Question

1．硫酸被称为是化学工业的发动机，硫酸的年产量可以作为衡量一个国家无机化学工业发展水平的标志，为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化，共生工程将会大大促进化学工业的发展．
以黄铁矿（主要成分为FeS₂）为原料生产硫酸的工艺流程如图所示：
（1）设备A的名称为沸腾炉，图中吸收塔顶部a=98．
（2）A中发生反应的化学方程式为4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃，接触室中发生反应的化学方程式是2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃．
（3）工业生产中常用氨-硫酸法进行尾气脱硫，该法不仅能回收利用SO₂，还能得到化肥，用两个化学方程式表示其反应原理SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 工业上生产硫酸主要分为造气、催化氧化、吸收三个阶段，造气主要用硫铁矿（FeS₂）与氧气在高温条件下反应生成二氧化硫气体，生成的二氧化硫气体再与经过净化、干燥除去有害成分的空气一起通到催化反应室进行催化氧化生成三氧化硫，最后再用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得发烟硫酸，再加水稀释得到浓硫酸；
（1）A的名称为沸腾炉；在吸收塔顶部用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得发烟硫酸，再加水稀释得到浓硫酸；
（2）A中发生的反应为硫化亚铁和氧气反应生成二氧化硫和三氧化二铁；接触室中发生的反应为二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫；
（3）工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸盐，再用浓硫酸处理．

解答 解：工业上生产硫酸主要分为造气、催化氧化、吸收三个阶段，造气主要用硫铁矿（FeS₂）与氧气在高温条件下反应生成二氧化硫气体，生成的二氧化硫气体再与经过净化、干燥除去有害成分的空气一起通到催化反应室进行催化氧化生成三氧化硫，最后再用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得发烟硫酸，再加水稀释得到浓硫酸；
（1）A的名称为沸腾炉；在吸收塔顶部用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得发烟硫酸，再加水稀释得到浓硫酸，故a=98，
故答案为：沸腾炉；98；
（2）A中发生的反应为硫化亚铁和氧气反应生成二氧化硫和三氧化二铁，故化学方程式为4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃；接触室中发生的反应为二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，故化学方程式为2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃；
故答案为：4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃；2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃；
（3）工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，氨水吸收时，发生反应：SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃，再用浓硫酸处理时，发生反应：（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O，以达到消除污染、废物利用的目的；
故答案为：SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃；（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O．

点评 本题考查的知识点多，主要是工业接触法制硫酸的流程、原理、工业尾气的处理、化学方程式书写等，只有掌握相关的基础知识，解题并不困难，题目难度中等．