[化学——选修 2:化学与技术](15) 硫酸是重要的工业三酸之一
硫酸的产量和用量与一个国家的化学工业水平有着非常密切的关系
在硫酸工业生产中,往往涉及化学反应原理、原料、能源、设备、工艺流程、环保、经济效益等许多问题
根据硫酸的工业生产原理,其生产过程如下图所示: 请回答下列问题: ⑴写出催化反应室中将 SO2 氧化成 SO3 的化学方程式______________________________
⑵早期生产中,SO2 气的制取以黄铁矿为原料
近些年来,很多国家已经限制以黄铁矿为原料制硫酸,其主要原因是__________________________________________
⑶在以上图示的某一生产过程中,利用了热交换的原理
请你运用反应速率和化学平衡原理,从节约能源、降低生产成本、提高原料转化率的角度加以解释_______________________________
⑷吸收塔排除的烟气中含有危害环境的 SO2,生产中常用烧碱溶液吸收处理
00mol·L-1烧碱溶液完全吸收20
0m3(标准状况)尾气中的 SO2 后,所得溶液中含有 NaHSO3 和 Na2SO3 的物质的量比为 1 : 2,则尾气中 SO2 的体积分数为______________________
⑸农用磷肥过磷酸钙[主要成份:CaSO4 和 Ca(H2PO4)2],常用磷矿石[主要成份:Ca3(PO4)2]和浓硫酸共热制取
0 t 98%的浓硫酸与足量的磷矿石作用,理论上可得过磷酸钙__________t
答案及评分标准:(每空3 分,共15 分) ⑴ ⑵废弃物太多,处理成本高
⑶热交换利用反应产生的热量预热原料气(SO2 和 O2),加快反应速率,节约能源;同时降低反应后混合物的温度,有利于化学平衡向生成 SO3 的方向移动,提高原料