Question

纯碱和硫酸都是重要的化工原料，用途非常广泛。
（1）利用氨碱法得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。工艺流程如下图所示：

氨碱法示意图
图中的中间产物C是_________，D是________（写化学式）；装置乙中发生反应的化学方程式为_________________________________。
（2）火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸。甲企业用接触法生产硫酸采用的主要原料是硫磺和空气。工艺流程如下图所示：

为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装____________（填设备名称）。吸收塔中填充许多瓷管，其作用是____________。为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50％。为提高SO₂的转化率，经流量计2的氧气量为接触室中SO₂完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为____________。

Answer 1

（8分）
(1)Ca(OH)₂（1分）；NH₃（1分）;
NH₃+CO₂+H₂O+NaCl= NaHCO₃↓+ NH₄Cl（2分）
(2)热交换器（1分）;增加SO₃与浓硫酸的接触面积，有利于SO₃的吸收（1分）;
6:5（2分）

试题分析：
(1)结合题中信息可以得出C为石灰窑的产物CaO与H₂O的生成物Ca(OH)₂；D为Ca(OH)₂和NH₄Cl反应的产物NH₃；装置乙中发生的为侯氏制碱法主要反应反应NH₃+CO₂+H₂O+NaCl= NaHCO₃↓+ NH₄Cl。
(2)为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器；填充许多瓷管，其作用是增加SO₃与浓硫酸的接触面积；设有1molS反应，根据方程式S+O₂=SO₂，需要1molO₂，生成1molSO₂,为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50％，需要1.5molO₂, 1molSO₂在接触室中SO₂完全氧化时理论需氧量为0.5mol，经流量计2的氧气量为接触室中SO₂完全氧化时理论需氧量的2.5倍即1.25mol。生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为1.5mol: 1.25mol=6:5