题目内容

(10分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列各问题:

(1)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图)。其中过程a的化学方程式可表示为     

(2)一定温度时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中  

采用常压的原因是   

(3)下列有关硫酸工业生产的说法正确的是(填字母序号)          

A.粉碎黄铁矿使其充分燃烧

B.过量空气能提高SO2的转化率

C.吸收塔中使用稀硫酸自上而下逆向吸收SO3

D.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

(4)硫酸工业的尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中,再按一定比例加入氨水或碳酸氢铵,此时溶液的温度会自行降低,并析出晶体,析出的晶体可用于造纸工业,也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134,则其化学式为     。生产中需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质,其作用是

(10分)(1)SO2+V2O5SO3+ V2O4(2分)(2)使用常压SO2就可以达到较高的转化率。(2分)(3)A、B、D(全对给2分,错1个扣2分)

(4)(NH4)2SO3·H2O(2分),防止亚硫酸铵氧化(2分)

练习册系列答案
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工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收.请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
(填设备名称)

(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g);△H<0
550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系
如图1所示.
理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是
温、高压(填“高”、“低”、或“常”),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率

将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa.该反应的平衡常数等于
400L?mol-1
400L?mol-1

(3)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,
回收率达91.7%以上.已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣.查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水.该工艺的流程如图.

则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
(填数字序号),反应③的离子方程式为
NH4++VO3-═NH4VO3
NH4++VO3-═NH4VO3
.该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:
4
4
80℃
80℃
. 

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