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第八章 氧族元素 硫酸工业
第三课时 接触法制硫酸
【考纲要求】
1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理，并了解其生产过程和几个典型设备。 2.理解接触氧化反应条件的选择原理，加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。 3.理解硫酸工业的有关计算。
4．通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。
教笔记与反思 【自学反馈】
一、生产原理
1．讨论：考虑原料和成本等因素，你认为工业合成硫酸的途径如何？
2．请写出由S生成H2SO4的化学反应方程式。
3．接触法制硫酸的过程和原理：
（1）造气： （在 中进行）； （2）接触氧化： （在 中进行）； （3）SO3的吸收： （在 中进行）。 4．生产过程中提高原料利用率的方法有 、 。 5．煅烧黄铁矿制得的炉气中含有 ， 需要 、______和 ，避免 。 6．讨论：结合化学反应速率和化学平衡知识，从综
合经济效益考虑：SO2接触氧化反应应在什么条件下进行有利?
7．接触氧化过程，应用了 设备，其优点是 。 8．工业上用 吸收SO3，是因为 。 课外作业
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与学方
案
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二．有关计算
1．由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成 mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成 mol H2SO4。 2．工业制硫酸中的计算问题：
（1）关系式法（多步计算的简捷运算方法）：先写出多步反应的化学方程 式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的 之比，列出关 系式，即可一步计算。如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4。
（2）元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物 质中该元素的物质的量 。
（3）几个率：①矿物的纯度= ×100% ②原料利用率= ×100% 原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率 ③产率= ×100%
（4）多步反应的总转化率 = 各步反应转化率的 三．关于硫酸工业综合经济效益的讨论 1．硫酸工业“三废”的处理和利用：
（1）尾气中的SO2，用 吸收，可得到 肥。反应方程式是 。你认为还可以用 等物质吸收，请写出有关的化学反应式
（2）污水中含有 ，可用 吸收，反应方程式是
（3）废渣的利用。
2．硫酸生产过程中的三个反应是 热反应，请你提出充分利用这些热 能的方案。
3．如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？
4．讨论：学过的化工生产（如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油 化工、氯碱工业等）中，应该如何处理环境和综合经济效益等问题？ 【例题解析】
[例1]在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，
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采用了中间有热交换器的接触室（如右图），图中在a、b、c处流入或流 出的气体正确的是 （ ） A．a处SO2、N2 B．b处SO2、O2、N2 C．a处SO3、O2 D．c处SO3、N2 解题思路: 。 易错点: 。
[例2]在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其原因解释二者都正确
的是（ ）
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧 B．SO2氧化为SO3时需要高压，这样可以提高SO2的转化率 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收
解题思路: 。 易错点: 。
[例3]接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化：
② ③ ④ ⑤ ⑥ FeS2①→SO2→SO3→H2SO4， NH3→NO→NO2→HNO3
下列说法正确的是（ ）。
A．所有变化都是氧化-还原反应 B．②③⑤⑥都是化合反应 C．②④反应都要用催化剂 D．②⑥反应需要足量的氧气 [例4]接触法制硫酸的原料是 ，生产过程的化学反应
原理： 。
解题思路: 。 易错点: 。
[例5]硫酸最古老的生产方法是：把绿矾装入反应容器中加强热，会流出油
状物，并放出有刺激性气味的气体，反应容器中的固体变为红色。这个变化 过程可用两个化学方程式表示 ， .。
解题思路: 。 易错点: 。
[例6]在氧气中灼烧0.8g由硫、铁元素组成的化合物，使其中的硫经过一系
列变化最终全部转化为硫酸，用20 mL 1 mol·L的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸，则原混合物中硫的质量分数约为 .。
解题思路: 。 易错点: 。
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[例7]含FeS280%的硫铁矿，煅烧时损失硫5%，SO2氧化成SO3时利用率为98%，问生产1 t 98%的硫酸，需要这种硫铁矿多少t？
解题思路: 。 易错点: 。
[例8]取1g含SiO2和FeS2的矿石样品，在氧气中充分燃烧，残余固体质量为0.84g，用这种矿石100吨，可以制得98%的H2SO4多少吨？（设生产过程中硫损失2%）
解题思路: 易错点: 【巩固练习】
课堂反馈
1．“绿色化学”（Green Chemistry）的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”的是 （ ）
A．处理废弃物 B．治理污染点 C．减少有毒物质 D．杜绝污染源 2．大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其它物质发生反应，生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2，则NO2就是二次污染物，由NO2导致的污染就是NO的（ ）
A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．④⑤ D．只有④ 3．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ，ΔH= -98.3kJ/mol。下列说法中正确的
是 （ ）
A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 B．达到平衡时，反应物和生成物的物质的量保持不变 C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率 D．升高温度，可以提高SO2的转化率
4．在容积相等的甲乙两个密闭容器中，分别都充入2mol SO2和1mol O2，使它们在相同温度下发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。设在反应过程中，甲容器保持体积不变，乙
容器保持压强不变，达到平衡后，如甲容器中SO2的转化率为25%，则乙容器中SO2的转化率应当是 （ ）
A．25% B．< 25% C．>25% D．无法判断
5．接触法制硫酸生产过程中，假如进入接触室的原料气为100m3，反应后体积减少为92m3，已知原料气中SO2、O2、N2的体积比为20:15:65，则SO2的转化率为 （ ）。
A．90% B．80% C．70% D．60%
二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是
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