Question

琉酸是無機“三大強酸"之一，其產量是衡量一個國家無機化工發(fā)展水平的重要標志。工業(yè)制硫酸的工藝流程如下圖：

據(jù)圖回答下列問題：
（1)寫出用黃鐵礦（主要含F(xiàn)eS₂)造氣的化學反應方程式________。
(2) 給出A、B物質的名稱：A________,B________
(3) 催化氧化之前對SO₂和空氣的混合氣體進行凈化、干燥的目的是________ 選用B進入吸收塔吸收SO₃的優(yōu)點是________。
(4) SO₂的催化氧化是一個可逆反應，采取適宜的反應條件有利于生產的進行。實際生產中，下列哪些生產條件或措施考慮到了平衡移動原理________ (選填序號）。
A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎
B.使用V₂O₅作催化劑
C.催化反應室中選擇400－500⁰C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. 將尾氣中的SO₂循環(huán)利用
(5) 某硫酸廠每天消耗黃鐵礦石（含F(xiàn)eS₂質量分動60%)   20噸，生產的三階段的轉化率依次為98%、95%、98%，則該工廠一天能生產B的質量為__________噸。

Answer 1

（1）4FeS₂＋11O₂4Fe₂O₃＋8SO₂（2分） （2）A：發(fā)煙硫酸（1分）   B：98%硫酸（1分）（3）凈化的目的是除去混合氣體中的有害雜質，防止催化劑中毒；干燥的目的是防止形成酸霧腐蝕管道及設備（每個目的2分，共4分） 避免形成酸霧并提高吸收率（2分）
（4）DF（3分） （5）18.2（2分）

試題分析：（1)工業(yè)上用黃鐵礦（主要含F(xiàn)eS₂)造氣的化學反應方程式為4FeS₂＋11O₂4Fe₂O₃＋8SO₂。
（2）三氧化硫在吸收塔中被濃硫酸吸收生成發(fā)煙硫酸。發(fā)煙硫酸通過稀釋即得到98%的濃硫酸。所以A、B物質的名稱分別是發(fā)煙硫酸和98%濃硫酸。
（3）由于SO₂氧化生成三氧化硫需要催化劑，所以凈化的目的是除去混合氣體中的有害雜質，防止催化劑中毒；而干燥的目的是防止形成酸霧腐蝕管道及設備。三氧化硫直接用水吸收容易形成酸霧，且降低吸收效率，而用濃硫酸吸收可避免形成酸霧并提高吸收率。
（4）A、礦石加入沸騰爐之前先粉碎，可以增大反應物的接觸面積，加快反應速率，與平衡無關系，A不正確；B、使用V₂O₅作催化劑可以降低活化能，加快反應速率，與平衡無關系，B不正確；C、由于該反應是放熱反應，所以溫度低有利于三氧化硫的生成，因此催化反應室中選擇400－500℃溫度與平衡移動原理無關系，C不正確；D、凈化后的爐氣中要有過量的空氣，過量的空氣可以增大反應物的濃度有利于平衡向正反應方向移動，D正確；E、該反應是體積減小的可逆反應，所以催化氧化在常壓下進行與平衡移動原理無關系，E不正確；F、將尾氣中的SO₂循環(huán)利用，可以提高原料的利用率，與平衡移動原理有關系，F(xiàn)正確，答案選DF。
（5）根據(jù)S元素守恒可知：FeS₂～～～～～～～～～～～～～2H₂SO₄
120t                        2×98t
20t×0.6×0.98×0.95×0.98         m×0.98
解得m＝18.2t