Question

I．目前，我国采用“接触法”制硫酸，设备如图所示：

（1）图中设备A的名称是_____________，该设备中主要反应的化学方程式为             。

（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，不正确的是_____（填字母序号）。

A．二氧化硫的接触氧化在接触室中发生

B．吸收塔用浓度为98.3%浓硫酸吸收三氧化硫

C．煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS₂损失了2%，则S损失2%

D．B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO₂的转化率

E．硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO₃转化为 H₂SO₄时放出的热量

II．纯碱是一种重要的化工原料。制碱工业主要有“氨碱法”(索尔维法)和“联合制碱法”(侯氏制碱法)两种工艺。请按要求回答问题：

（3）CO₂是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”中CO₂的来源于                      ，“氨碱法”中CO₂来源于                      。

（4）氨碱法的原子利用率(原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比)         。

（5）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：                               。

Answer

Ⅰ．（1）沸腾炉 4FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2 （2）D、E

Ⅱ．（3）合成氨厂 煅烧石灰石 （4）0.49 （106/217）

（5）NH3 + H2O + CO2 + NaCl（饱和）＝ NaHCO3 ↓+ NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O

【解析】

试题分析：Ⅰ．(1) “接触法”制硫酸设备A的名称是沸腾炉；设备B的名称是接触室；设备C的名称是吸收塔。在设备A中主要反应的化学方程式为4FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2。（2）A.在接触室中发生反应：2SO2+O2 2SO3因此该选项正确。B．如果用水吸收SO3，容易形成酸雾，不利于SO3的吸收。所以在吸收塔中一般是用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫形成发烟硫酸，然后再稀释成所需要的浓度。正确。C．C．煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS2损失了2%，则其中各组分的损失也都是2%.这与物质的组成无关。正确。D．在设备B中发生的反应2SO2+O2 2SO3为放热反应，如果升高温度，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡会向吸热反应方向移动，对该反应来说就是向逆反应方向移动。这对于提高SO2的转化率不利。之所以采用较高的温度，是为了加快化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。提高生产效率。错误。E．硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO2氧化为SO3时的热量。错误。Ⅱ.（3）“联合制碱法”中CO2的来源于合成氨厂；“氨碱法”中CO2来源于煅烧石灰石。（4）氨碱法的化学反应原理为：NH3+CO2+H2O==NH4HCO3；NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O ；2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑＋2H2O。CO2、NH3循环利用。在该方法中，目标产物为Na2CO3；实际产物为Na2CO3和CaCl2。所以原子利用率为[106÷(106+111)]×100%=49% （或106/217）。（5） “联合制碱法”有关反应的化学方程式为NH3 + H2O + CO2 + NaCl（饱和）＝ NaHCO3 ↓+ NH4Cl； 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O。

考点：考查“接触法”制硫酸、“联合制碱法”、 “氨碱法”的制取方法。包括设备的识别、反应方程式的书写、原料的来源、化学平衡移动、化学反应速率等知识。