Question

(选做题)【化学——化学与技术】

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。

(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有________________(任写一种)。

(2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________________(填写序号)。

A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎

B.使用V₂O₅作催化剂

C.转化器中使用适宜的温度

D.净化后的炉气中要有过量的空气

E.催化氧化在常压下进行

F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃

(3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) ΔH=-98.3 kJ·mol^-1

在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO₂分离后，将未转化的SO₂进行二次转化，假若两次SO₂的转化率均为95%，则最终SO₂的转化率为___________。

(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。

①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。

_____________________________________________________________。

②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)

_____________________________________________________________________。

Answer 1

(1)硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等)

(2)CD

(3)99.75%

(4)①SO₃从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋，形成对流

②SO₂+NH₃+H₂ONH₄HSO₃

2NH₄HSO₃+H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑

(或SO₂+2NH₃+H₂O (NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄+H₂O+SO₂↑)

解析：(1)硫酸铵或硫酸钾。

(2)适宜温度考虑到反应速率和催化剂活性范围，使用廉价易得的O₂，使SO₂尽最大程度地转化。

(3)SO₂的转化率为99.75%。

(4)SO₃从吸收塔的塔底吸入，浓硫酸从顶部下淋，形成对流。

SO₂+NH₃+H₂ONH₄HSO₃，2NH₄HSO₃+H₂SO₄(NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