题目内容

硫酸工业可以用黄铁矿、硫磺或石膏为原料,其中以石膏为原料时必须和生产水泥结合起来。一种工艺是以石膏为原料先制得SO2,下列说法正确的是 …()

A.用石膏制SO2的反应是一个还原反应

B.SO2转化为SO3是体积减小的可逆反应,为提高转化率,工业上一般采取加压

C.水泥工业要用纯碱为原料

D.《京都议定书》的签订对以上的硫酸生产方式没有影响

A


解析:

石膏的成分是硫酸钙,其中硫的化合价为+6,二氧化硫中硫的化合价为+4,化合价降低,S被还原。SO2转化为SO3是体积减小的可逆反应,但由于常压下转化率就较高,不需加压。玻璃工业而不是水泥工业需用纯碱作原料。《京都议定书》要求控制二氧化碳气体的排放,以上的硫酸生产方式中需用碳来产生高温,因此会受影响。

练习册系列答案
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(2011?太原二模)[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
C
C
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
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(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
D
D

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
已知CuSO4 在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少
(2011?丹东模拟)[化学-选修2化学与技术]硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫磺为原料,以硫磺为原料的优点是
生产流程短,设备简单,三废治理量小,劳动生产率高,易于设备大型化等
生产流程短,设备简单,三废治理量小,劳动生产率高,易于设备大型化等

(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3由一个关键步骤.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:SO27%;O211%;N282)利用表中数据分析,在实际生产中选择的适宜生产条件是:
温度
400℃~500℃
400℃~500℃
℃,压强
0.1
0.1
MPa.
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
(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所放出的热量?
(填“是”或“否”).
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用
98%的浓硫酸
98%的浓硫酸
吸收SO3
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是
B
B
(填写序号)
A.保护环境,防止空气污染    
B.充分利用热量,降低生产成本
C.升高温度,提高SO2的转化率  
D.防止催化剂中毒
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用
石灰水
石灰水
(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式
SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O

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