Question

（12分）【化學—化學與技術】
硫酸是工業生產中最為重要的產品之一，在化學工業的很多領域都要用到濃硫酸。
（1）在硫酸工業生產中，我國采用黃鐵礦為原料生產SO₂，反應的化學方程式為           ，該反應在        中進行（填設備名稱）。
（2）為了有利于SO₂轉化為SO₃，且能充分利用熱能，采用了多層催化劑且有熱交換器的                 （填設備名稱）中進行反應。在如圖所示的裝置中，C處流出的氣體有            ；SO₃進入           （填設備名稱）用____    吸收，得到濃硫酸或發煙硫酸。

（3）實驗測得SO₂反應生成SO₃的轉化率與溫度、壓強有關，請根據下表信息，結合工業生產實際，選擇最合適的生產條件是                  。

（4）吸收塔排出的尾氣中SO₂的含量如果超過500L/L，就要加以處理后才能排出，處理方法之一是用氨水洗滌煙氣脫硫，用方程式表示氨水洗滌吸收塔排除的尾氣的化學方程式     
                            。

Answer 1

（12分）
（1）4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂（2分） 沸騰爐（1分）
（2）接觸室（1分）SO₂、SO₃、O₂（2分）吸收塔（1分）98.3%的H₂SO₄（1分）
（3）400℃,1個標準大氣壓（2分）
（4）2NH₃?H₂O+SO₂=(NH₄)₂SO₃+H₂O（2分）

試題分析：（1）黃鐵礦的主要成分為4FeS₂，煅燒時與O₂反應生成Fe₂O₃和SO₂，化學方程式為：4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂；黃鐵礦煅燒的設備是沸騰爐。
（2）SO₂轉化為SO₃在接觸室中進行；SO₂與O₂的反應為可逆反應，所以C處流出的氣體有：SO₂、SO₃、O₂；為了防止酸霧的形成，用98.3%的H₂SO₄吸收SO₃，吸收SO₃的設備是吸收塔。
（3）因為SO₂與O₂的反應是放熱反應，所以選擇的溫度為400℃,而1個標準大氣壓時SO₂的轉化率已經很大，再增大壓強，SO₂的轉化率提高不大，但會增加生產成本，所以選擇1個標準大氣壓。
（4）SO₂為酸性氧化物，與堿反應生成鹽和水，化學方程式為：2NH₃?H₂O+SO₂=(NH₄)₂SO₃+H₂O