Question

3．工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝．
（1）一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂，硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用，不仅不需要外界供应能源，而且还可以向外界输出大量的热能．硫酸厂产生余热的主要设备有沸腾炉和接触室．
（2）硫酸厂产生的大量烧渣（硫铁矿煅烧后的灰渣）的用途是作高炉炼铁的原料（或回收有色金属、提取金银、制砖等合理答案都可）（写一种即可）；写出电解精炼铜阳极泥的一种用途回收贵金属金、银等．
（3）工业制硫酸的尾气中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，再用稀硫酸处理．
①该反应的化学方程式为SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]；
②这样处理的优点是生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥．
（4）干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体（主要成分是氮气，温度在170～190℃）熄灭，被加热到700～800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉，产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电．干熄1t焦炭可产生500kg过热蒸气，可折合成46kg标准煤．举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器热交换器、冷凝管（或工业制硫酸中的吸收塔）．
（5）如图表示石灰-石膏法吸收SO₂的工艺流程，写出反应的化学方程式SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O═2CaSO₄•2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据在沸腾炉和接触室中均发生放热反应分析；
（2）根据硫酸厂产生的大量烧渣的主要成分是Fe₂O₃分析用途；电解精炼铜阳极泥的主要成分是金、银等贵金属分析用途；
（3）①SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]；
②生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥；
（4）采用逆流原理的化工设备或化学仪器 有：热交换器．冷凝管；
（5）二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙与水，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO₄•2H₂O．

解答 解：（1）在沸腾炉和接触室中均发生放热反应，故硫酸厂产生余热的主要设备有 沸腾炉和接触室，
故答案为：沸腾炉和接触室；
（2）硫酸厂产生的大量烧渣的主要成分是Fe₂O₃，用途是 作高炉炼铁的原料（或回收有色金属、提取金银、制砖等合理答案都可）；电解精炼铜阳极泥的主要成分是金、银等贵金属，所以一种用途回收贵金属金、银等，
故答案为：作高炉炼铁的原料（或回收有色金属、提取金银、制砖等合理答案都可）；回收贵金属金、银等；
（3）①SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸处理，发生SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]，
故答案为：SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]；
②优点为生成的（NH₄）₂SO₄作化肥，二氧化硫可循环利用，生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥，
故答案为：生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸铵可作化肥；
（4）采用逆流原理的化工设备或化学仪器 有：热交换器．冷凝管，
故答案为：热交换器　冷凝管（或工业制硫酸中的吸收塔）；
（5）二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙与水，反应方程式为：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO₄•2H₂O，反应方程式为：2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O，
故答案为：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O═2CaSO₄•2H₂O．

点评 本题考查性质方案的设计，题目难度中等，涉及二氧化硫的污染与防治、硫酸制备，把握化学反应为解答的关键，侧重化学与技术及工业生产的考查．