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

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,課題1化工生產(chǎn)過程中的基本問題,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)原理與過程的一般方法對于某一具體的化工產(chǎn)品，研究生產(chǎn)過程要從產(chǎn)品的和考慮，來確定。3．確定化工生產(chǎn)反應(yīng)原理與過程的案例研究——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,硫,硫黃、黃鐵礦,(2)生產(chǎn)步驟：生產(chǎn)硫酸的主要化學(xué)過程可以分成、和SO3轉(zhuǎn)化為硫酸三個階段。(3)工業(yè)上制硫酸的基本生產(chǎn)原理①造氣：以S為原料制備SO2，反應(yīng)方程式S＋O2SO2(屬反應(yīng))。②催化氧化：將SO2氧化成SO3，反應(yīng)方程式(屬反應(yīng))。③SO3吸收：三氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸，反應(yīng)方程式SO3＋H2O===H2SO4(屬反應(yīng))。,SO2的,生成,SO2轉(zhuǎn)化為SO3,放熱,放熱,放熱,2SO2＋O2,二、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)國家生產(chǎn)硫酸主要以為原料，我國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)中要通過反應(yīng)條件的控制使和都比較理想，還要同時考慮和。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、,400～500℃,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,SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O,CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O,2．廢渣的利用用黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的過程中，排出的爐渣和礦灰，可作為，還可以用來提煉；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時放出的熱量來預(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)的原理與過程從綜合效益出發(fā)，我國生產(chǎn)硫酸首先需要考慮哪些方面的問題？[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)我國天然硫資源缺乏，而且開采條件比較復(fù)雜。,(3)我國黃鐵礦儲量比天然硫要大。(4)硫黃制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程短，設(shè)備簡單，三廢治理量小，勞動生產(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)硫酸分為幾個生產(chǎn)階段？對應(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】①三個生產(chǎn)階段：造氣、催化氧化、SO3的吸收。②三個主要設(shè)備：沸騰爐(造氣)、接觸室(催化氧化室)、吸收塔。③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。①SO2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)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是______________________________________。,②為測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，測定濃硫酸增加的質(zhì)量。部分測定結(jié)果：銨鹽質(zhì)量為10.00g和20.00g時，濃硫酸增加的質(zhì)量相同；銨鹽質(zhì)量為30.00g時，濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68g；銨鹽質(zhì)量為40.00g時，濃硫酸的質(zhì)量不變。計算：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________。(計算結(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，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，正確；c中催化劑只對反應(yīng)速率有影響，對平衡無影響，錯誤；d中礦渣含大量Fe2O3可用于煉鐵，正確。,(5)①SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr所對應(yīng)的離子方程式是：SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO42－＋2Br－。②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：,1．50.064mol＝0.096mol，故n(NH4＋)＝(0.032＋0.096)mol＝0.156mol，由于H＋優(yōu)先于OH－反應(yīng)，故與NH4＋反應(yīng)的OH－為(0.232－0.096)mol＝0.136mol，亦為產(chǎn)生NH3的量。故m(NH3)＝0.136mol17gmol－1＝2.31g。,【點(diǎn)評】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)的量的簡單計算，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)中通入過量的空氣是為了提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率D．從吸收塔出來的硫酸經(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)選取那些儲量大、礦質(zhì)品位高、資源豐富、便于開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]【提示】(1)溫度SO2接觸氧化是一個放熱的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動理論判斷，溫度較低對提高SO2的轉(zhuǎn)化率有利。但是溫度較低時催化劑活性不高，反應(yīng)速率低。在實(shí)際生產(chǎn)中選定400～500℃作為操作溫度，這時反應(yīng)速率和SO2轉(zhuǎn)化率都比較理想。,(2)壓強(qiáng)SO2接觸氧化是一個氣體總體積縮小的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動理論判斷，加壓對提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利。但是，在常壓、400～500℃時，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(400～500℃)和催化劑。,(2009屆9月東北師大附中檢測)工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程如下圖：,(1)我國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，各種氣體的體積比為V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)＝0.46∶6.54∶7.73∶82，則SO2的利用率為______________________________________。,【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)①凈化氣體②控制溫度在400～500℃③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】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性相近，且鉀比鈉略強(qiáng)，當(dāng)利用金屬鉀制金屬鈉時，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)平衡移動原理，可推知，用鈉與氯化鉀反應(yīng)制金屬鉀的適宜溫度是()A．