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

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  

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+O₂2SO₃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+O₂2SO₃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 2NaHCO₃Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O ；2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂+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。