高中化學(xué)《課題一 化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題》同步導(dǎo)學(xué)課件 （新人教版選修2）

,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,課題1化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題,1了解生產(chǎn)硫酸的基本流程。2了解生產(chǎn)中原料的選擇。3了解化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)的區(qū)別。4注意生產(chǎn)中的三廢處理，防止環(huán)境污染。,一、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理確定生產(chǎn)過(guò)程1化工生產(chǎn)與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系化工生產(chǎn)是以為依據(jù)，以為基礎(chǔ)的。任何生產(chǎn)的完成都要符合。2確定化工生產(chǎn)反應(yīng)原理與過(guò)程的一般方法對(duì)于某一具體的化工產(chǎn)品，研究生產(chǎn)過(guò)程要從產(chǎn)品的和考慮，來(lái)確定。3確定化工生產(chǎn)反應(yīng)原理與過(guò)程的案例研究生產(chǎn)硫酸(1)原料：從H2SO4的組成看，原料應(yīng)該是自然界存在的含物質(zhì)，如(主要成分是FeS2)等。,化學(xué)反應(yīng)原理,實(shí)驗(yàn)室研究,化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,組成,化學(xué),性質(zhì),原料和生產(chǎn)路線(xiàn),硫,硫黃、黃鐵礦,(2)生產(chǎn)步驟：生產(chǎn)硫酸的主要化學(xué)過(guò)程可以分成、和SO3轉(zhuǎn)化為硫酸三個(gè)階段。(3)工業(yè)上制硫酸的基本生產(chǎn)原理造氣：以S為原料制備SO2，反應(yīng)方程式SO2SO2(屬反應(yīng))。催化氧化：將SO2氧化成SO3，反應(yīng)方程式(屬反應(yīng))。SO3吸收：三氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸，反應(yīng)方程式SO3H2O=H2SO4(屬反應(yīng))。,SO2的,生成,SO2轉(zhuǎn)化為SO3,放熱,放熱,放熱,2SO2O2,二、生產(chǎn)中原料的選擇1在工業(yè)生產(chǎn)中，選擇原料除依據(jù)外，還有許多因素需要考慮，如、能源、用水的供應(yīng)能力、預(yù)處理成本及等。2目前，世界大多數(shù)國(guó)家生產(chǎn)硫酸主要以為原料，我國(guó)主要是以為原料制硫酸的。,化學(xué)反應(yīng)原理,廠址選擇,原料,工業(yè),貯存,運(yùn)輸,環(huán)境保護(hù),硫黃,黃鐵礦,三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制1生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇在化工生產(chǎn)中要通過(guò)反應(yīng)條件的控制使和都比較理想，還要同時(shí)考慮和。2硫酸工業(yè)生產(chǎn)中條件的選擇二氧化硫催化氧化的條件是：。,常壓、V2O5作催化劑、,400500,化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,控制某些反應(yīng),條件的成本,實(shí)際可能性,四、硫酸工業(yè)廢氣和廢渣的處理1尾氣吸收生產(chǎn)硫酸的尾氣中含有少量，可用吸收，然后再用硫酸處理，生成的SO2可返回用作生產(chǎn)硫酸的原料，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：、。,SO2,石灰水,SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O,CaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O,2廢渣的利用用黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中，排出的爐渣和礦灰，可作為，還可以用來(lái)提煉；還可以作為制造或用于。五、能量的利用硫酸工業(yè)充分利用廢熱的方法是：利用SO2氧化為SO3時(shí)放出的熱量來(lái)預(yù)熱即將參加反應(yīng)的和。,煉鐵的原料,貴重的有色金屬,水泥的原料,制磚,SO2,O2,一、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理與過(guò)程從綜合效益出發(fā)，我國(guó)生產(chǎn)硫酸首先需要考慮哪些方面的問(wèn)題？學(xué)生交流【提示】(1)從基建投資、加工費(fèi)用及環(huán)保方面考慮，用硫黃制硫酸優(yōu)于用黃鐵礦制硫酸。(2)我國(guó)天然硫資源缺乏，而且開(kāi)采條件比較復(fù)雜。,(3)我國(guó)黃鐵礦儲(chǔ)量比天然硫要大。(4)硫黃制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程短，設(shè)備簡(jiǎn)單，三廢治理量小，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，易于設(shè)備大型化。(5)由于原料多需進(jìn)口，硫黃制硫酸成本比黃鐵礦制硫酸略高等方面。