题目内容

（1）火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下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）。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_______________________。
②为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________（空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是________。
③与以黄铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________（可多选）。
A．耗氧量减少
B．二氧化硫的转化率提高
C．生产的废渣减少
D．不需要使用催化剂
（2）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面________（可多选）。
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．过磷酸钙的制备
（3）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式___________________________________________________________。

（1）①热交换器　增加SO3与浓H2SO4接触面积，有利于SO3的吸收
②6∶5（或1.2∶1）　0.4%　用氨水吸收
③AC
（2）BCD
（3）CaCO3CaO＋CO2↑　2SO2＋2CaO＋O22CaSO4（或2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2）

解析

练习册系列答案
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下列关于化工生产原理的叙述中，均符合目前工业生产实际的是

A．氯碱工业中，氢氧化钠在电解槽的阴极区产生
B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸
C．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
D．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，总体上提高了氨的产率

下图表示的是侯氏制碱法工艺流程示意图。

请回答：
(1)母液Ⅱ中所溶解的主要物质是________(写物质的化学式)。母液Ⅱ中含有低浓度的Na2CO3，主要原因是__________________________
(2)向母液Ⅱ中通入气体时要先通氨气后通二氧化碳气体，主要原因是_______________________________________
(3)母液Ⅰ和母液Ⅱ中都通入NH3。①NH3的主要来源是__________；②母液Ⅰ中通入NH3的主要目的是____________；③母液Ⅱ中通入NH3的主要目的是__________________。
(4)工艺流程的“煅烧→纯碱”处，可设计____________的循环。

工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%，N2 82%)：

     压强/MPa
转化率/%
温度/℃     
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
 
(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？________________________________________________________。
(2)在400～500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：__________________________________________。
(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？________(填“是”或“否”)，是否可以增大该反应放出的热量？________(填“是”或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用________吸收SO2。
(5)已知：2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－196.9 kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%的硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。

工业接触法制硫酸的简单流程图如下：

(1)写出装置甲的名称________。要使黄铁矿充分和迅速地燃烧，工业上常采取的措施为__________________________________。
(2)接触室中二氧化硫与氧气的反应采用________(填“常压”或“高压”)，原因是________________________________。
(3)刚通入接触室中的SO2和O2在热交换器的管道________(填“里”或“外”)流动，在催化剂表面接触反应的SO2和O2在热交换器的管道________(填“里”或“外”)流动，这样两种流体通过管壁进行热交换。
(4)在吸收塔中为什么用98.3%的浓硫酸而不是用水吸收三氧化硫？
______________________________________________________________。
(5)工业接触法制硫酸的过程中，有两个操作过程采用了逆流的原理，它们分别是_____________________________________

（l）火法炼锌是将闪锌矿（主要成分是ZnS）通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦 炭混合，在鼓风炉中加热到1100~1300℃，使锌蒸馏出来。
①写出火法炼锌的主要反应：
焙烧反应：                                    。
鼓风炉中可能发生的反应：                     （任写一个）
②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？
                                                                  
（2）工业上冶炼铝就是电解氧化铝
①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品      （填物质名称）
②氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石（Na3AlF），其作用是____          。
③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3，而不是AlCl3，其原因是                   。
（3）工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是                       。其中的CO2来源于             。
（4）磁酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为：
，若在上述条件下，把l000ag CaCO3和60ag SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为      （用含a的代数式表示）。

【化学与技术】
下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。
 
根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①      、②      、③      、④     、⑤        。
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式                       。磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式             。
（3）用1吨硫铁矿（FeS2的质量分数为36％）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸      吨。
（4）热电厂的冷却水是        ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有         （写出一种即可）。
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。            ，            （写出两点即可）。
在xR2++yH++O2═mR3++nH2O的离子方程式中，对系数m和R3+的判断正确的是（　　）
A．m=4，R3+是氧化产物B．m=n，R3+是氧化产物
C．m=2，R3+是还原产物D．m=y，R3+是还原产物

用硫铁矿做原料，用接触法生产硫酸的过程中，对废弃资源的处理不正确的是              (　　)。

A．氨—酸法尾气脱硫是先将尾气用氨水吸收，然后再用浓硫酸处理
B．与尾气脱硫技术相比，两转两吸流程投资较少，但运行费用相对较高
C．可以从制硫酸排出的烧渣中回收铁、有色金属以及贵重金属金和银
D．沸腾炉旁可以设置“废热”锅炉，利用余热产生的蒸汽来发电或供热

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