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第八章 氧族元素 硫酸工业
第一课时 氧族元素
【考纲要求】
1.理解氧族元素的性质递变规律；
2. 以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质；
3. 了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义
教与学方案 笔记与反思
【自学反馈】
1．氧族元素的原子结构及性质递变规律
元素名称和符号 氧（O） 硫（S） 硒（Se） 碲（Te）
原子结构 原子序数
结构示意图
电子式
主要化合价
相同点
不同点
原子半径
物理 颜色和状态
密度
性质 熔、沸点
水、有机溶剂溶解度
化学反应 与金属反应
与非金属反应
与化合物反应
【小结】
非金属性依次 ；金属性依次 。
22.硫的氢化物、氧化物及其水化物的结构、性质
类别 氢化物 氧化物 氧化物水化物
结构 分子式 H2S SO2 SO3 H2SO3 H2SO4
化学键
晶体类型
物理性质 色、味、态
毒性
化学性质 溶解性
与金属反应 不反应 不反应
稳定性 不稳定 稳定 较稳定 不稳定 稳定
水溶液的酸性强弱 弱酸性
检 验 使含Pb2+的湿润试纸变黑或与Cu2+反应生成CuS沉淀
3.金属硫化物的颜色和溶解性
4．硫单质与氢化物、氧化物的性质及化合价关系
强还原性 氧化性、还原性 强氧化性
特别注意：中间价态的两类硫既有氧化性，又有还原性，SO2、H2SO3、Na2SO3以还
原性为主。
5． 硫的四种价态间的含硫物质之间的网络关系
①H2S是具有臭蛋气味的剧毒气体，其水溶液——氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸，硫化氢、氢硫酸都具有强还原性可被碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。H2S能燃烧，燃烧依反应条件不同而不同。
②硫与Fe、Cu反应时，由于其非金属性比氯弱，所以生成低价态的物质FeS、Cu2S。
③硫的氧化物有SO2和SO3，其中SO2是一种有刺激气味的气体，易液化，易溶于水——其水溶液叫亚硫酸、二元弱酸。SO2是重要的大气污染物(其危害详见课本)，防治方法有排烟除硫燃料脱硫等。
6.臭氧的性质：
（1）物理性质：在常温常压下，臭氧是一种有 的 色
体，密度比氧气 ， 溶于水；液态臭氧呈 色，固态臭氧呈 色。
（2）化学性质：
①极强的氧化性：O 3 +KI + H2O =
②不稳定性：
③漂白性：漂白原理是依靠 性，因此臭氧是一种很好的 剂和 剂；
④产生方式： （用化学方程式表示）
7.过氧化氢的性质：过氧化氢中氧元素的化合价是 价，因此过氧化氢表现为即有 性又有 性，并以 性为主，过氧化氢的水溶液俗称
呈弱酸性。
a．化学性质：
（1） 当遇到强还原剂时，体现氧化性，如：
SO2 + H2O2 = ； Fe2+ + H2O2 + H+ =
（2） 当遇到强氧化剂时，体现还原性，如：
MnO4- + H2O2 + H+ =
（3）不稳定性：H2O2 =
b．用途：
【例题解析】
[例1]（2002年广东）已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
（1）请写出并配平上述反应的化学方程式：_________________________________；
（2）此反应的还原剂是_________，它的氧化产物是____ __。
（3）此反应的离子反应方程式可表示为： 。
若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有 ___________
解题思路: 。
易错点: 。
[例2]如图所示，已知：
①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1∶3反应，分别生成X和Y，在产物中元素甲呈负价。
③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1∶2反应，分别生成Z和W，在产物中元素乙呈负价。
请填空：
（1）甲是_______________ 乙是 。
（2）甲与丙反应生成X的化学方程式是 ______________________________。
（3）和丁反应生成W的化学方程式________________________________
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1． 2000广东）下列气体不能用浓H2SO4干燥的是
A.CO2 B.H2S C.SO2 D.HCl
思维方法: 。
展望高考:
2． （2000广东）下列说法不正确的是
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于山火喷出的气体中和矿泉水里
C.硫与氧属于同一主族
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
思维方法: 。
展望高考:
3． （2001年上海）下列物质属于分子晶体的化合物是
A 石英 B 硫磺 C 干冰 D 食盐
