题目内容

硫酸是工业生产中重要的产品之一,以黄铁矿为原料生产硫酸的简单流程如下图所示。

请填写下列空白。
(1)黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为_____________;接触室中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)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,其作用为__________________。
(3)为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为____________________(设空气中氧气的体积分数为0.20);将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室,流量为1.00m3/s,从接触室导出气体的流量为0.95m3/s(同温同压下测定),则SO2的转化率为________________%。
(4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式为___________________。
(5)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列____________(可多选)。
a.橡胶的硫化        b.过磷酸钙的制备
c.铅蓄电池的生产    d.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
(15分)4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2(2分) 2SO2+O22SO3(2分)
(2)热交换器(1分) 增加SO3与浓硫酸的接触面,有利于SO3的吸收(1分)
(3)0.108(2分)  92.6(2分)
(4)SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42(2分) (5)b c d(3分)

试题分析:(1)黄铁矿燃烧燃烧生成SO2和氧化铁,反应的化学方程式为FeS2+11O24Fe2O3+8SO2;接触室中发生反应的化学方程式为2SO2+O22SO3
(2)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装热交换器;吸收塔中填充有许多瓷管,可以增加反应物的接触面积,加快反应速率,即作用为增加SO3与浓硫酸的接触面,有利于SO3的吸收。
(3)设二者恰好反应时需要空气的体积是x,则
4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2
11                 8
0.2x                1.6x/11
则反应后SO2的体积分数是=0.108
2SO2+O22SO3   △V↓
2     1      2         1
0.1                 1-0.95
所以SO2的转化率是×100%=92.6%
(4)单质溴具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,反应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42
(5)硫酸的用途非常广泛,主要用于过磷酸钙的制备、铅蓄电池的生产表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成,橡胶的硫化用的是单质硫,答案选bcd。2的吸收
练习册系列答案
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