Question

1．硫酸被稱為是化學(xué)工業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，硫酸的年產(chǎn)量可以作為衡量一個(gè)國家無機(jī)化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，為提高經(jīng)濟(jì)效益，人類生產(chǎn)活動(dòng)盡可能多功能化，共生工程將會(huì)大大促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展．
以黃鐵礦（主要成分為FeS₂）為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程如圖所示：
（1）設(shè)備A的名稱為沸騰爐，圖中吸收塔頂部a=98．
（2）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃，接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃．
（3）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-硫酸法進(jìn)行尾氣脫硫，該法不僅能回收利用SO₂，還能得到化肥，用兩個(gè)化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 工業(yè)上生產(chǎn)硫酸主要分為造氣、催化氧化、吸收三個(gè)階段，造氣主要用硫鐵礦（FeS₂）與氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成二氧化硫氣體，生成的二氧化硫氣體再與經(jīng)過凈化、干燥除去有害成分的空氣一起通到催化反應(yīng)室進(jìn)行催化氧化生成三氧化硫，最后再用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得發(fā)煙硫酸，再加水稀釋得到濃硫酸；
（1）A的名稱為沸騰爐；在吸收塔頂部用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得發(fā)煙硫酸，再加水稀釋得到濃硫酸；
（2）A中發(fā)生的反應(yīng)為硫化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫和三氧化二鐵；接觸室中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫；
（3）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫，即先用氨水吸收二氧化硫生成亞硫酸鹽，再用濃硫酸處理．

解答 解：工業(yè)上生產(chǎn)硫酸主要分為造氣、催化氧化、吸收三個(gè)階段，造氣主要用硫鐵礦（FeS₂）與氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成二氧化硫氣體，生成的二氧化硫氣體再與經(jīng)過凈化、干燥除去有害成分的空氣一起通到催化反應(yīng)室進(jìn)行催化氧化生成三氧化硫，最后再用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得發(fā)煙硫酸，再加水稀釋得到濃硫酸；
（1）A的名稱為沸騰爐；在吸收塔頂部用98%的硫酸溶液吸收三氧化硫制得發(fā)煙硫酸，再加水稀釋得到濃硫酸，故a=98，
故答案為：沸騰爐；98；
（2）A中發(fā)生的反應(yīng)為硫化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫和三氧化二鐵，故化學(xué)方程式為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃；接觸室中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，故化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃；
故答案為：4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃；2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃；
（3）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫，即先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，氨水吸收時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃，再用濃硫酸處理時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的；
故答案為：SO₂+2NH₃•H₂O═（NH₄）₂SO₃；（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)多，主要是工業(yè)接觸法制硫酸的流程、原理、工業(yè)尾氣的處理、化學(xué)方程式書寫等，只有掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，解題并不困難，題目難度中等．