,分別寫(xiě)出以硫黃、黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的各步反應(yīng)原理，并指出目前硫酸生產(chǎn)中的原料是什么？,工業(yè)生產(chǎn)硫酸分為幾個(gè)生產(chǎn)階段？對(duì)應(yīng)的主要設(shè)備是什么？SO3的吸收是直接用水還是98%的硫酸？為什么？學(xué)生交流【提示】三個(gè)生產(chǎn)階段：造氣、催化氧化、SO3的吸收。三個(gè)主要設(shè)備：沸騰爐(造氣)、接觸室(催化氧化室)、吸收塔。實(shí)際生產(chǎn)中，并不直接用水吸收SO3，而是用98%的硫酸吸收。這樣可避免形成酸霧并提高吸收率。98%的硫酸吸收SO3后形成了發(fā)煙硫酸，其中SO3的含量可高達(dá)20%，將發(fā)煙硫酸在水中稀釋就能得到各種不同濃度的稀硫酸。,(2009年北京理綜)以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：,(4)每160gSO3氣體與H2O化合放出260.6kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽。SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是_。,為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的NaOH溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全，測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量。部分測(cè)定結(jié)果：銨鹽質(zhì)量為10.00g和20.00g時(shí)，濃硫酸增加的質(zhì)量相同；銨鹽質(zhì)量為30.00g時(shí)，濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68g；銨鹽質(zhì)量為40.00g時(shí)，濃硫酸的質(zhì)量不變。計(jì)算：該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_%；若銨鹽質(zhì)量為15.00g，濃硫酸增加的質(zhì)量為_(kāi)。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)),【解析】(1)黃鐵礦的主要成分為FeS2，同時(shí)根據(jù)質(zhì)量守恒也可推出。(2)接觸室實(shí)現(xiàn)了SO2氧化為SO3的目的。(3)a相當(dāng)于增大接觸面積，正確；b中增加O2的量可使平衡向生成SO3的方向移動(dòng)，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，正確；c中催化劑只對(duì)反應(yīng)速率有影響，對(duì)平衡無(wú)影響，錯(cuò)誤；d中礦渣含大量Fe2O3可用于煉鐵，正確。,(5)SO2Br22H2O=H2SO42HBr所對(duì)應(yīng)的離子方程式是：SO2Br22H2O=4HSO422Br。設(shè)NaOH物質(zhì)的量為x,10.00g銨鹽中(NH4)2SO4、NH4HSO4物質(zhì)的量分別為y、z，則20.00g銨鹽中(NH4)2SO4物質(zhì)的量分別為2y、2z,30.00g銨鹽中(NH4)2SO4、NH4HSO4物質(zhì)的量分別為3y、3z,40.00g銨鹽中(NH4)2SO4、NH4HSO4物質(zhì)的量分別為4y、4z，(y、z均可能為0)，由10.00g銨鹽產(chǎn)生NH3與20.00g銨鹽產(chǎn)生NH3相等，可得：,150.064mol0.096mol，故n(NH4)(0.0320.096)mol0.156mol，由于H優(yōu)先于OH反應(yīng)，故與NH4反應(yīng)的OH為(0.2320.096)mol0.136mol，亦為產(chǎn)生NH3的量。故m(NH3)0.136mol17gmol12.31g。,【點(diǎn)評(píng)】本題以工業(yè)生產(chǎn)硫酸為載體考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化及結(jié)合物質(zhì)的量的簡(jiǎn)單計(jì)算，綜合度高，難度大，考查綜合能力。,1.有關(guān)接觸法制硫酸的敘述不正確的是()A硫黃和硫鐵礦均可作為生產(chǎn)原料B將礦石粉碎，是為了提高礦石的利用率C反應(yīng)中通入過(guò)量的空氣是為了提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率D從吸收塔出來(lái)的硫酸經(jīng)濃縮后可以變成發(fā)煙硫酸【解析】A項(xiàng)，理論上，可轉(zhuǎn)化成SO2的任何含硫物質(zhì)均可作為硫酸的生產(chǎn)原料(如S、FeS、FeS2、H2S等)，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)選取那些儲(chǔ)量大、礦質(zhì)品位高、資源豐富、便于開(kāi)采和加工的礦物作為化工原料。綜合分析，A正確。,【答案】D,二、硫酸工業(yè)SO2接觸氧化適宜條件的選擇接觸氧化的反應(yīng)特點(diǎn)是什么？,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率及平衡理論闡述SO2接觸氧化生成SO3的適宜條件是什么？師生互動(dòng)【提示】(1)溫度SO2接觸氧化是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)理論判斷，溫度較低對(duì)提高SO2的轉(zhuǎn)化率有利。但是溫度較低時(shí)催化劑活性不高，反應(yīng)速率低。