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1所示的工艺流程生产硫酸：请回答下列问题：（1）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

Question

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1所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：
（1）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
（2）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___．
（3）如果进入接触室的混合气（含SO₂体积分数为7%、O₂为11%、N₂为82%）中SO₂平衡转化率与温度及压强的关系如图2所示．在实际生产中，SO₂催化氧化反应的条件选择常压和450℃，而没有选择SO₂转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是___；___．
（4）为使硫黄充分燃烧，经流量计l通入燃烧室的氧气过量50%；为提高SO₂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l和流量计2的空气体积比应为___．假设接触室中SO₂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），
（5）工业对硫酸厂尾气的处理方法一般是___．

Answer 1

（1）A．橡胶硫化所用到的为单质硫，故A错误；
B．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，磺化反应就是与硫酸发生的取代反应，故B正确；
C．铅蓄电池中需要用到硫酸作电解质溶液，故C正确；
D．过磷酸钙的制取过程中需要浓硫酸和磷矿石，故D正确；
故答案为：BCD；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，
故答案为：热交换器；增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
（3）由图2可知，不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO₂的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO₂的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO₂的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点；
故答案为：不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO₂的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO₂的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO₂的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点；
（4）燃烧室中的反应为S+O₂(点燃.)/()SO₂，假设SO₂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2SO₂+O₂⇌2SO₃，则流量计2中通入氧气的体积为2.5×0.5x=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-0.5×0.95x=5.775x，剩余SO₂0.05x，故b管尾气中SO₂的体积分数为：(0.05x)/(6.5x+5.775x+0.05x)=0.39%；
故答案为：6：5；0.39%；
（5）硫酸工业的尾气中含有二氧化硫，二氧化硫是酸性氧化物，可用碱性物质氨水来处理，
故答案为：用氨水来吸收．