思维方法: 。
展望高考:
4． （2002年上海）水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是
A．水由液态变为玻璃态，体积缩小 B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C．玻璃态是水的一种特殊状态 D．玻璃态水是分子晶体
思维方法: 。
展望高考:
5． (2002年广东)根据下图回答问题：
（1） 上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置
不漏气。
（2） 写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：
（3） 如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表
示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用： A中加入的试剂是 作用是 。
B中加入的试剂是 作用是 。
C中加入的试剂是 作用是除尽 气体。
D中加入的试剂是 作用是 。
（4） 实验时，C中应观察到的现象是 。
思维方法: 。
展望高考:
【巩固练习】
课堂反馈
1.下列方法可用于制备卤化氢气体的是( )
A.NaCl与浓硝酸加热制备HCl
B.NaF与浓硫酸加热制备HF
C.NaBr与浓磷酸加热制备HBr
D.NaI与浓硫酸加热制备HI
2.下列物质不能用单质化合而成的是( )
A.CuS B.FeS C.FeCl3? 2D.HgS
3.将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3，如将生成的混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有( )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3气体逸出
4.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
5.关于酸雨的下列分析正确的是( )
A.因空气中无催化剂，SO2不能转化成SO3，酸雨中只含H2SO3
B.SO2在空气中有条件形成SO3，所以酸雨中含H2SO4
C.酸雨是无法避免的
D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大
6.为了除去混在CO2中的SO2和O2，下列试剂使用的顺序正确的是①饱和Na2CO3溶液；②饱和NaHCO3溶液；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰( )
A.①②③ B.②③④ C.②⑤④ D.③④⑤
7.将11.2g铁粉和2.2g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入足量的盐酸， 在标况下收集到的气体体积为( )
A.11.2L B.5.6L C.4.48L D.2.24L
8.在一定条件下，将70ml H2S气体和90mlO2混合，点燃并使其均反应完。再恢复
到原来条件则生成SO2生成气体的体积为( )
A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml
9.对于反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓) Br2+SO2+2H2O下列说法中正确的是( )
A.它们互为可逆反应
B.它们互相矛盾，不可能符合事实
C.反应条件的改变引起了反应方向的改变，它们都符合事实
D.氧化性：(浓)H2SO4＞Br2；还原性：SO2＞HBr
10.只能表示一个化学方程式的离子方程式为( )
A.Ba2++2OH-+2H++SOBaSO4+2H2O
B.CO+2H+H2O+CO2
C.2Br-+Cl22Cl-+Br2
D.SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+SO
11.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.CO、HCO、OH-、Na+
B.K+、Cl-、S2-、CO
C.H+、Br-、Na+、SO
D.Ba2+、Cu2+、NO、SO
课外作业
1.将下列离子：Al3+、Na+、K+、NO、OH-、S2-、MnO、F e3+、NH、H+、AlO、CO按可能大量共存的情况，把它们全部分成A、B两组，而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子，则
A组： B组：
2.已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100g溶剂)。
AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2
水 170 9.3 1.5×10-4?33.3
液氨 86 97.2 0.8 0
这几种化合物在两溶剂中能发生复分解反应的方向分别是：
