第十三章化学与技术第41讲化学与工农业生产[考纲要求]1.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，了解催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。3.了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。4.了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。考点一硫酸的工业生产1．原料：主要有硫铁矿(或者硫黄)、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。2．生产流程(1)SO2的制取(设备：沸腾炉)①原料为硫黄：S＋O2=====SO2，②原料为黄铁矿：4FeS2＋11O2=====8SO2＋2Fe2O3。(2)SO2的催化氧化(设备：接触室):2SO2＋O22SO3。(3)SO3的吸收(设备：吸收塔)：SO3＋H2O===H2SO4。注意：工业上用98%的浓硫酸吸收SO3，这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。3．三废的利用(1)尾气吸收废气中的SO2用氨水吸收，生成的(NH4)2SO4作化肥，SO2循环使用。过程中发生的反应方程式为：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3或SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3；(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O或2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O。(2)污水处理废水可用Ca(OH)2中和，发生反应为：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O。(3)废渣的处理制造水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。4．反应条件：温度：400_℃～500_℃；压强：常压；五氧化二钒(V2O5_)作催化剂。5．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：特别提醒(1)吸收SO3不用水或稀硫酸，而是用98%的H2SO4，是因为用水或稀硫酸吸收SO3会产生酸雾，影响吸收。(2)煅烧黄铁矿制得的炉气需进行净化处理，主要是避免催化剂中毒、防止腐蚀设备等。(3)在生产硫酸的工业生产中，要综合考虑原料来源、动力、设备、环境污染等因素，控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效益。1．工业上制取硫酸，回收尾气中的废气常选用的试剂是()A．氨水B．NaOHC．H2SO3D．H2SO4解析：选A。用氨水吸收尾气中的SO2，回收利用后还可生产化肥，且氨水价格较低。2．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，采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为()1A．SO2B．SO3，O2C．SO2，O2D．SO2，SO3解析：选C。原料SO2、O2从装置左侧中间进入热交换器，吸收热能后由A处流出再进入接触室发生反应，并放出大量的热，把一部分热量交换给刚进入热交换器的原料气，然后由下端流入下一个装置。3．工业接触法制硫酸的简单流程图如下：(1)写出装置甲的名称________。要使黄铁矿充分和迅速地燃烧，工业上常采取的措施为__________________________________________。(2)接触室中二氧化硫与氧气的反应采用________(填“常压”或“高压”)，原因是______________________________________________________。(3)刚通入接触室中的SO2和O2在热交换器的管道______(填“里”或“外”)流动，在催化剂表面接触反应的SO2和O2在热交换器的管道________(填“里”或“外”)流动，这样两种流体通过管壁进行热交换。(4)在吸收塔中为什么用98%的浓硫酸而不是用水吸收三氧化硫？__________________________________。(5)工业接触法制硫酸的过程中，有两个操作过程采用了逆流的原理，它们分别是__________________________，________________________。答案：(1)沸腾炉把黄铁矿粉碎成细小的矿粒和从炉底通入强大的空气流(2)常压常压时SO2的转化率已经很高，采用高压对SO2的转化率提高不大却会大大增加设备成本(3)外里(4)水与SO3反应放出大量的热，容易形成酸雾，不利于SO3吸收(5)在沸腾炉中矿石由上向下落，空气由下往上升在吸收塔中98%浓硫酸自上而下流，SO3等气体自下向上升考向1硫酸工业生产流程及原理(教材改编题)以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：请回答下列问题：(1)在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是________...
