硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題。

⑴若1g含SiO2和FeS2的某硫鐵礦樣品，在氧氣中充分燃燒，殘余固體質(zhì)量為0.84g。某硫酸廠每天用這種礦石500t生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失5%的硫，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，則每天可以制得98%的H2SO4質(zhì)量為           t。

⑵某硫酸廠以硫為原料每天生產(chǎn)98%的H2SO4 a t。若送風(fēng)(鼓入空氣)后使硫充分燃燒，并在下一步催化氧化時不再補充空氣，設(shè)送風(fēng)機每天輸送空氣的體積為b m3/臺(標準狀況)。求理論上至少應(yīng)安裝         臺送風(fēng)機(空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%)。

⑶硫酸工業(yè)的尾氣通常是轉(zhuǎn)化為硫酸銨的。若尾氣中SO2、O2的體積分數(shù)分別為0.4％和0.5％。向尾氣中通入空氣(設(shè)空氣中O2的體積分數(shù)為20.5％，且不含SO2)，在400℃、催化劑作用下反應(yīng)，再與NH3混合，同時噴水降溫至200℃，在熱的結(jié)晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體。若某硫酸廠每天排放出的尾氣為5×105m3(標準狀況),按上述方法該廠每月(以30天計)最多能獲得         噸硫酸銨？

⑴342    ⑵1600a/b     ⑶353.6


解析:

⑴先求出該硫鐵礦樣品中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為48%，再根據(jù)關(guān)系式FeS2～2H2SO4求m(H2SO4)=500×48%×95%×90%×2×98/(120×98%)=342 (t)。

⑵由反應(yīng)原理：S+O2=SO2，2SO2+O2    2SO3，SO3+H2O=H2SO4，可得總反應(yīng)式：3/2O2～H2SO4。則n(O2)=3/2×n(H2SO4)=3/2×a×106g×98%/98g·mol–1=1.5a×104(mol)。故理論上需安裝送風(fēng)機的臺數(shù)為：1.5a×104mol×22.4L·mol–1×10–3m3·L–1/(bm3/臺×21%)=1600a/b (臺)。

⑶               SO2            ～      (NH4)2SO4

                 22.4×10－3 m3           132×10－6噸

              30×5×105 m3×0.4％            x

列式，求得：x≈353.6噸

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江西一模）[化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題．
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū)（填選項的標號）
A．有豐富黃鐵礦資源的城市  B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市  D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）據(jù)測算，接觸法制硫酸過程中，若反應(yīng)熱都未被利用，則每生產(chǎn)1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量．請通過計算判斷，若反應(yīng)：SO2（g）+
1
2
O2?SO3 △H=-98.3kJ?mol-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1t98%硫酸只需外界提供（或可向外界輸出）
6.23×105
6.23×105
千焦能量（H2SO4的摩爾質(zhì)量為98g?mol-1）
（3）CuFeS2是黃鐵礦的另一成分，煅燒時，CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
．
（4）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）
沸騰爐溫度/℃ 600 620 640 660
礦渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)隨溫度升高而降低的原因
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡逆移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少（或溫度升高，SO3物質(zhì)的量減少，故CuSO4的量減少）
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡逆移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少（或溫度升高，SO3物質(zhì)的量減少，故CuSO4的量減少）
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?許昌三模）[化學(xué)--選修2：化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題．
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū)．
A．風(fēng)光秀麗的旅游城市             
B．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市
C．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）寫出沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦的化學(xué)方程式：
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
；
寫出接觸室中的化學(xué)方程式：
2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3
2SO2+O2
催化劑
.
△
2SO3
．
（3）CuFeS2是黃銅礦的主要成分，煅燒時CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 高溫 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 高溫 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
．
（4）在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是
D
D
．
A．黃鐵礦煅燒前需要粉碎，因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B．從沸騰爐出來的爐氣需凈化，因為爐氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C．二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑，這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D．三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以提高三氧化硫的吸收效率
（5）下表是壓強對SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響：
壓強Mpa
轉(zhuǎn)化率%
溫度/℃		 0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
對于SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)，增大壓強可使轉(zhuǎn)化率
增大
增大
，但在實際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件，理由是
常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很大
常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很大
．
（6）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化見下表：
沸騰爐溫度 600 620 640 660
爐渣中CuSO4質(zhì)量分數(shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)隨溫度升高而降低的原因：
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)隨溫度升高，平衡左移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少（或溫度升高，SO3物質(zhì)的量減少，故CuSO4的量減少）
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)隨溫度升高，平衡左移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少（或溫度升高，SO3物質(zhì)的量減少，故CuSO4的量減少）
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?太原二模）[化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題．
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū)（填標號）；
A．有豐富黃鐵礦資源的城市 
B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 
D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS2是黃鐵礦的另一成分，煅燒時CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3 和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
．
（3）在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是
D
D
．
A．黃鐵礦燃燒前需要粉碎，因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B．從沸騰爐出來的爐氣需凈化，因為爐氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C．二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑，這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D．三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3 在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）
沸騰爐溫度/℃ 600 620 640 660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4 在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)隨溫度升高而降低的原因
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡左移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡左移，SO3物質(zhì)的量減少，所以CuSO4的量減少
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題。

(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在___________的郊區(qū)(填選項的序號)。

A.有豐富黃鐵礦資源的城市                     B.風(fēng)光秀麗的旅游城市

C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市                     D.人中稠密的文化、商業(yè)中心城市

(2)據(jù)推算，接觸法制硫酸過程中，若反應(yīng)熱都未被利用，則每生產(chǎn) 1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ能量。請通過計算判斷，若反應(yīng)：SO2(g)+O2(g)SO3(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界輸出)多少千焦能量？(H2SO4的摩爾質(zhì)量為98 g·mol-1)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2010年山東青島市高三第二次模擬練習(xí) 題型：填空題

（8分）【化學(xué)—化學(xué)與技術(shù)】
硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題。
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在     的郊區(qū)（填標號）；
A．有豐富黃鐵礦資源的城市   B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分，煅燒時CuFeS2 轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               。
（3）在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是  。
A．黃鐵礦燃燒前需要粉碎，因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B．從沸騰爐出來的爐氣需凈化，因為爐氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C．二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑，這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D．三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）

沸騰爐溫度/℃
600
620
640
660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/%
9.3
9.2
9.0
8.4
    已知CuSO4在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO4 的質(zhì)量分數(shù)隨溫度升高而降低的原因                          。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案