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硫酸工业中通常将尾气转化为硫酸铵,既能防止对大气的污染,又能充分利用原料.请回答下列问题:
(1)硫酸工业尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4%和0.5%.向硫酸工业尾气中通入空气(设空气中O2的体积分数为20.5%,且不含SO2),使SO2的体积分数由0.4%降为0.2%.
①通入的空气与原硫酸工业尾气的体积比为______.
②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为______.
(2)在400℃时,将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后,再与NH3混合,同时缓慢喷入冷水,此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃,在热的结晶装置中得到(NH42SO4晶体.
①生产中,NH3的通过速率约为______L/h时,原子利用率最高(设SO2的转化率为100%).
②某硫酸厂每天排放出的尾气折算成标准状况下的体积为5×105m3.按上述方法该厂每月(以30天计)最多能获得多少吨硫酸铵?
(1)①SO2的体积分数由0.4%降为0.2%因为二氧化硫体积不变,所以总体积必须变为原来的2倍,即空气与尾气的体积比为1:1;故答案为:1:1;
②设通入空气体积与硫酸工业废气体积都为100L则含氧气的体积为:100L×0.5%+100L×20.5%=21L,则混合后氧气体积分数为:
21L
200L
×100%
=10.5%  故答案为:10.5%;
(2)①由通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂,可知通过二氧化硫的体积是5×103L/h×0.2%=10L/h;由2SO2+O2
催化剂
.
2SO3; SO3+H2O+2NH3=(NH42SO4可推出二氧化硫与氨气的分子个数比为1:2,所以体积比也是1:2,所以氨气的速率为20L/h;故答案为:20;
②由方程式可知二氧化硫与硫酸铵的分子个数比为1:1,所以
SO2----------------------------(NH42SO4
22.4×10-3m3                     132×10-6
30×5×105 m3×0.4%(正常排气未稀释)    x
x≈353.57吨
即该厂每月能生产353.57吨硫酸铵.
练习册系列答案
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①通入的空气与原硫酸工业尾气的体积比为
1:1
1:1

②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为
10.5%
10.5%

(2)在400℃时,将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后,再与NH3混合,同时缓慢喷入冷水,此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃,在热的结晶装置中得到(NH42SO4晶体.
①生产中,NH3的通过速率约为
20
20
L/h时,原子利用率最高(设SO2的转化率为100%).
②某硫酸厂每天排放出的尾气折算成标准状况下的体积为5×105m3.按上述方法该厂每月(以30天计)最多能获得多少吨硫酸铵?

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科目:高中化学 来源:2010年宁夏高三第三次模拟考试(理科综合)化学部分 题型:填空题

[化学——化学与技术] (15分)

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:

(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在      的郊区(填标号);

A.有丰富黄铁矿资源的城市                          B.风光秀丽的旅游城市

C.消耗硫酸甚多的工业城市                          D.人口稠密的文化、商业中心城市

(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3 和SO2,该反应的化学方程式为                

(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用          吸收SO3

(4)已知反应2SO2+O2 2SO3  △H <0,现将0.050mol SO2和0.030mol O2充入容积为1L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO 2的转化率为________;该条件下的平衡常数为__________。

(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)

沸腾炉温度/℃

600

620

640

660

炉渣中CuSO4的质量分数/%

9.3

9.2

9.0

8.4

已知CuSO4 在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因                          

(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用

             (填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式          

 

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为______.
(2)在400℃时,将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后,再与NH3混合,同时缓慢喷入冷水,此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃,在热的结晶装置中得到(NH42SO4晶体.
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