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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。某企业用如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(
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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。某企业用如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.产生的废气减少 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 使浓H 2 SO 4 与SO 3 充分接触 ②6∶5 0.41% 用氨水吸收 ③A (2)BCD (3)SO 2 +CaO=CaSO 3 2CaSO 3 +O 2 =2CaSO 4 |
(1)①热交换器可促进热量的充分利用;增大接触面积可以加快反应速率,提高吸收效率。②燃烧室中的反应为S+O 2 SO 2 ,假设SO 2 的体积为x,则流量计1中通入氧气的体积为1.5x,接触室中的反应为2SO 2 +O 2 2SO 3 ,则流量计2中通入氧气的体积为1.25x;流量计1中通入空气的体积为7.5x,流量计2中通入空气的体积为6.25x,故流经流量计1和流量计2的空气体积比应为7.5x∶6.25x=6∶5。燃烧室剩余空气6.5x,接触室剩余空气6.25x- x=5.775x,剩余SO 2 0.05x,故b管尾气中SO 2 的体积分数为0.41%;SO 2 可以用碱液(如氨水)吸收。③硫铁矿中铁的氧化需要消耗O 2 ,A项正确;原料选择与SO 2 的转化率无关,B项错误;用硫铁矿为原料产生的废渣较多,但废气量相同,C项错误;用SO 2 制取SO 3 的过程中都需要使用催化剂,D项错误。(2)橡胶硫化所用到的为单质硫,A项错误;烷基苯磺酸钠中含有磺酸基,制取过程中需要发生磺化反应,B项正确;铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅,C项正确;过磷酸钙的制取过程中需要浓硫酸和磷矿石,D项正确。(3)SO 2 为酸性氧化物,可以和碱性氧化物CaO反应生成CaSO 3 ,而CaSO 3 易被氧化为CaSO 4 。 |
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