专题4 第一单元 二、硫酸的工业制备 浓硫酸的性质-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（苏教版）

重难点手细高中化学必修第一册S) 二、硫酸的工业制备 浓硫酸的性质 01以备知识梳理， 基础梳理 知识点1接触法制备硫酸 目前工业制备硫酸主要采用接触法，以硫铁矿或硫黄为原料 冒敲黑板 制备硫酸。 硫酸制备的工艺要求 方 三种 三个 三个反应（均放热】 三种 (1)矿石粉碎 法 原料 阶段 设备 产品 将硫铁矿石粉碎后投入 硫铁矿 沸腾炉中，是为了加大氧气与 生成S) (FeS:) S+0,点地s0,(或4feS十 110.高温2Fe,0+8S0,) 沸腾炉 (造气) 硫铁矿的接触面积，使燃烧更 或硫黄 快、更充分。 2S)2+(02 催化剂 2S0 质量分数 (2)炉气净化 生成S) 接 空气 (常压、450℃左右， 接触室 大于92% 炉气在进入接触室之前 (氧化) 触 用五氧化二钒作催化剂)】 的浓硫酸， 可稀释成 要净化，是为了除去炉气中的 法 不同浓度 水蒸气，砷、硒化合物及矿尘， S)2+H2O一HS)(用 98.3%的 生成 98.3%的浓H,S),吸收，不 的稀硫酸 防止砷、硒化合物及矿尘使催 H.SO 吸收塔 化剂中毒（失去催化活性）和 浓H2SO 用水吸收是为了防止S)溶 (吸收) 于水时反应放出大量热导致 水蒸气对设备造成不利影响。 形成酸雾，降低吸收效率) (3)热量交换 【硫酸制备的工艺要求】 接触室中热交换器的作 (1)矿石要粉碎 用和原理：利用S0)和(O,反 (2)炉气要净化 应放出的热量给输入该设备 (3)热量要交换 的气体加热，同时利用新进入 (4)吸收防酸雾 该设备的冷气体给反应后的 (5)“三废”要处理 混合气体降温，达到热量交换 例①以黄铁矿(FS2)为原料，采用接触法生产硫酸的流程 的目的 如下图所示。 (4)“三废”处理 精制炉气 98.3%的HS0 ①尾气的吸收：常用氨水 约440C 吸收二氧化硫。 炉 800 尾气 SO.+2NH+HO 热交 换器 (NH):SO 黄铁矿粉 精制炉气 (NH)2SO+H SO- 4050℃ 空气 炉渣 产品 约120℃ (NH)SO,+S)2↑+HO 炉气制造炉气精制 SO.的催化氧化SO,的吸收 (作肥料)（循环利用） 请回答下列问题： ②废水的处理：常用石灰 (1)炉气精制的作用是将含SO的炉气 乳中和。 200 专题4破与环境保护修组 及干燥，如果炉气不经过精制，对S)2的催化氧化的影响是 ③废渣的利用：可用于制 造水泥或制砖，含铁量高的矿 (2)在SO2的催化氧化设备中设置热交换器的目的是 渣可以炼铁。 从而充分利用能源。 (5)“递流”原理 (3)接触室内采用的工艺条件通常是常压、 ℃左右、 接触法制备硫酸的生产 用 作催化剂。 流程中，有两处应用了逆流原 (4)吸收塔中为什么不直接用水而用98.3%的浓HS),吸 理：在接触室里，热交换器管 收SO,? :在吸收塔里还装入了大量瓷环，其 道内的热气体和管道间的冷 作用是 气体形成逆流：在吸收塔内， 解析](1)炉气精制的作用是将含S)2的炉气除尘、净化、冷 上升的SO)气体和下落的浓 HS),也形成逆流。 却以及干燥：若不经过精制，所含的杂质会造成催化剂中毒。(2) 使用热交换器可以充分利用SO的催化氧化反应放出的热量来 提高精制炉气的温度，以达到最佳催化效果：同时降低生成物 S)3的温度，以利于吸收，节约能源。 答案(1)除尘；冷却：使催化剂效率降低（或中毒）。 (2)提高精制炉气温度，以达到最佳催化效果：降低生成物 S)的温度，以利于其被吸收。 (3)450:V2O(五氧化二钒) (4)用水吸收SO3时，易形成酸雾，吸收的速率慢，而用 98.3%的浓硫酸吸收SO3时，不仅能把SO,完全吸收，并且在吸 收过程中不会形成酸雾，吸收的速率快：放置大量瓷环能增大接 触面积，使吸收更充分。 知识点2浓硫酸的酸性、吸水性、脱水性和难挥发性 1.浓硫酸的酸性 稀硫酸具有酸的通性，能与酸碱指示剂（如石蕊）作用，能与 冒敲黑板 活泼金属（如Zn、Fe)、碱[如Ca(OH)2]、碱性氧化物（如FeO3) (1)硫酸的物理性质 及某些盐（如Na2SO3、FeS)等反应」 纯硫酸是一种无色、油状、 浓硫酸也体现出酸性，能与弱酸盐反应。如：NS)十 黏稠的液体，沸，点高，难挥发。 HSO1(浓)一NaSO,+SO2↑+HO(实验室制取SO2)、 常用的浓硫酸：=983%， Ca(PO)2十2H2SO(浓)一2CaSO,+Ca(HPO,)2(工业制取 p=1.84g·cm3,c= 磷肥)。 18.4mol·L,沸点为338℃. 2.浓硫酸的吸水性 (2)浓硫酸的腐蚀性 浓硫酸分子吸收水分子[生成水合硫酸分子(HSO·HO)]的 浓硫酸具有很强的腐蚀 性质，叫做浓硫酸的吸水性。 性，在实脸中应注意安全防 浓