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火山喷发所产生的硫磺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
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火山喷发所产生的硫磺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:
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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___;吸收塔不用水而用98.3%浓硫酸吸收SO3的原因是___.
(2)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列哪些方面___.
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.制备大量硫磺
(3)硫酸的各个生产环节中都有一些废渣、废液、废气产生,需要进行治理.由吸收塔排出的尾气中SO2的含量若超过500 μL•L-1,就要加以处理处理才能排出.处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,所得产物可作为肥料.请写出此脱硫过程中可能发生的化学方程式:___.
(4)用含硫量为a%硫矿制硫酸,若燃烧时损失b%的硫元素,由SO2制SO3的转化率为c%.则制取1吨98%的硫酸需这种硫矿___吨(用代数式表达)
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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___;吸收塔不用水而用98.3%浓硫酸吸收SO3的原因是___.
(2)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列哪些方面___.
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.制备大量硫磺
(3)硫酸的各个生产环节中都有一些废渣、废液、废气产生,需要进行治理.由吸收塔排出的尾气中SO2的含量若超过500 μL•L-1,就要加以处理处理才能排出.处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,所得产物可作为肥料.请写出此脱硫过程中可能发生的化学方程式:___.
(4)用含硫量为a%硫矿制硫酸,若燃烧时损失b%的硫元素,由SO2制SO3的转化率为c%.则制取1吨98%的硫酸需这种硫矿___吨(用代数式表达)
▼优质解答
答案和解析
(1)SO2与O2的反应为放热反应,为了充分利用能量,应安装热交换器;吸收塔中填充许多瓷管,增大三氧化硫与浓硫酸的接触面,有利于三氧化硫的吸收;在吸收塔中生成的三氧化硫与水反应生成硫酸,若直接用水吸收会形成酸雾,因此在生产实践中采用98.3%的浓硫酸吸收,避免产生酸雾从而降低吸收效率;
故答案为:热交换器;增加SO3与浓硫酸的接触面积,有利于SO3的吸收;避免产生酸雾从而降低吸收效率;
(2)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,故B正确;
C.铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅,故C正确;
D.硫酸制硫磺理论上用较强还原剂能实现,但实际上成本太高,制备大量硫磺不可取,故D错误;
故选:BC;
(3)SO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,化学方程式为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,亚硫酸盐易被空气氧化成硫酸盐,
故答案为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,2(NH4)2SO3+O2═2(NH4)2SO4;
(4)根据反应的转化关系式计算,关系式为:S~SO2~SO3~H2SO4,设则制取1吨98%的硫酸需这种硫矿m吨,
S~~~~~~~~~~~~~~H2SO4
32 98
m吨×a%×(1-b%)×c% 1吨×98%
解出 m=
化简为
;
故答案为:
或
.
故答案为:热交换器;增加SO3与浓硫酸的接触面积,有利于SO3的吸收;避免产生酸雾从而降低吸收效率;
(2)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,故B正确;
C.铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅,故C正确;
D.硫酸制硫磺理论上用较强还原剂能实现,但实际上成本太高,制备大量硫磺不可取,故D错误;
故选:BC;
(3)SO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,化学方程式为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,亚硫酸盐易被空气氧化成硫酸盐,
故答案为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,2(NH4)2SO3+O2═2(NH4)2SO4;
(4)根据反应的转化关系式计算,关系式为:S~SO2~SO3~H2SO4,设则制取1吨98%的硫酸需这种硫矿m吨,
S~~~~~~~~~~~~~~H2SO4
32 98
m吨×a%×(1-b%)×c% 1吨×98%
解出 m=
32×98% |
98×a%×(1-b%)×c% |
3200 |
ac(1-b%) |
故答案为:
3200 |
ac(1-b%) |
32×98% |
98×a%×(1-b%)×c% |
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