Question

(12分)【化学——化学与技术】
工业上以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸。请回答下列问题：
（1）煅烧黄铁矿的设备名称是__________，进料前必须将黄铁矿粉碎，目的是________。所得炉渣的用途有__________________________(填一种用途)。
（2）进入接触室前的气体必须经过净化处理，目的是防止________________________________。
（3）生产过程中，吸收三氧化硫常用的物质是_____________________________。
（4）温度变化与二氧化硫转化率的变化关系可用下图中的曲线______(填“a”或“b”)表示。

（5）工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体。反应的化学方程式为：
________________________________、_________________________________。

Answer 1

（12分）
（1）沸腾炉（1分）增大接触面积。加快反应速率，使黄铁矿反应更充分（2分）
做水泥配料或炼铁原料（1分）
（2）催化剂中毒（2分）
（3）98.3%的浓硫酸（1分）
（4）a（1分）
（5）Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃↓+H₂O （2分）CaSO₃+H₂SO₄ CaSO₄+SO₂↑+H₂O（2分）

试题分析：（1）煅烧黄铁矿是在沸腾炉中与氧气反应，所以设备名称为：沸腾炉；将固体物质粉碎，可增大接触面积，加快反应速率，使黄铁矿反应更充分；炉渣中含Fe₂O₃，含铁量较高，经处理后常用作炼铁的原料。
（2）生成二氧化硫气体含有杂质，能使催化剂中毒，所以必须经过净化处理，防止催化剂中毒。
（3）为了防止酸雾的产生，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
（4）因为SO₂与O₂反应是放热反应，温度升高，SO₂的转化率减小，故可用曲线a表示。
（5）SO₂被Ca(OH)₂吸收，化学方程式为：Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃↓+H₂O；CaSO₃再与硫酸反应，得到CaSO₄并且回收SO₂，化学方程式为：CaSO₃+H₂SO₄ CaSO₄+SO₂↑+H₂O