高中化學(xué)《化學(xué)與技術(shù)》專題二 第三、四單元 硫酸工業(yè)及鎂和鋁的冶煉教案 蘇教版選修

1、第三、四單元 硫酸工業(yè)及鋁的冶煉知識(shí)回顧1. 寫出接觸法制硫酸的化學(xué)原理2. 思考加快固體和氣體反應(yīng)速率的方法？思考可以使二氧化硫充分轉(zhuǎn)化成三氧化硫的方法3. 在合成氨氣的實(shí)驗(yàn)中如何選擇反應(yīng)的條件？如何充分利用能量4. 請(qǐng)列舉冶煉金屬的工業(yè)方法？從原理上指出鈉、鎂、鋁、鐵、銅、銀、金的冶煉方法，方法選擇的依據(jù)是什么？知識(shí)學(xué)習(xí)5. 工業(yè)制硫酸的三原理對(duì)應(yīng)的三設(shè)備是什么？三原理是如何指導(dǎo)三設(shè)備的設(shè)計(jì)的？三設(shè)備的設(shè)計(jì)哪些方面考慮了速率因素？哪些方面考慮了平衡因素？哪些方面考慮了工業(yè)效益？8. 為何進(jìn)行二氧化硫氣體的凈化？為什么不直接使用水來(lái)吸收三氧化硫？二氧化硫中含有三氧化硫如何除去？硫酸為什么不氧

2、化還原性較強(qiáng)的二氧化硫？9.10) 如何治理工業(yè)三廢？習(xí)題鞏固：8. 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(見下圖。按此密閉體系中氣體的流向，則在A處流出的氣體為A SO2 B SO3，O2 C SO2， O2 DSO2，SO3 9. 硫鐵礦高溫下空氣氧化產(chǎn)生二氧化硫：4FeS211O28SO22Fe2O3設(shè)空氣中N2、O2的含量分別為0.800和0.200（體積分?jǐn)?shù)，以下氣體含量均用體積分?jǐn)?shù)表示），試完成下列各題：（1）1.00mol FeS2完全氧化，需要空氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為 L（2）55L空氣和足量FeS2完全反應(yīng)后，氣體體積（同溫

3、同壓）變?yōu)?L（3）用空氣氧化FeS2產(chǎn)生的氣體混合物中，O2的含量為0.0800，計(jì)算SO2的含量。（4）設(shè)FeS2氧化產(chǎn)生的氣體混合物為100L，其中O2為aL，SO2為bL。 寫出a和b的關(guān)系式 在右圖中畫出a和b的關(guān)系曲線（FeS2氧化時(shí)，空氣過(guò)量20%）說(shuō)明：為方便作圖，縱坐標(biāo)用13b表示38. 工業(yè)上測(cè)量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如下圖；反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應(yīng)為（N2、O2不與I2反應(yīng)）：SO2I22H2OH2SO42HI（1）混合氣體進(jìn)入反應(yīng)管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于 的體積（填寫氣體的分子式）。（2）反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失卮，沒有

4、及時(shí)停止通氣，則測(cè)得的SO2含量 （選填：偏高，偏低，不受影響）。（3）反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用 代替（填寫物質(zhì)名稱）。（4）若碘溶液體積為VamL，濃度為C molL1，N2與O2的體積為VbmL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。用C、Va、Vb表示SO2的體積百分含量為： 。（5）將上述裝置改為簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，除導(dǎo)管外，還需選用的儀器為 （選下列儀器的編號(hào)）。a燒杯 b試管 c廣口瓶 d容量瓶 e量筒 f單孔塞 g雙孔塞39. （1）用含硫48%的硫鐵礦為原料，用接觸法制硫酸，如果原料的利用率為96%，硫酸的產(chǎn)率為90%30t硫鐵礦能生產(chǎn)98%的硫酸多少噸？（2）用含F(xiàn)eS290%的硫鐵礦

5、為原料，用接觸法制硫酸，如果原料的利用率為96%，硫酸的產(chǎn)率為90%30t硫鐵礦能生產(chǎn)98%的硫酸多少噸？（3）用接觸法制硫酸時(shí)，在吸收塔中用98%的濃硫酸1000g來(lái)吸收SO3，生成H2SO4SO3，然后再稀釋成98%的濃硫酸，可得98%的硫酸多少克？40. 在工業(yè)制取硫酸時(shí)，混合氣體的組成是SO2占7%，O2占11%，N2占82%。將100體積的混合氣體通入接觸室反應(yīng)后，在恢復(fù)到原來(lái)的溫度和壓強(qiáng)后導(dǎo)出氣體的體積變?yōu)?7.2體積，則SO2的轉(zhuǎn)化率為A、40% B、60% C、80% D、90%41. 在氧氣中充分煅燒1g鐵和硫組成的化合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO3氣體，然后又全部轉(zhuǎn)化為硫酸