3.亚硫酸钠中有+4价的硫，它既有氧化性又有还原性。现有试剂：溴水、硫化钠溶液、亚 硫酸钠溶液、稀硫酸、烧碱溶液、氨水。
①要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有 ，看到的现象 ，反应的离子方程式为 。
②要证明Na?2SO?3具有氧化性，应选用的试剂有 、 看到的现象 ，反应的离子方程 式为
4.摄影工艺中的废定影液的PH值小于7，其中含有银的复杂化合物，为了回收银，进行如下 操作：向盛有定影液的烧杯中，加入少量稀NaOH溶液，再加入硫化钠溶液，生成黑色沉淀。过滤，将固体移入坩埚中加碳酸钠和硼砂(催化剂)混合加热，放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤，即得到固体银，而洗涤液中主要含有硫化钠，试回答下列问题：(1)开始时为何要向废液中加入少量氢氧化钠溶液 (2)过程中的黑色沉淀物质是什么 (3)写出加热时坩埚内发生的反应的化学方程式。
考查目的：这是一道信息题，用学习过的化学知识解释实际问题，培养学生解决实际问题的能力。
5.氯酸钾和亚硫酸氢钠间氧化还原反应生成Cl-和S+6的速度，如右图所示，又已知这个反应的速度随着溶液中氢离子浓度增大而加快。
(1)为什么反应开始时反应速度加快
(2)为什么后期反应速度下降
6.将0.8g某种铁的硫化物在O2流里灼烧，使硫全部氧化为二氧化硫，再将所得的SO2通 过氧化剂使之全部转化为三氧化硫，并与水化合完全转化为硫酸。这些硫酸恰好与40ml 0.5 mol/L NaOH溶液中和，则某种铁的硫化物中含硫的质量分数 。
7.地球外层的臭氧层中存在臭氧和氧原子，可滤除大量的紫外光，但不少大气污染物会破 坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的NO与NO2，它们可发生如下反应：O3+NONO2+O2
O+NO2NO+O2，这两个反应反复循环，其总的反应方程式为 ，由此可见，氮氧化物在破坏臭氧层过程中起了 作用。
8.有一瓶亚硫酸钠溶液已部分氧化变质：2Na2SO3+O22Na2SO4，某学生设计了下列实验，确定Na2SO3的纯度：
①称取ag样品。称量时所用主要仪器的名称是
②样品的溶解。溶解过程中使用玻璃棒搅拌的目的
③在溶液中加入过量的BaCl2溶液且用盐酸酸化。
(1)为什么要用盐酸酸化
(2)BaCl2为什么要过量
(3)怎样检验BaCl2溶液是否过量
(4)为什么要洗涤沉淀
(5)怎样洗涤沉淀
(6)怎样判断沉淀是否洗净
(7)烘干沉淀并计算。烘干后称量沉淀质量为bg，列出计算Na2SO3纯度的计算式。
9.将amol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa)，在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同，则H2S的氧化产物可能有如下三种情况：
(1)全部是SO2此时a的取值范围是 。
(2)全部是S，此时a的取值范围是 ，并且d1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2，部分是S，此时a的取值范围是 。反应所生成SO2的物质的量为 mol。容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a的代数式表示)。
第八章 氧族元素 硫酸工业
第二课时 硫 硫酸
【考纲要求】
1. 掌握硫及其化合物的性质；
2. 掌握硫酸的“三大特性”；
3. 掌握离子反应和离子方程式的基本概念及离子方程式的书写。
教与学方案 笔记与反思
【自学反馈】
1． 本节知识网络图如下：
要求： 1.明白各步间转化关系
2. 能写出各步反应的化学方程式
3. 结合本章知识网络，学习相关物质性质、制法
二．你能回答下列问题吗？
1. 硫在自然界中的存在形式
2. 为什么硫的非金属性比氧、氯弱？（通过硫、氧、氯分别与氢气和金属
反应的条件及生成物的性质说明）
3. SO2与Cl2的漂白性有何不同？
4. 二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐的还原性有何不同？（用化学方程式和离子
方程式加以说明）
5. 为什么SO3的吸收用98%的浓H2SO4？
6. 吸水性与脱水性的区别？
子
7．浓硫酸的强氧化性体现在那些方面？用相关的化学方程式加以说明：
（1） 与活泼金属（如铁 铝等，条件：常温和加热）
（2） 与不活泼金属（如铜 银等）
（3） 与还原性物质（如HI H2S等）
8．判断离子反应方程式主要从哪几方面进行考虑？
9．离子共存问题如何考虑？
【例题解析】
[例1]把硫与强碱加热至沸，反应后硫转化为S2-和SO32-，则反应的S和生成的S2-、SO32-的物质的量之比为：（ ）
A. 2：1：1 B.3：2：1 C.3：1：2 D.4：1：3
【解法一】 根据反应的化学方程式分析：
【解法二】根据氧化还原反应中，得失电子总数应相等关系进行分析：
解题思路: 。
易错点: 。
[例2]m克铁粉与n克硫粉放入试管中混合加热，反应完全后将混合物与过量的稀盐酸作用，问在标准状况下，能制得气体多少升？
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
