题目内容
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
⑴若1g含SiO2和FeS2的某硫铁矿样品，在氧气中充分燃烧，残余固体质量为0.84g。某硫酸厂每天用这种矿石500t生产硫酸，如果在沸腾炉内损失5%的硫，SO2的转化率为90%，则每天可以制得98%的H2SO4质量为 t。
⑵某硫酸厂以硫为原料每天生产98%的H2SO4 a t。若送风(鼓入空气)后使硫充分燃烧，并在下一步催化氧化时不再补充空气，设送风机每天输送空气的体积为b m3/台(标准状况)。求理论上至少应安装 台送风机(空气中氧气的体积分数为21%)。
⑶硫酸工业的尾气通常是转化为硫酸铵的。若尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4％和0.5％。向尾气中通入空气(设空气中O2的体积分数为20.5％，且不含SO2)，在400℃、催化剂作用下反应，再与NH3混合，同时喷水降温至200℃，在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体。若某硫酸厂每天排放出的尾气为5×105m3(标准状况),按上述方法该厂每月(以30天计)最多能获得 吨硫酸铵？
⑴342 ⑵1600a/b ⑶353.6
解析:
⑴先求出该硫铁矿样品中FeS2的质量分数为48%，再根据关系式FeS2～2H2SO4求m(H2SO4)=500×48%×95%×90%×2×98/(120×98%)=342 (t)。
⑵由反应原理：S+O2=SO2，2SO2+O2 2SO3，SO3+H2O=H2SO4，可得总反应式：3/2O2～H2SO4。则n(O2)=3/2×n(H2SO4)=3/2×a×106g×98%/98g·mol–1=1.5a×104(mol)。故理论上需安装送风机的台数为：1.5a×104mol×22.4L·mol–1×10–3m3·L–1/(bm3/台×21%)=1600a/b (台)。
⑶ SO2 ～ (NH4)2SO4
22.4×10－3 m3 132×10－6吨
30×5×105 m3×0.4％ x
列式，求得：x≈353.6吨
O2(g)
SO3(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦能量？(H2SO4的摩尔质量为（8分）【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 的郊区（填标号）；
A．有丰富黄铁矿资源的城市 B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市 D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。
（3）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
| 沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
| 炉渣中CuSO4的质量分数/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |