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(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸:请回答下列问题:①为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装(填设备名称
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(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸: ![]() 请回答下列问题: ①为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是___________________________________。 ②为使硫黄充分燃烧,经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%,为提高SO 2 转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO 2 的转化率为95%,b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________(空气中氧气的体积分数按0.2计),该尾气的处理方法是________。 ③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是________(可多选)。 A.耗氧量减少 B.二氧化硫的转化率提高 C.产生的废渣减少 D.不需要使用催化剂 (2)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列哪些方面________(可多选)。 A.橡胶的硫化 B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成 C.铅蓄电池的生产 D.过磷酸钙的制备 (3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO 2 的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO 2 的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式________________________。 |
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答案和解析
(1)①热交换器 增加SO 3 与浓硫酸的接触面积,有利于SO 3 的吸收 ②1.2 0.004 用氨水吸收 ③A、C (2)B、C、D (3)CaCO 3 ![]() ![]() ![]() |
(1)①接触室中进行的反应为SO 2 的催化氧化,为放热反应,使用热交换器可以充分利用反应放出的热量,对原料气进行预热。吸收塔中填充瓷管的作用是增加接触面积。 ②S+O 2 =SO 2 参加反应的硫黄为1 mol,则经流量计1通入的氧气为1.5 mol,反应后气体总量为1.5 mol×5=7.5 mol, 2SO 2 +O 2 ![]() 2 1 2 1 1 mol 0.5 mol 经流量计2通入的氧气为0.5 mol×2.5=1.25 mol,则 ![]() ![]() ![]() 硫酸工业中,尾气SO 2 用氨水吸收,再用硫酸处理:SO 2 +2NH 3 +H 2 O=(NH 4 ) 2 SO 3 ,(NH 4 ) 2 SO 3 +H 2 SO 4 =(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O。生成的(NH 4 ) 2 SO 4 可作肥料。 ③硫铁矿的含硫成分为FeS 2 ,硫元素被氧化生成SO 2 的同时,铁元素也被氧化生成Fe 2 O 3 (废渣),与硫黄直接燃烧相比,耗氧量增加,产生的废渣也增加。 (2)橡胶的硫化是采用硫黄;合成烷基苯磺酸钠需要先合成烷基苯磺酸,而烷基苯磺酸通过烷基苯与浓硫酸的磺化反应生成;铅蓄电池用硫酸作为电解质溶液;过磷酸钙通过磷酸钙与硫酸反应制得。 (3)CaCO 3 ![]() SO 2 +CaO ![]() 2CaSO 3 +O 2 =2CaSO 4 CaSO 3 不稳定,在空气中容易被氧化成CaSO 4 。 |
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