Question

（15分）工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝。

（1） 一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂，硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用，不仅不需要外界供应能源，而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备有________。
（2）硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可)；写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
（3） 工业制硫酸的尾气中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________； ②这样处理的优点是____________________。
（4）干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气，温度在170～190℃)熄灭，被加热到700～800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉，产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气，可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
（5）下图表示石灰-石膏法吸收SO₂的工艺流程，写出反应的化学方程式          。

Answer 1

（1）沸腾炉和接触室（2）作高炉炼铁的原料(或回收有色金属、提取金银、制砖等都可)　
回收贵金属金、银等
（3）①SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑
[或SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑]
②生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥
（4）热交换器　冷凝管(或工业制硫酸中的吸收塔)
（5）SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。

试题分析：（1） 在沸腾炉中进行硫铁矿的煅烧，产生大量的热量；在接触室中进行SO₂的催化氧化，该反应液是放热反应，所以硫酸厂产生余热的主要设备有沸腾炉和接触室；（2）（2）硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)含有Fe元素，可以作高炉炼铁的原料、制砖、或回收有色金属等。在电解精炼铜时，以粗铜为阳极，Cu及比Cu活泼的计算杂质变为离子进入溶液，而活动性比Cu弱的如Ag、Au就沉积在阳极的底部，俗称阳极泥，可以用来回收贵金属金、银等。（3） ①工业制硫酸的尾气中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，该反应的化学方程式为SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O；然后再用稀硫酸处理，该反应的化学方程式为2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑。②这样处理的优点是生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥，达到既整理的污染，也生产了有价值的产品。（4） 采用逆流原理的化工设备工业制取硫酸的热交换器(或工业制硫酸中的吸收塔)或化学仪器冷凝管 。（5）如图表示石灰-石膏法吸收SO₂的工艺流程，反应的化学方程式是：SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。₂的工艺流程及粗铜精炼的废物的综合利用的知识。