题目内容
【化学-选修 化学与技术】
工业上用硫铁矿为主要原料抽取硫酸，主要设备有沸腾米，接触室和吸引塔．
（1）硫铁矿在进入沸腾炉前需要粉碎，其目的是 ．
（2）为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 （填设备名称）；吸引塔中填充许多瓷管，其作用是 ．
（3）吸收塔排放的尾气中含有少量的SO2，防止污染大气、充分利用原料，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用．
传统的方法是：尾气中的SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，写出上述过程中的化学反应方程式： ，其优点是 ．
创新方法是：将尾气中的SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，写出上述过程中的化学反应方程式： ，创新方法与传统方法相比，其优点是 ．
（4）在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说法生产操作的主要原因二者都正确的是 （填序号）
A．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的SO2与杂质反应
B．硫酸生产中常采用高压条件，目的是提高SO2的转化率
C．SO2被氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全
（5）某硫酸厂若要生产8吨98%的浓硫酸至少需要标准状况下的空气 m3（ O2空气中的体积分数按20%计算）．
工业上用硫铁矿为主要原料抽取硫酸，主要设备有沸腾米，接触室和吸引塔．
（1）硫铁矿在进入沸腾炉前需要粉碎，其目的是
（2）为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装
（3）吸收塔排放的尾气中含有少量的SO2，防止污染大气、充分利用原料，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用．
传统的方法是：尾气中的SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，写出上述过程中的化学反应方程式：
创新方法是：将尾气中的SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，写出上述过程中的化学反应方程式：
（4）在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说法生产操作的主要原因二者都正确的是
A．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的SO2与杂质反应
B．硫酸生产中常采用高压条件，目的是提高SO2的转化率
C．SO2被氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全
（5）某硫酸厂若要生产8吨98%的浓硫酸至少需要标准状况下的空气
分析：（1）粉碎可增大反应物的接触面积，提高反应速率；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面；
（3）①SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]；
②SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，发生SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
SO2↑+Na2SO3+H2O；
（4）A．炉气需净化，防止催化剂中毒；
B．硫酸生产中常采用常压，高压下对设备的要求较高；
C．催化剂不能提高转化率；
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好；
（5）由S+O2
SO2、2SO2+O2
2SO3消耗氧气，根据O原子守恒可知2n（O2）=3n（SO3），根据S原子守恒可知n（SO3）=n（S），以此计算．
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面；
（3）①SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]；
②SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，发生SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
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（4）A．炉气需净化，防止催化剂中毒；
B．硫酸生产中常采用常压，高压下对设备的要求较高；
C．催化剂不能提高转化率；
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好；
（5）由S+O2
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| △ |
解答：解：（1）粉碎可增大与氧气的接触面积，使燃烧速率加快且更充分，提高原料的利用率，
故答案为：增大与氧气的接触面积，使燃烧速率加快且更充分，提高原料的利用率；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，
故答案为：热交换器；增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
（3）①SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]，优点为生成的（NH4）2SO4作化肥，二氧化硫可循环利用，
故答案为：SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]；生成的（NH4）2SO4作化肥，二氧化硫可循环利用；
②SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，发生SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
SO2↑+Na2SO3+H2O，其优点为Na2SO3可循环利用，
故答案为：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
SO2↑+Na2SO3+H2O；Na2SO3可循环利用；
（4）A．炉气需净化，是为防止催化剂中毒，故A错误；
B．硫酸生产中常采用常压，高压下对设备的要求较高，且常压下转化率较高，故B错误；
C．催化剂不能提高转化率，可加快反应速率，故C错误；
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好，可防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全，故D正确；
故答案为：D；
（5）由S+O2
SO2、2SO2+O2
2SO3消耗氧气，根据O原子守恒可知2n（O2）=3n（SO3），根据S原子守恒可知n（SO3）=n（S）=n（H2SO4），
S的物质的量为
=8×104mol，故消耗氧气n（O2）=
n（SO3）=
×8×104mol=1.2×105mol，故消耗空气体积为5×1.2×105mol×22.4L/mol=134.4×105L=13440m3，
故答案为：13440．
故答案为：增大与氧气的接触面积，使燃烧速率加快且更充分，提高原料的利用率；
（2）充分利用能量，应安装热交换器，吸引塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，
故答案为：热交换器；增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
（3）①SO2通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]，优点为生成的（NH4）2SO4作化肥，二氧化硫可循环利用，
故答案为：SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3）、（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2SO2↑+2H2O]；生成的（NH4）2SO4作化肥，二氧化硫可循环利用；
②SO2用Na2SO3溶液吸收，然后再加热所得溶液，发生SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
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故答案为：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3、2NaHSO3
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（4）A．炉气需净化，是为防止催化剂中毒，故A错误；
B．硫酸生产中常采用常压，高压下对设备的要求较高，且常压下转化率较高，故B错误；
C．催化剂不能提高转化率，可加快反应速率，故C错误；
D．SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好，可防止形成酸雾，有利于SO3吸收完全，故D正确；
故答案为：D；
（5）由S+O2
| ||
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| △ |
S的物质的量为
| 8×106×98%g |
| 98g/mol |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
故答案为：13440．
点评：本题考查浓硫酸的性质及制备，把握制备浓硫酸的工艺流程及设备的作用、发生的化学反应为解答的关键，侧重化学与技术及工业生产的考查，题目难度中等．
练习册系列答案
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【化学--选修化学与技术】
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（1）请列举一种海水淡化的方法 ．；
（2）工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH，电解过程中大量通过离子交换膜的离子是 ，NaOH在电解槽的 室生成，由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为 ；
（3）侯氏制碱法中首先向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3，先通入
（填化学式），理由是 ．再由NaHCO3制得纯碱，化学方程式为 ．
（4）镁是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取．已知有关物质的熔沸点数据如下：
结合表中数据和实际生产情况说明，工业上生产镁采用电解MgCl2而不是电解MgO的理由 ．
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（1）请列举一种海水淡化的方法
（2）工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH，电解过程中大量通过离子交换膜的离子是
（3）侯氏制碱法中首先向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3，先通入
（填化学式），理由是
（4）镁是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取．已知有关物质的熔沸点数据如下：
| MgO | MgCl2 | |
| 熔点/℃ | 2852 | 714 |
| 沸点/℃ | 3600 | 1412 |