Question

【化學(xué)-選修2化學(xué)與技術(shù)】（15分）

如圖是現(xiàn)今常規(guī)生產(chǎn)發(fā)煙硫酸和硫酸的流程圖：

（1）在④處二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的設(shè)備名稱是 ．該處發(fā)生反應(yīng)的方程式為 ．為提高三氧化硫的產(chǎn)率，該處應(yīng)采用 （填“等溫過程”或“絕熱過程”）為宜．

（2）在⑦處進(jìn)行二次催化處理的原因是 ．

（3）⑤處氣體混合物主要是氮?dú)夂腿�氧化硫．此時氣體經(jīng)過⑥后不立即進(jìn)入⑦是因?yàn)椋?/span> ．

（4）20％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）在②處發(fā)生1500℃的“不完全燃燒”，即先混入少量干燥空氣，然后在③處于700℃下再繼續(xù)燃燒．試簡述這種燃燒方式對環(huán)境保護(hù)是有利的原因 ．

 

Answer 1

⑴ 接觸室；2SO2＋O22SO3；等溫過程

⑵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

⑶通過吸收塔⑥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。

⑷0．066

⑸在高溫下，空氣的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成氮氧化物，有污染。低溫下，氮氧化物被還原，生成N2，對環(huán)境保護(hù)有利

【解析】

試題分析：（1）二氧化硫被氧化成三氧化硫是在接觸室內(nèi)進(jìn)行的，該處發(fā)生反應(yīng)的方程式為2SO2＋O22SO3；為提高三氧化硫的產(chǎn)率，該處應(yīng)采用等溫過程。（2）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在⑦處進(jìn)行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）⑤處氣體混合物主要是氮?dú)夂腿�氧化�?/span>，通過吸收塔⑥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，故不立即進(jìn)入⑦；（4）1噸20％的發(fā)煙硫酸中含SO3的質(zhì)量為0.2t，加水后可生成H2SO40.245t，即硫酸的總質(zhì)量為1.245t，換算為98%的濃硫酸質(zhì)量為1.245t÷98%=1.066t，故加入的水的質(zhì)量為0.066t；（5）因?yàn)?/span>在高溫下，空氣的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成氮氧化物，有污染；低溫下，氮氧化物被還原，生成N2，對環(huán)境保護(hù)有利。

考點(diǎn)：考查工業(yè)制備硫酸的原理。