Question

(選做題)【化學(xué)——化學(xué)與技術(shù)】

硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。

(1)硫酸的最大消費(fèi)渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見(jiàn)化肥有________________(任寫(xiě)一種)。

(2)硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學(xué)平衡原理來(lái)確定的條件或措施有________________(填寫(xiě)序號(hào))。

A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎

B.使用V₂O₅作催化劑

C.轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度

D.凈化后的爐氣中要有過(guò)量的空氣

E.催化氧化在常壓下進(jìn)行

F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO₃

(3)在硫酸工業(yè)中，通過(guò)下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫：

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) ΔH=-98.3 kJ·mol^-1

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO₂分離后，將未轉(zhuǎn)化的SO₂進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，假若兩次SO₂的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO₂的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________。

(4)硫酸的工業(yè)制法過(guò)程涉及三個(gè)主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔)。

①三個(gè)設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對(duì)流”。請(qǐng)簡(jiǎn)單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對(duì)流的。

_____________________________________________________________。

②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨—酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理。(只寫(xiě)出2個(gè)方程式即可)

_____________________________________________________________________。

Answer 1

(1)硫酸銨(或硫酸鉀或過(guò)磷酸鈣等)

(2)CD

(3)99.75%

(4)①SO₃從吸收塔底部進(jìn)入，吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋，形成對(duì)流

②SO₂+NH₃+H₂ONH₄HSO₃

2NH₄HSO₃+H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑

(或SO₂+2NH₃+H₂O (NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄+H₂O+SO₂↑)

解析：(1)硫酸銨或硫酸鉀。

(2)適宜溫度考慮到反應(yīng)速率和催化劑活性范圍，使用廉價(jià)易得的O₂，使SO₂盡最大程度地轉(zhuǎn)化。

(3)SO₂的轉(zhuǎn)化率為99.75%。

(4)SO₃從吸收塔的塔底吸入，濃硫酸從頂部下淋，形成對(duì)流。

SO₂+NH₃+H₂ONH₄HSO₃，2NH₄HSO₃+H₂SO₄(NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