例1. 将含有0.5NA个H2S分子的H2S与50.4升（标况）空气混合，在一定条件下，恰好完全反应。求生成物中含硫元素的物质的量是多少？（设空气中O2体积占）
思维方法: 。
展望高考:
例2. 将过量铁片投入含有硫酸的硫酸铜溶液中，充分反应后，把铁片取出
洗净，干燥称量，结果与原铁片质量相同。求原溶液中硫酸铜和硫酸物质
的量之比。
思维方法: 。
展望高考:
【巩固练习】
课堂反馈
1、 选择题
1.下列物的南的名称、化学式、主要用途都正确的是（ ）
A. 石膏（CaSO4·2H2O）用于制造各种模型
B. 皓矾（ZnSO4）用于医药、木材防腐剂、媒染剂
C. 硫酸钡（BaSO4）作白色颜料、“钡餐”
D. 胆矾（CuSO4）用于制造农药
2.能区别NaBr,KI,NaCl,Na2Cl,Na2CO3和Na2SO4五种固体的试剂是（可加热）（ ）
A.AgNO3溶液 B.溴水 C.BaCl2溶液 D.浓硫酸
3.下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开的是（ ）
A.KOH,K2CO3,MgSO4,KHSO4 B.NaNO3,HCl,NH4Cl,KOH
C.BaCl2,CaCl2,Na2SO4,KNO3 D.HCl,KOH,K2SO4,K2CO3
4.能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）
A. 铁跟盐酸反应：2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
B. 磷酸二氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应：H2PO4-+2OH- PO43-+2H2O
C. 碳酸钙与醋酸反应：CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D. 铜与稀硝酸反应：Cu+NO3-+4H+ Cu2++NO↑+2H2O
5.在某无色透明的溶液中下列各组离子能大量共存的是（ ）
A.K+,H+,I-,NO3- B.Mg2+,Cu2+,Cl-,SO2-4
C.K+,Na+,Br-,MnO4- D.K+,OH-,S2-,NO3-
6.关于硒的叙述正确的是( )
A. 作半导体材料,熔点很高
B. 硫化导体材料,熔点很高
C. H2SeO3有酸性,又有氧化性和还原性
D. 硒与铁反应生成Fe2Se3
7.把碘滴入硫化钠溶液中,溶液变混浊,将溴水滴入碘化钾溶液中,溶液呈黄褐色,由
此得出的正确结论是( )
A. 离子的氧化性:S2-B. 离子的还原性:Br-C. 元素的非金属性:Br>S>I
D. 单质的氧化性: Br2>I2>S
8.把浓硫酸滴入浓盐酸中,会有氯化氢气体逸出,对此现象的合理解释是( )
A. 氯化氢难溶于水
B. 浓硫酸有脱水性
C. 浓硫酸是一种高沸点的酸
D. 浓硫酸溶于水放出大量的热,降低了氯化氢的溶解度
9.下列离子方程式不正确的是( )
1 碳酸氢钙溶液遇盐酸:Ca(HCO3)2+2H+ Ca2++2H2O+2CO2↑
②H2S通入大量NaOH溶液中:OH-+H2S HS-+H2O
③Ba(OH)2溶液中通入足量的SO2气体:Ba2++SO2+H2O BaSO3↓+H2O
④实验室制硫化氢:S2-+2H+ H2S↑
A.①②③④ B.②④ C.②③④ D.①③
10.赤热的炭与浓硫酸共热产生气体能使下列物质的水溶液变浑浊的为( )
A.H2S溶液 B.CaCl2溶液 C.溴单质的水溶液 D.Ca(OH)2溶液
11.将2.5毫升0.1摩/升的Na2S溶液,1毫升0.1摩/升的Na2SO3溶液,7毫升0.1摩/升盐酸相混和于一密封容器内,体系内硫元素以各形式存在的相对含量是( )
A.H2S>HS->S2->S B.H2S> S2->S>HS-
C.S>H2S>HS->S2- D. S> S2-> H2S>HS-
12.下列说法正确的是( )
A. 能使石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B. 能使品红溶液褪色,将其煮沸又变红的无色气体一定为SO2
C. 用NaHSO3,Na2SO3与浓H2SO4反应都可产生SO2
D. 某酸性溶液经分析含大量S2-,SO42-,MnO4-
13.等物质的量的氯气和二氧化硫气体通入滴有紫色石蕊试液的氯化钡溶液中,以下叙述正确的是( )
A.无沉淀产生,溶液变成无色 B.产生BaSO3沉淀,溶液变成红色
C.产生BaSO4白色沉淀,溶液变色成红色 D.产生BaSO3白色沉淀,溶液变成无色
14.使用浓H2SO4时,若不慎沾在皮肤上,正确的清洗方法是( )
A. 用饱和的NaOH溶液中和
B. 用大量水冲洗,然后用3%～5%碳酸氢钠溶液清洗,并涂上碳酸氢钠溶液
C. 用干布擦，然后用水冲洗
D. 用稀氨水冲洗
15.向50毫升，18摩/升H2SO4溶液中加入足量铜片并加热.充分反应后，被还原的H2SO4
的物质的量（ ）
A.小于0.45摩 B.等于0.45摩
C.在0.45摩和0.90摩之间 D.大于0.90摩
课外作业
填空题
1. ①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式
.
