Question

（15分）工業(yè)上常產(chǎn)生大量的廢氣、廢水、廢渣、廢熱，如果處理不好，隨意排放，會造成污染，而如果科學回收，可變廢為寶。

（1） 一座大型硫酸廠同時又是一座能源工廠，硫酸廠生產(chǎn)過程中的余熱若能充分回收利用，不僅不需要外界供應能源，而且還可以向外界輸出大量的熱能。硫酸廠產(chǎn)生余熱的主要設(shè)備有________。

（2）硫酸廠產(chǎn)生的大量燒渣(硫鐵礦煅燒后的灰渣)的用途是________(寫一種即可)；寫出電解精煉銅陽極泥的一種用途________。

（3） 工業(yè)制硫酸的尾氣中含有的少量SO2，可先用氨水吸收，再用稀硫酸處理。

①該反應的化學方程式為_________； ②這樣處理的優(yōu)點是____________________。

（4）干熄焦技術(shù)是將煉焦爐推出的約1 000℃的赤熱焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性氣體(主要成分是氮氣，溫度在170～190℃)熄滅，被加熱到700～800℃的惰性氣體經(jīng)除塵后進入余熱鍋爐，產(chǎn)生的過熱蒸氣送往汽輪發(fā)電機發(fā)電。干熄1 t焦炭可產(chǎn)生500 kg過熱蒸氣，可折合成46 kg標準煤。舉出兩例采用逆流原理的化工設(shè)備或化學儀器________、________。

（5）下圖表示石灰-石膏法吸收SO2的工藝流程，寫出反應的化學方程式 。

 

Answer 1

（1）沸騰爐和接觸室 （2）作高爐煉鐵的原料(或回收有色金屬、提取金銀、制磚等都可)　

回收貴金屬金、銀等

（3）①SO2＋NH3·H2O=NH4HSO3、2NH4HSO3＋H2SO4= (NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑

[或SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O，(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑]

②生成的SO2可用作制硫酸的原料，硫酸銨可作化肥

（4）熱交換器　冷凝管(或工業(yè)制硫酸中的吸收塔)

（5）SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2O ，2CaSO3+O2+4H2O==2CaSO4·2H2O。

【解析】

試題分析：（1） 在沸騰爐中進行硫鐵礦的煅燒，產(chǎn)生大量的熱量；在接觸室中進行SO2的催化氧化，該反應液是放熱反應，所以硫酸廠產(chǎn)生余熱的主要設(shè)備有沸騰爐和接觸室；（2）（2）硫酸廠產(chǎn)生的大量燒渣(硫鐵礦煅燒后的灰渣)含有Fe元素，可以作高爐煉鐵的原料、制磚、或回收有色金屬等。在電解精煉銅時，以粗銅為陽極，Cu及比Cu活潑的計算雜質(zhì)變?yōu)殡x子進入溶液，而活動性比Cu弱的如Ag、Au就沉積在陽極的底部，俗稱陽極泥，可以用來回收貴金屬金、銀等。（3） ①工業(yè)制硫酸的尾氣中含有的少量SO2，可先用氨水吸收，該反應的化學方程式為SO2＋NH3·H2O=NH4HSO3、SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O；然后再用稀硫酸處理，該反應的化學方程式為2NH4HSO3＋H2SO4= (NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑，(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑。②這樣處理的優(yōu)點是生成的SO2可用作制硫酸的原料，硫酸銨可作化肥，達到既整理的污染，也生產(chǎn)了有價值的產(chǎn)品。（4） 采用逆流原理的化工設(shè)備工業(yè)制取硫酸的熱交換器(或工業(yè)制硫酸中的吸收塔)或化學儀器冷凝管 。（5）如圖表示石灰-石膏法吸收SO2的工藝流程，反應的化學方程式是：SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2O ，2CaSO3+O2+4H2O==2CaSO4·2H2O。

考點：考查硫酸的工業(yè)制取原理、操作、設(shè)備的使用、石灰-石膏法吸收SO2的工藝流程及粗銅精煉的廢物的綜合利用的知識。