Question

选考[化学——选修2：化学与技术 ]( 15 分）

硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸。

请回答下列问题：

（1）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，其作用是                                   。

（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通人燃烧室的氧气过量50 % ，为提高SO₂ 转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2．5倍，则生产过程中流经流量计 1 和流量计 2 的空气体积比应为                        。 b 管排出的尾气的处理方法是                    。

（3）与使用硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是           。

A．耗氧量减少              B．二氧化硫的转化率提高

C．产生的废渣减少          D．不需要使用催化剂

（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面         。

A．橡胶的硫化              B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成

C．铅蓄电池的生产          D．过磷酸钙的制备

（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO₂的主要原因之一。在燃煤中加人适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO₂的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式            。

Answer

（1）热交换器，增加SO3与浓硫酸的接触面积，利于SO3的吸收；

（2）1．2:1（或6:5），用氨水吸收；

（3）A、C； （4）B、C、D；

（5）CaCO3CaO+CO2↑；2SO2+2CaO+O22CaSO4

（或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2）

【解析】

试题分析：（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器，在吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增加SO3与浓硫酸的接触面积，使SO3被充分的吸收；（2）在燃烧室中发生反应： S+O2 SO2;在接触室中发生反应：2SO2+O22SO3。若产生2mol的SO2；因为使硫磺充分燃烧，经流量计1通人燃烧室的氧气过量50 % ，所以经流量计1通人燃烧室的氧气为3mol, 在这些进入到接触室是气体中含有氧气1mol,氧化2mol的SO2需要氧气的物质的量是1mol,所以还经流量计2的的氧气的量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2．5倍，则应该通入的氧气是2．5mol, 生产过程中流经流量计 1 和流量计 2 的空气体积比应为3:2．5=6:5；b 管排出的尾气含有SO2、SO3等酸性气体，处理方法是用氨水吸收制成氮肥；（3）与使用硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是耗氧量减少、产生的废渣减少；而反应2SO2+O22SO3的发生需要催化剂的使用，而且反应物的转化率与加入的物质的相对多少有关，与燃烧的原料无关，选AC。（4）硫酸的用途非常广，可应用于表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成、铅蓄电池的生产中的电解质、及利用其强酸性来生产过磷酸钙肥料，选B、C、D。（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加人适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，此脱硫过程中反应的化学方程式是CaCO3CaO+CO2↑；2SO2+2CaO+O22CaSO4（或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2）

考点：考查硫酸生产过程的物质的使用、反应原理、物质的用途等知识。