在實(shí)際生產(chǎn)中選定400500作為操作溫度，這時(shí)反應(yīng)速率和SO2轉(zhuǎn)化率都比較理想。,(2)壓強(qiáng)SO2接觸氧化是一個(gè)氣體總體積縮小的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)理論判斷，加壓對(duì)提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利。但是，在常壓、400500時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓必須增加設(shè)備，增大投資和能量消耗，故在實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用常壓操作，并不加壓。(3)接觸氧化的適宜條件常壓、較高的溫度(400500)和催化劑。,(2009屆9月東北師大附中檢測(cè))工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程如下圖：,(1)我國(guó)黃鐵礦資源比較豐富，但很多工廠仍以硫黃為原料生產(chǎn)硫酸，理由是_。(2)在催化反應(yīng)室，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有_。A升高溫度B減小壓強(qiáng)C不斷補(bǔ)充空氣D及時(shí)分離出SO3(3)在生產(chǎn)中為提高催化劑催化效率采取了哪些措施？_。(至少答出兩點(diǎn)措施),(5)經(jīng)檢測(cè)生產(chǎn)硫酸的原料氣成分(體積分?jǐn)?shù))為SO27%、O211%、N282%。在500，0.1MPa條件下達(dá)到平衡時(shí)，各種氣體的體積比為V(SO2)V(SO3)V(O2)V(N2)0.466.547.7382，則SO2的利用率為_(kāi)。,【答案】(1)黃鐵礦為原料的生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物太多，處理成本高(2)CD(3)凈化氣體控制溫度在400500增大催化劑與反應(yīng)氣體的接觸面積(4)<在1atm和298K條件下，2molSO2和1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3，放出196kJ熱量，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行完全，又因?yàn)榉磻?yīng)溫度為450，所以放出的熱量小于196kJ(5)93.4%,【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了工業(yè)生產(chǎn)硫酸的適宜條件及綜合效益的提高。,2.金屬鉀與金屬鈉的金屬活動(dòng)性相近，且鉀比鈉略強(qiáng)，當(dāng)利用金屬鉀制金屬鈉時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉀與鈉的共熔體難以分離，如調(diào)整溫度到一定程度，則可用金屬鈉與氯化鉀反應(yīng)，制出金屬鉀，下面是四種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)：,根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可推知，用鈉與氯化鉀反應(yīng)制金屬鉀的適宜溫度是()A97.8770B770774C850D14131500【解析】控制溫度使K蒸餾出來(lái)而Na不蒸餾出來(lái)，所以溫度應(yīng)在774882.9之間?！敬鸢浮緾,三、硫酸生產(chǎn)過(guò)程中三廢的處理常說(shuō)的工業(yè)三廢指的是什么？學(xué)生交流【提示】廢氣、廢液、廢渣。,硫酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中三廢如何處理？師生互動(dòng)【提示】三廢處理方法：尾氣吸收方法一、石灰水吸收法SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；CaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O。方法二、氨水吸收法SO22NH3H2O=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。,污水處理利用不同化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水所含的雜質(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。硫酸工業(yè)廢水中常含有硫酸，常用石灰乳中和：Ca(OH)2H2SO4=CaSO42H2O。廢渣的利用黃鐵礦的礦渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作為制造水泥的原料或用于制磚。含鐵高的礦渣經(jīng)處理后可以煉鐵，有的也可分離后循環(huán)利用或提煉貴重的有色金屬或?qū)⒂糜阡伮贰?下列廢物處理方法中正確的是()A化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣可用濃硫酸吸收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,【解析】二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化氮可跟燒堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O，B項(xiàng)正確；黃鐵礦本來(lái)就是無(wú)機(jī)礦物質(zhì)，又經(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?！