97.8～770℃B．770～774℃C．850℃D．1413～1500℃【解析】控制溫度使K蒸餾出來而Na不蒸餾出來，所以溫度應(yīng)在774～882.9℃之間?！敬鸢浮緾,三、硫酸生產(chǎn)過程中三廢的處理常說的工業(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)過程中三廢如何處理？[師生互動]【提示】三廢處理方法：①尾氣吸收方法一、石灰水吸收法SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O；CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。方法二、氨水吸收法SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。,②污水處理利用不同化工生產(chǎn)過程中產(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)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O。③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)錯誤；二氧化氮可跟燒堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，B項(xiàng)正確；黃鐵礦本來就是無機(jī)礦物質(zhì)，又經(jīng)過高溫煅燒后，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。【答案】BD【點(diǎn)評】無論化學(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等對環(huán)境有較大影響的有害氣體。能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是()A．NaOH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)。A項(xiàng)和D項(xiàng)雖然能反應(yīng)，但A在完全生成Na2SO3時溶液還是堿性，沒變色，而D在SO2還沒與氨水完全反應(yīng)時就開始變色了。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，各企業(yè)為了降低成本，競相將硫鐵礦制酸改為硫黃制酸，國際硫黃需求量的短缺也促使國內(nèi)硫黃制酸裝置紛紛下馬。按2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃，我國將在云南和貴州興建兩個大型磷肥基地，自然增大了國內(nèi)市場對硫酸的需求量。據(jù)估計，屆時我國對硫黃的年進(jìn)口將達(dá)4萬萬噸，我國也將成為世界最大的硫黃進(jìn)口國，同時面對的風(fēng)險也相應(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硫酸生產(chǎn)的重頭戲，我國必須對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，有效利用我國資源優(yōu)勢，盡量減少進(jìn)口，降低對國際市場的依賴。,【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；因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱，所以降低溫度，平衡正向移動；雖然增大壓強(qiáng)促進(jìn)平衡正向移動，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)C．SO2氧化為SO3時需使用催化劑，這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．接觸室的反應(yīng)溫度控制在400～500℃，因?yàn)樵谶@個溫度范圍內(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)氣體會使接觸室中的催化劑中毒，使催化劑喪失活性，同時防止?fàn)t氣中的水蒸氣和SO2生成酸而腐蝕管道；SO2轉(zhuǎn)化為SO3時使用催化劑是為了縮短到達(dá)平衡的時間，但它并不能影響化學(xué)平衡的移動，并不影響SO2的轉(zhuǎn)化率大小；接觸室控制反應(yīng)的溫度在400～500℃，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。【答案】D,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(見右圖)，下列有關(guān)說法中錯誤的是()A．上端進(jìn)入的氣體溫度較高，下端出來的氣體溫度較低,B．預(yù)熱含有二氧化硫的混合氣體，有利于接觸氧化C．A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，雖具備合成溫度，但無V2O5催化，不會生成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裝置，SO3溫度過高不易被吸收，所以下端出來的氣體溫度較低，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，SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，飄塵所起的作用可能是()①氧化劑②還原劑③催化劑④吸附劑A．①②B．①C．①③D．③④【解析】飄塵會吸附SO2和O2，并催化該反應(yīng)的進(jìn)行，使之轉(zhuǎn)化為SO3?！敬鸢浮緿,4．下列關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論中，敘述錯誤的是()A．充分利用三個反應(yīng)放出的熱能，來降低生產(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，勢必造成運(yùn)輸、環(huán)境污染等問題。【答案】C,5．某次采集酸雨樣品，每隔一段時間測定一次pH，得到數(shù)據(jù)如下表：請回答：(1)該酸雨的類型最有可能是“硝酸型”還是“硫酸型”(用序號填空)________；該污染物主要來源于(用序號填空)________。①硝酸型②硫酸型③燃煤火力發(fā)電④工業(yè)生產(chǎn)硫酸⑤工業(yè)電冶鋁⑥實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫,(2)放置時，雨水樣品pH變化的主要原因是_____________________________________。(3)pH變化的離子方程式為_________________________。【解析】硫的氧化物向硫酸轉(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隨時間延長而變化的趨勢可知，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)②③④(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)2SO2＋O2＋2H2O===4H＋＋2SO42－或2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO42－,(1)在生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了_________________。(2)加熱到400～500℃是由于_______________________。(3)壓強(qiáng)采用________，原因是_____________________。(4)常用濃硫酸來吸收SO3而不用水，因?yàn)開_____________________________________。,【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，同時還要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。如(2)(4)兩問是考慮速率問題，第(1)(3)問則是考慮化學(xué)平衡問題，且第(3)問要考慮生產(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)平衡的時間，提高單位時間內(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，對設(shè)備動力系統(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,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,