Question

(選做題)【化學——化學與技術】

硫酸工業(yè)在國民經濟中占有極其重要的地位。

(1)硫酸的最大消費渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有________________(任寫一種)。

(2)硫酸生產中，根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有________________(填寫序號)。

A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎

B.使用V₂O₅作催化劑

C.轉化器中使用適宜的溫度

D.凈化后的爐氣中要有過量的空氣

E.催化氧化在常壓下進行

F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO₃

(3)在硫酸工業(yè)中，通過下列反應使二氧化硫轉化為三氧化硫：

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

在實際工業(yè)生產中，常采用“二轉二吸法”，即將第一次轉化生成的SO₂分離后，將未轉化的SO₂進行二次轉化，假若兩次SO₂的轉化率均為95%，則最終SO₂的轉化率為___________。

(4)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個主要的化學反應及相應的設備(沸騰爐、轉化器、吸收塔)。

①三個設備分別使反應物之間或冷熱氣體間進行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應物之間是怎樣對流的。

_____________________________________________________________。

②工業(yè)生產中常用氨—酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染、廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理。(只寫出2個方程式即可)

_____________________________________________________________________。

Answer 1

(1)硫酸銨(或硫酸鉀或過磷酸鈣等)

(2)CD

(3)99.75%

(4)①SO₃從吸收塔底部進入，吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋，形成對流

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)硫酸銨或硫酸鉀。

(2)適宜溫度考慮到反應速率和催化劑活性范圍，使用廉價易得的O₂，使SO₂盡最大程度地轉化。

(3)SO₂的轉化率為99.75%。

(4)SO₃從吸收塔的塔底吸入，濃硫酸從頂部下淋，形成對流。

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