敬鸢浮緽D【點(diǎn)評(píng)】無(wú)論化學(xué)實(shí)驗(yàn)還是化工生產(chǎn)都要注意防止污染環(huán)境。,3.(2009屆10月全國(guó)重點(diǎn)高中一模)工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2等對(duì)環(huán)境有較大影響的有害氣體。能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO2含量的是()ANaOH溶液、酚酞試液B石灰水、石蕊試液C碘水、淀粉溶液D氨水、酚酞試液,【解析】測(cè)定SO2含量必須要能跟SO2反應(yīng)，而且可以用顏色變化來(lái)準(zhǔn)確確定反應(yīng)終點(diǎn)。A項(xiàng)和D項(xiàng)雖然能反應(yīng)，但A在完全生成Na2SO3時(shí)溶液還是堿性，沒(méi)變色，而D在SO2還沒(méi)與氨水完全反應(yīng)時(shí)就開(kāi)始變色了。C項(xiàng)石灰水中所含溶質(zhì)較少，且石蕊試液的顏色變化不明顯?！敬鸢浮緾,業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，資源利用和技術(shù)改進(jìn)仍是硫酸工業(yè)生存和發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn)。近年來(lái)，各企業(yè)為了降低成本，競(jìng)相將硫鐵礦制酸改為硫黃制酸，國(guó)際硫黃需求量的短缺也促使國(guó)內(nèi)硫黃制酸裝置紛紛下馬。按2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃，我國(guó)將在云南和貴州興建兩個(gè)大型磷肥基地，自然增大了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)硫酸的需求量。據(jù)估計(jì)，屆時(shí)我國(guó)對(duì)硫黃的年進(jìn)口將達(dá)4萬(wàn)萬(wàn)噸，我國(guó)也將成為世界最大的硫黃進(jìn)口國(guó)，同時(shí)面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增大。硫酸生產(chǎn)污染嚴(yán)重，相比而言，以硫黃為原料則可使凈化污水中不含砷、氟等雜質(zhì)，易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。,但硫鐵礦制酸畢竟是我國(guó)硫酸生產(chǎn)的重頭戲，我國(guó)必須對(duì)硫鐵礦制酸加大科技投入，依托科技創(chuàng)新改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低成本，有效利用我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)，盡量減少進(jìn)口，降低對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴(lài)。,【提示】增加SO2或O2的濃度，降低SO3濃度，降低溫度。因?yàn)榉磻?yīng)物濃度越高，生成物濃度越低，反應(yīng)正向移動(dòng)；因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱，所以降低溫度，平衡正向移動(dòng)；雖然增大壓強(qiáng)促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，但是常壓下該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓之后轉(zhuǎn)化率提高很少，所以不需要增大壓強(qiáng)。,1(原創(chuàng))在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的原因二者都正確的是()A硫鐵礦燃燒前需將礦粒粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料B爐氣進(jìn)入接觸室之前需要凈化、干燥，因?yàn)闋t氣中的雜質(zhì)易與SO2反應(yīng)CSO2氧化為SO3時(shí)需使用催化劑，這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D接觸室的反應(yīng)溫度控制在400500，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率都比較理想，且催化劑的活性也較高,【解析】題中所提到的對(duì)硫酸工業(yè)采取的措施敘述都是正確的。但硫鐵礦進(jìn)入沸騰爐之前粉碎的原因是為了增大礦粒與空氣的接觸面積，使其燃燒得更快、更充分，從而提高硫鐵礦的利用率；從沸騰爐出來(lái)的爐氣必須凈化干燥的目的是因?yàn)闋t氣中的一些雜質(zhì)氣體會(huì)使接觸室中的催化劑中毒，使催化劑喪失活性，同時(shí)防止?fàn)t氣中的水蒸氣和SO2生成酸而腐蝕管道；SO2轉(zhuǎn)化為SO3時(shí)使用催化劑是為了縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，但它并不能影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，并不影響SO2的轉(zhuǎn)化率大??；接觸室控制反應(yīng)的溫度在400500，這是綜合考慮了催化劑活性、反應(yīng)速率及SO2的轉(zhuǎn)化率等因素而確定的，故D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿,2.