Question

( 15 分）【 化學一選修化學與技術 】硫磺可用于生產化工原料硫酸。某工廠用下圖所示的工藝流程生產硫酸。

請回答下列問題：

（1）為充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝 （填設備名稱）。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是 。

（2）為使硫磺充分燃燒，經流量計1通人燃燒室的氧氣過量50 % ，為提高SO2 轉化率，經流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2．5倍，則生產過程中流經流量計 1 和流量計 2 的空氣體積比應為 。 b 管排出的尾氣的處理方法 是 。

（3）與使用硫鐵礦為原料的生產工藝相比，該工藝的特點是 。

A．耗氧量減少 B．二氧化硫的轉化率提高

C．產生的廢渣減少 D．不需要使用催化劑

（4）硫酸的用途非常廣，可應用于下列哪些方面 。

A．橡膠的硫化 B．表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成

C．鉛蓄電池的生產 D．過磷酸鈣的制備

（5）礦物燃料的燃燒是產生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加人適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時SO2的排放，請寫出此脫硫過程中反應的化學方程式 。

 

Answer 1

（1）熱交換器，增加SO3與濃硫酸的接觸面積，利于SO3的吸收；（2）1．2:1（或6:5），用氨水吸收；（3）A、C；（4）B、C、D；（5）CaCO3CaO+CO2↑；2SO2+2CaO+O22CaSO4

（或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2）

【解析】

試題分析：（1）為充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝熱交換器，在吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是增加SO3與濃硫酸的接觸面積，使SO3被充分的吸收；（2）在燃燒室中發(fā)生反應： S+O2 SO2;在接觸室中發(fā)生反應：2SO2+O22SO3。若產生2mol的SO2；因為使硫磺充分燃燒，經流量計1通人燃燒室的氧氣過量50 % ，所以經流量計1通人燃燒室的氧氣為3mol, 在這些進入到接觸室是氣體中含有氧氣1mol,氧化2mol的SO2需要氧氣的物質的量是1mol,所以還經流量計2的的氧氣的量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2．5倍，則應該通入的氧氣是2．5mol, 生產過程中流經流量計 1 和流量計 2 的空氣體積比應為3:2．5=6:5；b 管排出的尾氣含有SO2、SO3等酸性氣體，處理方法是用氨水吸收制成氮肥；（3）與使用硫鐵礦為原料的生產工藝相比，該工藝的特點是耗氧量減少、產生的廢渣減少；而反應2SO2+O22SO3的發(fā)生需要催化劑的使用，而且反應物的轉化率與加入的物質的相對多少有關，與燃燒的原料無關，故選項是AC。（4）硫酸的用途非常廣，可應用于表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成、鉛蓄電池的生產中的電解質、及利用其強酸性來生產過磷酸鈣肥料。故選項是B、C、D。（5）礦物燃料的燃燒是產生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加人適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時SO2的排放，請寫出此脫硫過程中反應的化學方程式是CaCO3CaO+CO2↑；2SO2+2CaO+O22CaSO4（或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2）

考點：考查硫酸生產過程的物質的使用、反應原理、物質的用途等知識。