Question

純堿和硫酸都是重要的化工原料，用途非常廣泛．

（1）利用氨堿法得到的碳酸氫鈉經煅燒生成純堿．工藝流程如圖1所示：圖中的中間產物C是

 

，D是

 

（寫化學式）；裝置乙中發生反應的化學方程式為

 

．
（2）火山噴發所產生的硫磺可用于生產重要的化工原料硫酸．甲企業用接觸法生產硫酸采用的主要原料是硫磺和空氣．工藝流程如圖2所示：為了充分利用反應放出的熱最，接觸室中應安裝

 

（填設備名稱）．吸收塔中填充許多瓷管，其作用是

 

．為使硫磺充分燃燒，經流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%．為提高SO₂的轉化率，經流量計2的氧氣量為接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則生產過程中流經流量計1和流量計2的空氣體積比應為

 

．

Answer 1

考點：純堿工業（侯氏制堿法）,工業制取硫酸

專題：元素及其化合物,化學應用

分析：（1）碳酸鈣加熱分解生成CaO與CO₂，故A為CaO，B為CO₂，CaO在熟化桶內與水反應生成氫氧化鈣；氫氧化鈣與氯化銨在混合池內反應生成氨氣與氯化鈣；氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發生反應，生成NaHCO₃、NH₄Cl；
（2）充分利用能量，應安裝熱交換器，吸引塔中填充許多瓷管，增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面；假設SO₂的體積為x，經流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%，則流量計1中通入氧氣的體積為1.5x，經流量計2的氧氣量為接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則流量計2中通入氧氣的體積為2.5×0.5x=1.25x，據此分析解答；

解答： 解：（1）碳酸鈣加熱分解生成CaO與CO₂，故A為CaO，B為CO₂，CaO在熟化桶內與水反應生成氫氧化鈣，故C為Ca（OH）₂；氫氧化鈣與氯化銨在混合池內反應生成氨氣與氯化鈣，故D為NH₃，氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發生反應，生成NaHCO₃、NH₄Cl，反應方程式為NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，
故答案為：Ca（OH）₂；NH₃；NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；
（2）充分利用能量，應安裝熱交換器，吸引塔中填充許多瓷管，增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面，有利于三氧化硫的吸收，
燃燒室中的反應為S+O₂

點燃  .

SO₂，假設SO₂的體積為x，則流量計1中通入氧氣的體積為1.5x，接觸室中的反應為2SO₂+O₂?2SO₃，則流量計2中通入氧氣的體積為2.5×0.5x=1.25x；流量計1中通入空氣的體積為7.5x，流量計2中通入空氣的體積為6.25x，故流經流量計1和流量計2的空氣體積比應為7.5x：6.25x=6：5；
故答案為：熱交換器；增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面，有利于三氧化硫的吸收；6：5；

點評：本題是對化學與技術及工業生產的考查，需要學生細讀生產工藝圖中各物質的變化進行解答，把握氨堿法、制備濃硫酸的工藝流程及設備的作用、發生的化學反應為解答的關鍵，題目難度中等．