Question

【題目】最近，我國(guó)利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功。已知磷灰石的主要成分是Ca3（PO4）2。具體生產(chǎn)流程如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）裝置a用磷酸吸收NH3．若該過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，請(qǐng)畫(huà)出裝置a的示意圖．___________；

（2）熱交換器是實(shí)現(xiàn)冷熱交換的裝置．化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常利用熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)某種實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，如氣、液熱交換時(shí)通常使用的儀器是___________；

（3）依題意猜測(cè)固體A中一定含有的物質(zhì)的化學(xué)式是___________（結(jié)晶水部分不寫(xiě)）．

（4）利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸，其中SO2生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如圖所示：

①在A處二氧化硫被氧化成三氧化硫，設(shè)備A的名稱是___________，設(shè)備A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________，為提高三氧化硫的產(chǎn)率，該處應(yīng)采用___________（填“等溫過(guò)程”或“絕熱過(guò)程”）為宜。

②在D處進(jìn)行二次催化處理的原因是___________；

③B處氣體混合物主要是氮?dú)夂腿�氧化硫。此時(shí)氣體經(jīng)過(guò)C后不立即進(jìn)入D是因?yàn)椋?/span>___________；

④20%的發(fā)煙硫酸（SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%）1噸需加水___________噸（保留2位有效數(shù)字）才能配制成98%的成品硫酸。

（5）制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2、微量的SO3和酸霧．能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO2含量的是___________（選填字母）

A．NaOH溶液、酚酞試液

B．KMnO4溶液、稀H2SO4

C．碘水、淀粉溶液

D．氨水、酚酞試液

Answer 1

【答案】

（1）

（2）冷凝管；

（3）CaSO4．

（4）①接觸室；2SO2+O22SO3；等溫過(guò)程；

②該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，二次催化使尚未反應(yīng)的SO2盡量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保護(hù)環(huán)境；

③通過(guò)吸收塔C后，混合氣體中SO3含量較多，不利于SO2的催化氧化反應(yīng)進(jìn)行；

④0.066

（5）BC。

【解析】

試題分析：（1）磷酸和氨氣極易反應(yīng)，為防止反應(yīng)過(guò)于迅速會(huì)產(chǎn)生倒吸的危險(xiǎn)，要采用防倒吸裝置，故答案為：；

（2）能實(shí)現(xiàn)氣、液熱交換的裝置是冷凝管，下口進(jìn)水傷口處誰(shuí)，氣體和水流方向相反，故答案為：冷凝管；

（3）由信息可知生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca3（PO4）2，在萃取槽中與硫酸發(fā)生反應(yīng)，有磷酸生成，結(jié)合流程中硫酸制備，故固體A應(yīng)為CaSO4，故答案為：CaSO4；

（4）①二氧化硫在接觸室中被氧化成三氧化硫，化學(xué)方程式為2SO2+O22SO3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，不利于提高三氧化硫的產(chǎn)率，因此應(yīng)選擇等溫過(guò)程，故答案為：接觸室；2SO2+O22SO3；等溫過(guò)程；

②2SO2+O22SO3為可逆反應(yīng)，二次催化使尚未反應(yīng)的SO2盡量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保護(hù)環(huán)境，故答案為：該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，二次催化使尚未反應(yīng)的SO2盡量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保護(hù)環(huán)境；

③通過(guò)吸收塔C后，混合氣體中SO3含量較多，由2SO2+O22SO3可知，不利于平衡正向移動(dòng)，故答案為：通過(guò)吸收塔C后，混合氣體中SO3含量較多，不利于SO2的催化氧化反應(yīng)進(jìn)行；

④1噸20%的發(fā)煙硫酸中含SO3的質(zhì)量為0.2t，硫酸為0.8t，加水后可生成H2SO40.245t，即硫酸的總質(zhì)量為1.045t，換算為98%的濃硫酸質(zhì)量為1.045t÷98%=1.066t，故加入的水的質(zhì)量為0.066t，故答案為：0.066

（5）A、NaOH溶液與SO2、微量的SO3和酸霧反應(yīng)，測(cè)量的SO2含量偏高，故A錯(cuò)誤；B、硫酸尾氣中只有SO2能被酸性KMnO4溶液氧化，溶液顏色由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色，根據(jù)KMnO4溶液的體積結(jié)合方程式計(jì)算SO2的含量，故B正確；C、硫酸尾氣中只有SO2能被碘水氧化SO2，溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，根據(jù)碘水溶液的體積結(jié)合方程式計(jì)算SO2的含量，故C正確；D、氨水NaOH溶液與SO2、微量的SO3和酸霧反應(yīng)，測(cè)量的SO2含量偏高，故D錯(cuò)誤，故選BC。