chǎn)廠的廢氣中含有較高濃度的二氧化硫氣體,二氧化硫可用作漂白劑,D項(xiàng)正確。答案：C一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用1.國(guó)際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中

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)A.對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理B.少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)C.不使用任何化學(xué)物質(zhì)D.在化工廠種草、種樹,使其成為花園式工廠解析：“綠色化學(xué)”是指在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。答案：B一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用2.化工廠廠址選擇是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,受到原料、水源、能源、土地供給、市場(chǎng)需求、交通運(yùn)輸和環(huán)境保護(hù)等諸多因素的制約。硫酸廠應(yīng)建在()①靠近原料產(chǎn)地,遠(yuǎn)離消費(fèi)中心的地區(qū)②靠近消費(fèi)中心,稍偏離原料產(chǎn)地的地區(qū)③交通便利,人口稠密的居民區(qū)④建在環(huán)保要求高的地區(qū),便于“三廢”的治理A.①②③④ B.①③④C.①②④ D.②解析：由于硫酸是腐蝕性液體,運(yùn)輸費(fèi)用比較高,這就決定了硫酸廠靠近消費(fèi)中心比靠近原料產(chǎn)地更為有利,①錯(cuò),②對(duì)。硫酸廠對(duì)環(huán)境的污染比較嚴(yán)重,因此不應(yīng)建在人口稠密的居民區(qū)和環(huán)保要求高的地區(qū),③④錯(cuò)誤。答案：D一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用3.以下有關(guān)硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的說(shuō)法中,正確的選項(xiàng)是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52690006)A.甲地有豐富的硫鐵礦資源,水源、能源充足,交通便利,是風(fēng)景秀麗的旅游勝地,雖然當(dāng)?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,但為提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益宜建硫酸廠B.吸收塔中SO3從下而上,水從上而下噴,剩余氣體從上部出來(lái)循環(huán)利用C.硫酸生產(chǎn)過(guò)程排放的污染物主要是含SO2的尾氣、固體殘?jiān)U酸和廢水等D.選擇硫酸廠廠址時(shí),當(dāng)經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)保問(wèn)題有沖突時(shí),為提高人們的物質(zhì)生活水平,應(yīng)先考慮經(jīng)濟(jì)利益的問(wèn)題一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用解析：硫酸廠是污染性的企業(yè),不應(yīng)建在風(fēng)景區(qū);當(dāng)?shù)厥褂昧蛩岬墓I(yè)不多,也不宜建硫酸廠,因?yàn)榱蛩岬倪h(yuǎn)程運(yùn)輸本錢高,危險(xiǎn)性大,A錯(cuò)誤;為防止形成酸霧及加快吸收效率,三氧化硫是被濃硫酸吸收的,而不是被水吸收,B錯(cuò)誤;選擇硫酸廠廠址在考慮經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí),必須考慮環(huán)保問(wèn)題,也就是要提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,D錯(cuò)誤。答案：C一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用二、硫酸工業(yè)的多步計(jì)算硫酸工業(yè)中涉及多步反響,計(jì)算起來(lái)比較煩瑣,對(duì)于多步反響的計(jì)算,一般可采取以下方法。1.關(guān)系式法:先寫出多步反響的化學(xué)方程式,然后找出反響物和生成物之間的物質(zhì)的量(或質(zhì)量)之比,列出關(guān)系式,即可一步計(jì)算。原料FeS2與產(chǎn)品H2SO4之間的關(guān)系可以根據(jù)反響找出4FeS2~8SO2~8SO3~8H2SO4,即FeS2~2H2SO4。2.原子守恒法:找出主要原料和最終產(chǎn)物之間物質(zhì)的量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。找出此關(guān)系的簡(jiǎn)便方法,就是分析原料與產(chǎn)物之間所含關(guān)鍵元素原子的個(gè)數(shù)關(guān)系,如:FeS2~2H2SO4,S~H2SO4。假設(shè)(或欲求)FeS2含量,用前面的關(guān)系式,假設(shè)(或欲求)S的含量,用后一關(guān)系式,且二氧化硫轉(zhuǎn)化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2(或S)的利用率進(jìn)行計(jì)算。一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用某硫酸廠制硫酸的生產(chǎn)過(guò)程中,在燃燒黃鐵礦時(shí)損失硫?yàn)?%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));在SO2的催化氧化時(shí)有92%的SO2轉(zhuǎn)化為SO3;在吸收塔中損失SO3為0.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))?，F(xiàn)有含F(xiàn)eS295%的黃鐵礦(雜質(zhì)不含硫元素)100t,可制得98%的硫酸多少噸?解析：此題涉及多個(gè)百分?jǐn)?shù),如果分步計(jì)算,解題過(guò)程會(huì)很煩瑣,易導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。只要理解每個(gè)百分?jǐn)?shù)的含義,利用守恒法進(jìn)行計(jì)算,簡(jiǎn)化解題步驟,會(huì)起到事半功倍的效果。生產(chǎn)過(guò)程中涉及的反響有:一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用據(jù)硫原子守恒可得關(guān)系式:FeS2~2H2SO4從數(shù)學(xué)中的集合對(duì)應(yīng)關(guān)系知,各有關(guān)硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均可歸因于起始原料黃鐵礦中的硫元素,扣除100t黃鐵礦中有關(guān)局部在各步反響中的損失,實(shí)際上用于生成硫酸的FeS2的質(zhì)量為:m(FeS2)=100t×95%×(1-0.6%)×(1-5%)×92%≈82.53t設(shè)可制得98%H2SO4的質(zhì)量為x,那么有:FeS2~2H2SO4 120 2×98 82.53t x·98%解得x≈137.55t答案：可制得98%的硫酸137.55t。一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用【例2】用含F(xiàn)eS278%的黃鐵礦制硫酸,假設(shè)煅燒時(shí)損失6%的硫,在催化氧化時(shí)又損失2%,那么制得1t98%的硫酸需這種礦石t。(導(dǎo)學(xué)號(hào)52690007)

解析：催化氧化時(shí)硫損失2%,即FeS2的轉(zhuǎn)化率為98%,設(shè)需黃鐵礦的質(zhì)量為x,根據(jù)各化學(xué)方程式中反響物和生成物之間的比例關(guān)系,可找出FeS2與每步反響中產(chǎn)物之間的關(guān)系式:4FeS2~8SO2~8SO3~8H2SO4容易得出反響關(guān)系:FeS2~2H2SO41202×9878%×94%×98%x1t×98%解得x≈0.84

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一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用答案：0.84一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用1.含硫48%的黃鐵礦煅燒時(shí)FeS2損失2%,那么以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52690008)A.該黃鐵礦含F(xiàn)eS2也是48%B.硫損失也是2%C.鐵損失也是2%D.該黃鐵礦含F(xiàn)eS290%答案：A一二知識(shí)精要思考探究典題例解遷移應(yīng)用