Question

工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的流程圖如下：

請回答下列問題：
（1）早期生產(chǎn)硫酸以黃鐵礦為原料，但現(xiàn)在工廠生產(chǎn)硫酸以硫黃為原料，理由是      。
（2）在氣體進(jìn)入催化反應(yīng)室前需凈化的原因是      。
（3）在催化反應(yīng)室中通常使用常壓，在此條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。但是部分發(fā)達(dá)國家采取高壓條件下制取SO3，采取加壓措施的目的除了加快反應(yīng)速率外，還可以     ，從而提高生產(chǎn)效率           。
（4）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨－酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染，廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理：                  。
（5）除硫酸工業(yè)外，還有許多工業(yè)生產(chǎn)。下列相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)流程中正確的是       。

Answer 1

（1）以黃鐵礦為原料的生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物太多，處理成本高（2）防止催化劑中毒（3）使平衡向正方向移動；有利于提高SO₂的轉(zhuǎn)化率（4）SO₂＋NH₃＋H₂O＝NH₄HSO₃；NH₄HSO₃＋H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑或SO₂＋2NH₃＋H₂O＝(NH₄)₂SO₃；(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑（5）A D

試題分析：（1）黃鐵礦的主要成分為FeS₂，以黃鐵礦為原料的生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物太多，處理成本高使得現(xiàn)在工廠生產(chǎn)硫酸以硫黃為原料（2）以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進(jìn)行，即煅燒、催化氧化、吸收；其中二氧化硫的催化氧化在催化劑表面和空氣中的氧氣接觸反應(yīng)，若氣體中含有雜質(zhì)氣體容易使催化劑中毒，所以煅燒黃鐵礦形成的爐氣必須經(jīng)除塵、洗滌、干燥；故答案為：接觸室，防止催化劑中毒（3）由題意知反應(yīng)方程式2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），在常壓下，SO₂的轉(zhuǎn)化率約為90%，采用高壓條件，可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快，并且化學(xué)平衡向著生成三氧化硫的方向進(jìn)行，可以提高生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟效益，故答案為使平衡向正方向移動；有利于提高SO₂的轉(zhuǎn)化率（4）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫，即先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，先用氨水吸收時，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+2NH₃?H₂O═(NH₄)₂SO₃或SO₂＋2NH₃＋H₂O＝(NH₄)₂SO₃，再用濃硫酸處理時，發(fā)生反應(yīng)：(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄═(NH₄)₂SO₄+SO₂↑+H₂O或(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的（5）A、海水提溴的方法正確；B、海水提鎂主要通過電解氯化鎂完成，基本流程如下：海水-(結(jié)晶)-母液-(石灰乳)-Mg(OH)2-(加鹽酸,濃縮,結(jié)晶)-MgCl2晶體-(脫水)-MgCl2-(電解)-Mg，故B錯誤；C、空氣放電生成二氧化氮反應(yīng)成本太高而且產(chǎn)物不穩(wěn)定，工業(yè)制硝酸主要流程是將氨和空氣的混合氣（氧：氮≈2：1）通入灼熱（760～840℃）的鉑銠合金網(wǎng)，在合金網(wǎng)的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。生成的一氧化氮利用反應(yīng)后殘余的氧氣繼續(xù)氧化為二氧化氮，隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸，故C錯誤；D、工業(yè)制備氨氣流程正確；故答案為A D。