Question

選考[化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù) ]( 15 分）

硫磺可用于生產(chǎn)化工原料硫酸。某工廠用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸。

請回答下列問題：

（1）為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝 （填設(shè)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(jīng)流量計1通人燃燒室的氧氣過量50 % ，為提高SO2 轉(zhuǎn)化率，經(jīng)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(chǎn)過程中流經(jīng)流量計 1 和流量計 2 的空氣體積比應(yīng)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(chǎn)工藝相比，該工藝的特點是 。

A．耗氧量減少 B．二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高

C．產(chǎn)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(yīng)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(chǎn) D．過磷酸鈣的制備

（5）礦物燃料的燃燒是產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)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(yīng)： S+O2 SO2;在接觸室中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3。若產(chǎn)生2mol的SO2；因為使硫磺充分燃燒，經(jīng)流量計1通人燃燒室的氧氣過量50 % ，所以經(jīng)流量計1通人燃燒室的氧氣為3mol, 在這些進(jìn)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(zhì)的量是1mol,所以還經(jīng)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(yīng)該通入的氧氣是2．5mol, 生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計 1 和流量計 2 的空氣體積比應(yīng)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(chǎn)工藝相比，該工藝的特點是耗氧量減少、產(chǎn)生的廢渣減少；而反應(yīng)2SO2+O22SO3的發(fā)生需要催化劑的使用，而且反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與加入的物質(zhì)的相對多少有關(guān)，與燃燒的原料無關(guān)，選AC。（4）硫酸的用途非常廣，可應(yīng)用于表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成、鉛蓄電池的生產(chǎn)中的電解質(zhì)、及利用其強(qiáng)酸性來生產(chǎn)過磷酸鈣肥料，選B、C、D。（5）礦物燃料的燃燒是產(chǎn)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，此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3CaO+CO2↑；2SO2+2CaO+O22CaSO4（或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2）

考點：考查硫酸生產(chǎn)過程的物質(zhì)的使用、反應(yīng)原理、物質(zhì)的用途等知識。