6、，這些硫酸恰好被60mL0.5molL-1的NaOH溶液完全中和，則原化合物中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A、48%B、44%C、34% D、42.8%第四單元鋁的冶煉知識(shí)學(xué)習(xí)2. 請(qǐng)以線圖的方式表示利用鋁土礦（含雜質(zhì)Fe2O3、SiO2）提純得到三氧化二鋁，并寫出反應(yīng)方程式3. 電解氯化鈉得到金屬鈉，電解氯化鎂得到金屬鎂，為何不電解其氧化物得到對(duì)應(yīng)金屬？為什么不能電解氯化鋁得到金屬鋁，直接電解氧化鋁得到金屬鋁的困難何在？科學(xué)家是如何解決這一難題的？解決該難題的意義何在？4. 觀察圖2-16解釋裝置如此設(shè)計(jì)的意圖，預(yù)測(cè)在生產(chǎn)中可能存在的問(wèn)題是什么？習(xí)題鞏固1.冶煉金屬一般有下列方法：焦炭法 水煤氣（或氫氣，

7、2.或一氧化碳）法 活潑金屬置換法 電解法;四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。（1）請(qǐng)對(duì)下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號(hào)填入表中空格：火燒孔雀石煉銅濕法煉銅鋁熱法煉鉻從光鹵石中煉鎂火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（寫主要的兩個(gè)）：_ 、_。（2）請(qǐng)?jiān)倥e出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(gè)（用化學(xué)方程式表示）：_ 、_ 、_ 。3.下列反應(yīng)原理不4.符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是（A） （B） （C） （D） 5.冰晶石在冶煉鋁的過(guò)程中的作用是A催化劑B助熔劑C氧化劑D還原劑6.下列關(guān)于鋁的冶煉的說(shuō)法正確的是A用石墨作陽(yáng)極，7.陽(yáng)極因高溫與氧氣反應(yīng)而8.不9.斷減少，10.因

8、此要不11.斷更換陽(yáng)極B用石墨作陰極，12.利用了石墨的穩(wěn)定性C 不13.能用電解氯化鋁來(lái)得到金屬鋁，14.是因?yàn)槁然X的熔點(diǎn)高D冰晶石的加入，15.有利于降低能耗，16.降低冶煉成本。17.Fe是地殼中含量很豐富的元素，18.也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是在高爐中冶煉的，19.高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，20.還需加入焦炭和石灰石。請(qǐng)?zhí)羁眨簩懗龃盆F礦主要成分的化學(xué)式：_。寫出赤鐵礦還原成鐵的化學(xué)方程式：_。寫出焦炭在高爐中所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：_。寫出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：_。21.（1）用鋁熱反應(yīng)把V2O5中的V還原出來(lái)，22.每還

9、原得到1 mol V則被氧化的鋁的物質(zhì)的量是_mol，23.反應(yīng)方程式_ 。（2）利用鋁熱反應(yīng)原理，24.將鋁粉、石墨和二氧化鈦按一定的比例混合置于金屬表面上，25.在高溫下煅燒可制得耐熱物質(zhì)TiC。試進(jìn)一步寫出反應(yīng)的方程式：_。（用雙線橋分析電子得失）26.某課外活動(dòng)小組加熱炭粉（過(guò)量）和氧化銅的混合物。再用圖119裝置，27.對(duì)獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去。請(qǐng)你幫助他們完成下列報(bào)告。圖119(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲(2)實(shí)驗(yàn)用品：儀器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等藥品：紅褐色（含炭）樣品、過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃硫酸等(3)實(shí)驗(yàn)

10、內(nèi)容：(4)計(jì)算：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_（用含、1、2的代數(shù)式表示）(5)問(wèn)題和討論：實(shí)驗(yàn)完成后，(6)老師評(píng)議說(shuō)：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，(7)即便C中反應(yīng)完全，(8)D中吸收完全，(9)也不(10)會(huì)得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論，(11)有同(12)學(xué)提出在B與C之間加入一個(gè)裝置。再次實(shí)驗(yàn)后，(13)得到了較正確的結(jié)果。那么，(14)原來(lái)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是_ 。在B與C之間加入的裝置可以是_ ，(15)其中盛放的藥品是_。28.鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，29.在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多，30.重要的有磁鐵礦石（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3）等。（1）寫出用赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)反應(yīng)方程式：_。（2）紅熱的鐵能跟水蒸氣起反應(yīng)，31.有一種產(chǎn)物是可燃?xì)怏w，32.則其化學(xué)反應(yīng)方程式為：_。在常溫下，3