在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室(見(jiàn)右圖)，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A上端進(jìn)入的氣體溫度較高，下端出來(lái)的氣體溫度較低,B預(yù)熱含有二氧化硫的混合氣體，有利于接觸氧化CA處流出的氣體為SO2和O2D預(yù)熱SO3，有利于被濃硫酸吸收,【解析】此題考查了工業(yè)生產(chǎn)H2SO4的重要設(shè)備之一接觸室中氣體的流向。SO2和O2進(jìn)入熱交換器的管外時(shí)，雖具備合成溫度，但無(wú)V2O5催化，不會(huì)生成SO3，只有SO2和O2。原料SO2、O2從裝置左側(cè)中間進(jìn)入熱交換器，吸收熱能后由A處流出再進(jìn)入接觸室發(fā)生反應(yīng)，并放出大量的熱，而熱交換器的作用是把一部分熱量交換給剛進(jìn)入熱交換器的原料氣，然后由下端流入下一個(gè)裝置，SO3溫度過(guò)高不易被吸收，所以下端出來(lái)的氣體溫度較低，這也是熱交換器的作用之一?！敬鸢浮緿,3飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降，它與空氣中的SO2、O2接觸時(shí)，SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，飄塵所起的作用可能是()氧化劑還原劑催化劑吸附劑ABCD【解析】飄塵會(huì)吸附SO2和O2，并催化該反應(yīng)的進(jìn)行，使之轉(zhuǎn)化為SO3。【答案】D,4下列關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論中，敘述錯(cuò)誤的是()A充分利用三個(gè)反應(yīng)放出的熱能，來(lái)降低生產(chǎn)成本B為了防止尾氣的污染，用氨水吸收尾氣C硫酸工廠要遠(yuǎn)離人口稠密的居民區(qū)和環(huán)保要求高的地區(qū)，遠(yuǎn)離硫酸消費(fèi)中心D生產(chǎn)過(guò)程中含有少量硫酸的污水，可用石灰乳中和處理【解析】硫酸工廠要遠(yuǎn)離人口稠密的居民區(qū)和環(huán)保要求高的地區(qū)，遠(yuǎn)離硫酸消費(fèi)中心，勢(shì)必造成運(yùn)輸、環(huán)境污染等問(wèn)題?！敬鸢浮緾,5某次采集酸雨樣品，每隔一段時(shí)間測(cè)定一次pH，得到數(shù)據(jù)如下表：請(qǐng)回答：(1)該酸雨的類(lèi)型最有可能是“硝酸型”還是“硫酸型”(用序號(hào)填空)_；該污染物主要來(lái)源于(用序號(hào)填空)_。硝酸型硫酸型燃煤火力發(fā)電工業(yè)生產(chǎn)硫酸工業(yè)電冶鋁實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫,(2)放置時(shí)，雨水樣品pH變化的主要原因是_。(3)pH變化的離子方程式為_(kāi)?！窘馕觥苛虻难趸锵蛄蛩徂D(zhuǎn)化較慢，氮的氧化物向硝酸轉(zhuǎn)化較快。硫酸很穩(wěn)定，硝酸不穩(wěn)定。由酸雨的pH隨時(shí)間延長(zhǎng)而變化的趨勢(shì)可知，該酸雨是硫酸型的。SO2跟H2O反應(yīng)生成酸性較弱的H2SO3，H2SO3能被空氣緩慢氧化生成酸性很強(qiáng)且很穩(wěn)定的H2SO4，所以酸雨的pH先逐漸減小后保持不變。電冶鋁的主要原料是氧化鋁，主要能源是電。實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫的原料用量很小，即使是有二氧化硫排放，也不是導(dǎo)致酸雨的主要原因。,【答案】(1)(2)雨水里的SO2和H2SO3逐漸被空氣氧化生成H2SO4，雨水的酸性逐漸增強(qiáng)，pH逐漸下降。雨水里的SO2和H2SO3全部被氧化后，H2SO4在溶液中穩(wěn)定存在，pH不再發(fā)生變化(3)2SO2O22H2O=4H2SO42或2H2SO3O2=4H2SO42,(1)在生產(chǎn)中常用過(guò)量的空氣是為了_。(2)加熱到400500是由于_。(3)壓強(qiáng)采用_，原因是_。(4)常用濃硫酸來(lái)吸收SO3而不用水，因?yàn)開(kāi)。,【解析】此題考查了在硫酸工業(yè)中運(yùn)用化學(xué)平衡原理選擇適宜生產(chǎn)條件的能力。選擇適宜的反應(yīng)條件，要從濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件中考慮該反應(yīng)的速率、轉(zhuǎn)化率，同時(shí)還要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。如(2)(4)兩問(wèn)是考慮速率問(wèn)題，第(1)(3)問(wèn)則是考慮化學(xué)平衡問(wèn)題，且第(3)問(wèn)要考慮生產(chǎn)的實(shí)際情況。,【答案】(1)增大氧氣濃度，提高成本較高的SO2的轉(zhuǎn)化率(2)在此溫度下，催化劑活性強(qiáng)，反應(yīng)速率快，可縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，提高單位時(shí)間內(nèi)SO3的產(chǎn)率(3)常壓因常壓下平衡混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)已達(dá)91%，若再加壓，對(duì)設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)要求高，成本高，加壓實(shí)際意義不大(4)用水吸收易形成酸霧，降低吸收速率,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,