2 在以中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式
.
2．试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按图3-3所示进行实验：
（1） 请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
（2） 若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶液物W的质量是M,则
每份试样X中氧化铜的质量为 (用m表示)
实验题
1. 下图是有关硫及其化合物的实验装置：
实验中用到的实验试剂在下列中选择：①浓硫酸；②70%硫酸；③25%硫酸；④新开封的亚硫酸钠粉末；⑤硫化亚铁；⑥氢氧化钠溶液；⑦溴水；⑧碳酸钠溶液.
在实验开始不久即在B瓶中析出固体粉末状物质.试回答：
（1）A中分液漏斗盛放的试剂是 平底烧瓶中盛有的试剂是 .其中在实验时反应的化学方程式为 .
（2）B中的化学方程式是 ，反应的氧化产物和还原产物的物质的量比是 .
(3)E(启普发生器)中盛有的两种试剂及发生反应的离子方程式是：试剂 ，反应： .
(4)如果A、E两装置气体发生速度相同，流量也相同时，在D中反应的离子方程式是
.
(5)D的作用是 ，C的作用是 .
2. 用图3-5所示的实验过程，测定含Na2SO3的亚硫酸钠中Na2SO3的质量分数（Na:23克/摩；Ba:137克/摩；S：32克/摩）.
图3-5
测定沉淀乙（纯净干燥）的质量W1g，试回答：
（1）试剂A溶液是 ，检验A稍过量的方法是 ；
（2）试剂B溶液是 ，B的作用是 ；
（3）沉淀甲的化学式是 ，沉淀 乙的化学式是 ；
（4）沉淀甲与B反应的离子方程式是 ；
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。
教与学方案 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
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，
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：
FeS2→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-1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: 。
[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:
【考题再现】
1.目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及（ ）。
A．SO2 B．NO2 C．CO2 D．可吸入颗粒物
思维方法:
展望高考:
2.下列说法中不正确的是（ ）。
A．硫酸工业的尾气必须回收、净化处理，主要为了充分利用原料
B．“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐
C．大气中，大量的SO2来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼
D．消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
思维方法: 。
展望高考:
3.以下烟气经净化处理后，可用做气体燃料的有（ ）。
①硫酸工业尾气 ②硝酸工业尾气 ③高炉煤气 ④焦炉煤气 ⑤炼钢过程中产生的棕色烟气 ⑥煅烧石灰石的气体产物
A．①②④ B．①③⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥
思维方法: 。
展望高考:
4.为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤
混合使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使含硫化合物进入大气）反应的
化学方程式： 。
思维方法: 。
展望高考:
【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的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是 （ ）
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%
6．在一定条件下，某密闭容器发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ， H= -98.3kJ/mol，反应达到平衡后SO2、O2、SO3的物质的量之比为3:2:5，保持其它条件不变，升温后重新达到平衡，SO3、O2的物质的量分别为2α mol和α mol，则此时容器内SO2的物质的量应为 （ ）。
A． mol B． mol C． mol D． mol
课外作业
填空题
1．硫酸工业常用 收SO3，是为了避免 ；在生产过程中为了提高原料的利用率，常用 、 。
2．冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染，常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2，处理烟道废弃回收硫，写出该反应的化学方程式 。
3．以下可逆反应中，达到平衡后，通过升高温度可提高反应物转化率的是 ；通过增大压强可提高反应物转化率的是 ；改变压强，转化率不变的是 。
①A(s)+B(g) C(g)， ΔH < 0；
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)， ΔH < 0；
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g)，ΔH > 0；
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ，ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g)，ΔH < 0；
计算题
1．以黄铁矿为原料，用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS2的利用率为90%，SO2的转化率为95%，SO3吸收为H2SO4时的损耗率为2%，。现有含70% FeS2的黄铁矿1 t，可生产98%的硫酸多少t
2．某化工厂硫酸车间，为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后混合气体中含氧气的体积分数为11%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失。问该厂生产100 t 98%的硫酸需要消耗标准状况下空气多少m3。
