20xx人教版高中化學(xué)選修2第2課時(shí)硫酸工業(yè)中的三廢處理及能量利用-資料下載頁
2024-12-08 19:54本頁面
【導(dǎo)讀】，防止環(huán)境污染。的重要性，培養(yǎng)良好的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。發(fā)展的大戰(zhàn)略上看待化工廢渣的合理利用或處理，價(jià)值就更高了。如何處理硫酸工業(yè)中的三。硫酸生產(chǎn)的尾氣中含有少量，可用吸收，使其生成，硫酸生產(chǎn)過程中的污水，含有雜質(zhì)，可用中和法處理。硫酸廠自行提供能量，而且還可以，可大大降低生產(chǎn)成本。一般生產(chǎn)1t硫酸約需消耗的電能。生產(chǎn)1t硫酸放出的反應(yīng)熱相當(dāng)于。采用該工藝的決定性因素。所含的雜質(zhì)不同，根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)利用不同的化學(xué)方法進(jìn)行處理。三個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能來降低生產(chǎn)成本。反應(yīng)中找出量的相當(dāng)式進(jìn)行簡捷的計(jì)算。若已知（欲求）FeS2含量，用前面的關(guān)系式，若已。因人體缺乏碘元素造成的，所以⑦⑧不屬于環(huán)境污染。較大影響的有害氣體。測定SO2含量必須要能跟SO2反應(yīng)，而且可以用顏色變化來準(zhǔn)確確定反應(yīng)終點(diǎn)。SO2氣體，一般用NaOH溶液或氨水吸收，以防污染環(huán)境。下列說法中不正確．．．的是()
【正文】 在，污染并未消除 【解析】 本題以工業(yè)尾氣中 SO2的處理為背景，考查了環(huán)保知識(shí)，解答問題的關(guān)鍵是從反應(yīng)的實(shí)質(zhì)入手。 (主要成分為 FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為 SO2和 Fe3O4。 (1)將 mol SO2 (g)和 mol O2(g)放入容積為 1 L 的密閉容器中，反應(yīng) 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡，測得 c(SO3)＝ molL－ 1。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù) K和 SO2 的平衡轉(zhuǎn)化率 (寫出計(jì)算過程 )。 (2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高 SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 ________(填字母 )。 A．升高溫度 B．降低溫度 C．增大壓強(qiáng) D．減小壓強(qiáng) E．加入催化劑 F．移出氧氣 (3)SO2 尾氣用飽和 Na2SO3 溶液吸收可得到重要化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _________ _____________________________。 (4)將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物 Fe3O4溶于 H2SO4后，加入鐵粉，可制備 FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是 ______________________________________。 2.(1) 2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g) 起始濃度 /molL－ 1 0 平衡濃度 /molL－ 1 － － 所以， K＝ c2?SO3?c2?SO2?c?O2?＝? molL－ 1?2? molL－ 1?2 ? molL－ 1?＝ 103 Lmol－ 1 α(SO2)＝ molL－ 1－ molL－ 1 molL－ 1 100%＝ 80% (2)BC (3)SO2＋ H2O＋ Na2SO3===2NaHSO3 (4)抑制 Fe3＋ 、 Fe2＋ 的水解，防止 Fe2＋ 被氧化成 Fe3＋ 【解析】 (2)欲提高 SO2 轉(zhuǎn)化率，則平衡需正向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)方程式知，降低溫度、增大 壓強(qiáng)都使平衡右移， B、 C正確。 (4)因 Fe2＋ 、 Fe3＋ 均能水解，為防止水解，故需加酸抑制；鐵粉除了能將 Fe3＋ 還原為 Fe2＋ 外，還可防止 Fe2＋ 被氧化。 a 噸 98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硫酸。為使硫充分燃燒，且在下一步催化氧化時(shí)不再補(bǔ)充空氣，要求燃燒后的混合氣體中含氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 b%。若空氣中氧氣的體 積分?jǐn)?shù)為 21%，且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失，則 （ 1）該廠每小時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積為 m3。 （ 2）為滿足題設(shè)要求， b%的下限等于 。 3.(1)22400a/(21b)；（ 2） 7% 【解析】 根據(jù) S+O2=SO2 反應(yīng)前后氣體體積不變，求出燃燒后 O2 的體積。 （ 1） 每小時(shí)生產(chǎn)的純硫酸為 (a106g98%)247。98g/mol=a104mol。生產(chǎn)過程中生成的 SO2 和 SO3 也都是a104mol。設(shè)每小時(shí)消耗空氣的體積為 V，則由 S+O2=SO2 消耗 O2 的體積等于生成的 SO2體積，即燃燒前 空氣的體積等于燃燒后混合氣體的體積，據(jù)此可得以下關(guān)系：空氣中 O2 的體積 =反應(yīng)中消耗的 O2 的體積 +燃燒后混合氣體中 O2 的體積，即 V21%=a104 mol103 m3/L+Vb%， V=22400a/(21b)。 （ 2） “b的下限 ”，其含義是指燃燒后剩余的 O2在第二步催化氧化時(shí)恰好完全反應(yīng)，也就是說，燃燒前空氣中的氧（空氣體積的 21%）恰好滿足兩步反應(yīng)。因 S+O2=SO2 和 O2+2SO2=2SO3兩步反應(yīng)耗 O2 之比為 2:1，故燃燒后（第一步反應(yīng)后）混合氣體中 O2的體積分?jǐn)?shù)的下限是b%=(1/3)21%=7%。
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