Question

【化學(xué)選修2-化學(xué)與技術(shù)】(15分)印尼火山噴發(fā)不僅帶來壯觀的美景，還給附近的居民帶來物質(zhì)財(cái)富，有許多居民冒著生命危險(xiǎn)在底部的火山口收集純硫磺塊來賺取豐厚收入。硫磺可用于生產(chǎn)化工原料硫酸。某工廠用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝______________(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是_____________________________________________。

（2）為使硫磺充分燃燒，經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%，為提高SO2轉(zhuǎn)化率，經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍，則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為________。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為__________(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì))，該尾氣的處理方法是________。

（3）與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點(diǎn)是________(可多選)。

A．耗氧量減少 B．二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高

C．產(chǎn)生的廢渣減少 D．不需要使用催化劑

（4）硫酸的用途非常廣，可應(yīng)用于下列哪些方面__________________________。

A．橡膠的硫化 B．表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成

C．鉛蓄電池的生產(chǎn) D．過磷酸鈣的制備

（5）礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放，請(qǐng)寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

Answer 1

（1）熱交換器；使?jié)釮2SO4與SO3充分接觸 （2）6：5；0.41%； 用氨水吸收

（3）A （4）BCD （5）CaCO3CaO+CO2↑、SO2+CaO＝CaSO3、2CaSO3+O2＝2CaSO4

【解析】

試題分析：（1）SO2與O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為了充分利用能量，應(yīng)安裝熱交換器；吸引塔中填充許多瓷管，增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面，有利于三氧化硫的吸收；

（2）燃燒室中的反應(yīng)為S+O2SO2，假設(shè)SO2的體積為x，則流量計(jì)1中通入氧氣的體積為1.5x，接觸室中的反應(yīng)為2SO2+O22SO3，則流量計(jì)2中通入氧氣的體積為1.25x；流量計(jì)1中通入空氣的體積為7.5x，流量計(jì)2中通入空氣的體積為6.25x，故流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為7.5x：6.25x＝6：5；燃燒室剩余空氣6.5x，接觸室剩余空氣6.25x-x＝5.775x，剩余SO2為0.05x，故b管尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為0.41%；SO2為酸性氧化物，可以用堿液（如氨水）吸收；

（3）硫鐵礦中鐵的氧化需要消耗O2，A項(xiàng)正確；原料選擇與SO2的轉(zhuǎn)化率無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用硫鐵礦為原料產(chǎn)生的廢渣較多，但廢氣量相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用SO2制取SO3的過程中都需要使用催化劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤，答案選A；

（4）橡膠硫化所用到的為單質(zhì)硫，A項(xiàng)錯(cuò)誤；烷基苯磺酸鈉中含有磺酸基，制取過程中需要發(fā)生磺化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；鉛蓄電池中需要用到硫酸和硫酸鉛，C項(xiàng)正確；過磷酸鈣的制取過程中需要濃硫酸和磷礦石，D項(xiàng)正確，答案選BCD；

（5）CaCO3高溫分解生成CO2和CaO，SO2為酸性氧化物，可以和堿性氧化物CaO反應(yīng)生成CaSO3，而CaSO3易被氧化為CaSO4，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3CaO+CO2↑、SO2+CaO＝CaSO3、2CaSO3+O2＝2CaSO4。

考點(diǎn)：考查硫酸的制備、硫酸用途以及SO2尾氣處理等