Question

【题目】【化学选修2：化学与技术】
（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．某企业用右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与以硫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．产生的废气减少 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 ．

Answer 1

【答案】
（1）热交换器；使浓H2SO4与SO3充分接触；6：5；0.41%；用氨水吸收；A
（2）BCD
（3）CaCO3═CaO+CO2↑、SO2+CaO═CaSO3、2CaSO3+O2═2CaSO4
【解析】解：（1）①SO2与O2的反应为放热反应，为了充分利用能量，应安装热交换器；吸收塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，所以答案是：热交换器；使浓H2SO4与SO3充分接触；②燃烧室中的反应为S+O2 SO2 ， 假设SO2的体积为x，则流量计1中通入氧气的体积为1.5x，接触室中的反应为2SO2+O2 2SO3 ， 则流量计2中通入氧气的体积为1.25x；流量计1中通入空气的体积为7.5x，流量计2中通入空气的体积为6.25x，故流经流量计1和流量计2的空气体积比应为7.5x：6.25x=6：5；燃烧室剩余空气6.5x，接触室剩余空气6.25x﹣x=5.775x，剩余SO2为0.05x，故b管尾气中SO2的体积分数为0.41%；SO2为酸性氧化物，可以用碱液（如氨水）吸收，所以答案是：6：5；0.41%； 用氨水吸收；③硫铁矿中铁的氧化需要消耗O2 ， A项正确；原料选择与SO2的转化率无关，B项错误；用硫铁矿为原料产生的废渣较多，但废气量相同，C项错误；用SO2制取SO3的过程中都需要使用催化剂，D项错误，故选：A；（2）橡胶硫化所用到的为单质硫，A项错误；烷基苯磺酸钠中含有磺酸基，制取过程中需要发生磺化反应，B项正确；铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅，C项正确；过磷酸钙的制取过程中需要浓硫酸和磷矿石，D项正确，故选：BCD；（3）CaCO3高温分解生成CO2和CaO，SO2为酸性氧化物，可以和碱性氧化物CaO反应生成CaSO3 ， 而CaSO3易被氧化为CaSO4 ， 所以发生反应的化学方程式为：CaCO3═CaO+CO2↑,SO2+CaO═CaSO3,2CaSO3+O2═2CaSO4 ， 所以答案是：CaCO3═CaO+CO2↑、SO2+CaO═CaSO3、2CaSO3+O2═2CaSO4 ．