第八章 氧族元素 硫酸工业
第四课时 环境保护 绿色化学
【考纲要求】
1.大气污染及防治；
2.水体污染的危害、种类与防治；
3.土壤污染及防治；
4．认清环境污染严重危害人类生存，增强环境保护的意识。
教与学方案 笔记与反思
【自学反馈】
1． 大气污染
（1） 成因：大气污染可分为如下两类：①天然污染是指
②人为污染源是由于
包括
（2）危害：我国大气中污染物主要来自 ，
对我国环境质量影响较大的污染物有
等，其危害是①
②
(3).治理的方法有：
2． 温室效应：
（1） 机理：
（2） 导致原因：
（3） 危害：
（4） 治理途径：
3． 臭氧层破坏：
（1） 臭氧对环境的作用：
（2） 臭氧层的破坏
（3） 危害：
（4） 治理：
4． 酸雨：
（1） 酸雨的概念：
（2） 酸雨的危害：
（3） 控制酸雨的措施：
5． 水污染：
（1） 成因：
（2） 危害：
（3） 治理：
【例题解析】
[例1]关于酸雨的下列分析正确的是( )
A.因空气中无催化剂，SO2不能转化成SO3，酸雨中只含H2SO3
B.SO2在空气中有条件形成SO3，所以酸雨中含H2SO4
C.酸雨是无法避免的
D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大
解题思路: 。
易错点: 。
[例2]某工厂处理含二氧化硫废气时采用“将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法。该厂初步处理后的废气中氧气的体积分数为10%，二氧化硫的体积分数为0.2%。使该废气在400℃时以5m3/h的速率通过催化剂层与速率为20L/h的氨气混合，再喷水使之发生反应，2NH3+H2SO4NH4)2SO4将得到的溶液在结晶装置中处理，可得到硫酸铵晶体。将气体都折合为标准状况下进行计算：
(1) 该工厂为什么将废气以5m3/h的速率与速率为20L/h的氨气混合为最佳配比(用计算说明 )
(2) (2)若该厂每天排放10000m3这种废气，按上述方法该厂每月(30天)计算可得到硫酸铵多少 吨 消耗氨气多少m3 ?
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1.我国城市环境污染中的大气污染主要是（ ）
A．N2 Cl2 CO2 酸雨 B．SO2 NO2 CO 烟尘
C．NH3 CO2 NO 雾 D．HCl SO2 N2 粉尘
思维方法: 。
展望高考:
2．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2、NO等物质）是空气主要污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
（1） 写出CO与NO反应的化学方程式
（2） “催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是
（3）控制城市空气污染的方法可以有（ ）
A．开发新能源 B．使用电动车 C．植树造林 D．戴上呼吸面具
思维方法: 。
展望高考:
【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的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是
（ ）。
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%
6．在一定条件下，某密闭容器发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ， H= -98.3kJ/mol，反应达到平衡后SO2、O2、SO3的物质的量之比为3:2:5，保持其它条件不变，升温后重新达到平衡，SO3、O2的物质的量分别为2α mol和α mol，则此时容器内SO2的物质的量应为 （ ）。
A． mol B． mol C． mol D． mol
7.治理“三废”保护环境的最主要的方法是 （ ）
A.减少污染严重的工厂 B.把三废埋入深洞
C.提高人们的认识 D.变废为宝，综合利用
8.下列关于接触法制硫酸的叙述中，不正确的是 （ ）
A. 黄铁矿粒在沸腾炉中燃烧快，反应完全，提高了原料的利用率
B. 炉气净化的目的是防止催化剂中毒
C. 热交换器的目的是利用反应放热，预热SO2和O2，冷却反应生成的SO2
D. 吸收塔用水吸收SO3，因为SO3在水中溶解度大，吸收完全
9.酸雨形成的主要原因是 ( )
A.汽车排出大量尾气 B.自然界中硫化物分解
C.工业上大量燃烧含硫燃料 D.制硫酸厂排出大量尾气
课外作业
1．硫酸工业常用 收SO3，是为了避免 ；在生产过程中为了提高原料的利用率，常用 、 。
2．冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染，常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2，处理烟道废弃回收硫，写出该反应的化学方程式 。
3．以下可逆反应中，达到平衡后，通过升高温度可提高反应物转化率的是 ；通过增大压强可提高反应物转化率的是 ；改变压强，转化率不变的是 。
①A(s)+B(g) C(g)， ΔH < 0；
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)， ΔH < 0；
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g)，ΔH > 0；
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ，ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g)，ΔH < 0；
4．以黄铁矿为原料，用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS2的利用率为90%，SO2的转化率为95%，SO3吸收为H2SO4时的损耗率为2%，。现有含70% FeS2的黄铁矿1 t，可生产98%的硫酸多少t
5．某化工厂硫酸车间，为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后混合气体中含氧气的体积分数为11%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失。问该厂生产100 t 98%的硫酸需要消耗标准状况下空气多少m3。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
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