人教版高二化学 第一节 接触法制硫酸6页

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第一节 接触法制硫酸
教案 15（5-1-1接触制硫酸）
学习目标
1．掌握接触法制硫酸的化学反应原理，并了解生产过程和几个典型设备，以及生产中
的一些重要操作。
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．通过有关硫酸工业的计算，进一步巩固多步反应的化学原理。
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。
教学过程
[自学探究]
第一部分：
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：阅读表 5-1、表 5-2，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 。
第二部分：
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：

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（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
二、总结与评价
硫酸是基础化学工业的重要产品，常用硫或硫铁矿为原料生产：
1．造气：S(g)+O2 (g)=SO2(g) ΔH= -297kJ/mol
4FeS2(s)+11O2(g) =2Fe2O3(g)+8SO2(g) ΔH= -853kJ/mol
2．接触氧化：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -98.3kJ/mol
3．三氧化硫的吸收：SO3(g)+H2O(l) = H2SO4(l) ΔH= -130.3kJ/mol
4．硫酸工业计算的重点是多步计算，关键是找出最初反应物和最终生成物之间的关系。
【例题讲解】
[例 1]工业上要将尾气中的 SO2 转化为硫酸铵。下面是摘自某厂生产记录的一些资料：
“……初步处理后的废气含 0.2%的二氧化硫和 10%的氧气（体积含量），在 400℃时废气以
5m3/h 的速率通过五氧化二矾催化剂层与 20L/h 速率的氨气混合，再喷水，此时气体温度由
400℃降到 200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体”（气体体积均已折算为标准状况）。仔
细阅读上文，回答下列问题：
（1）按反应中的理论值，二氧化硫和氧气的物质的量之比为 2:1，该资料中二氧化硫和
氧气的物质的量比值是多少？为什么跟化学反应中的理论值相差较大？
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