Question

I．目前，我國采用“接觸法”制硫酸，設備如圖所示：

（1）圖中設備A的名稱是_____________，該設備中主要反應的化學方程式為 ??????????? 。

（2）有關接觸法制硫酸的下列說法中，不正確的是_____（填字母序號）。

A．二氧化硫的接觸氧化在接觸室中發生

B．吸收塔用濃度為98.3%濃硫酸吸收三氧化硫

C．煅燒含硫48%的黃鐵礦時，若FeS2損失了2%，則S損失2%

D．B裝置中反應的條件之一為較高溫度是為了提高SO2的轉化率

E．硫酸工業中在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉化為 H2SO4時放出的熱量

II．純堿是一種重要的化工原料。制堿工業主要有“氨堿法”(索爾維法)和“聯合制堿法”(侯氏制堿法)兩種工藝。請按要求回答問題：

（3）CO2是制堿工業的重要原料，“聯合制堿法”中CO2的來源于                      ，“氨堿法”中CO2來源于                      。

（4）氨堿法的原子利用率(原子利用率=期望產物的總質量與生成物的總質量之比) ??????? 。

（5）寫出“聯合制堿法”有關反應的化學方程式：?????????????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）沸騰爐?? 4FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2 （2）D、E

Ⅱ．（3）合成氨廠?????? 煅燒石灰石??? （4）0.49 （106/217）

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

2NaHCO3Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O??

【解析】

試題分析：Ⅰ．(1) “接觸法”制硫酸設備A的名稱是沸騰爐；設備B的名稱是接觸室；設備C的名稱是吸收塔。在設備A中主要反應的化學方程式為4FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2。（2）A.在接觸室中發生反應：2SO2+O2 2SO3因此該選項正確。B．如果用水吸收SO3，容易形成酸霧，不利于SO3的吸收。所以在吸收塔中一般是用98.3%濃硫酸吸收三氧化硫形成發煙硫酸，然后再稀釋成所需要的濃度。正確。C．C．煅燒含硫48%的黃鐵礦時，若FeS2損失了2%，則其中各組分的損失也都是2%.這與物質的組成無關。正確。D．在設備B中發生的反應2SO2+O2 2SO3為放熱反應，如果升高溫度，根據平衡移動原理，升高溫度，化學平衡會向吸熱反應方向移動，對該反應來說就是向逆反應方向移動。這對于提高SO2的轉化率不利。之所以采用較高的溫度，是為了加快化學反應速率，縮短達到平衡所需要的時間。提高生產效率。錯誤。E．硫酸工業中在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO2氧化為SO3時的熱量。錯誤。Ⅱ.（3）“聯合制堿法”中CO2的來源于合成氨廠；“氨堿法”中CO2來源于煅燒石灰石。（4）氨堿法的化學反應原理為：NH3+CO2+H2O==NH4HCO3；NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl? 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O ；2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑＋2H2O。CO2、NH3循環利用。在該方法中，目標產物為Na2CO3；實際產物為Na2CO3和CaCl2。所以原子利用率為[106÷(106+111)]×100%=49% （或106/217）。（5） “聯合制堿法”有關反應的化學方程式為NH3 + H2O + CO2 + NaCl（飽和）＝ NaHCO3 ↓+ NH4Cl； 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O。

考點：考查“接觸法”制硫酸、“聯合制堿法”、 “氨堿法”的制取方法。包括設備的識別、反應方程式的書寫、原料的來源、化學平衡移動、化學反應速率等知識。