Question

硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位．工業(yè)制硫酸主要的生產(chǎn)流程如圖：

（1）工業(yè)制硫酸通常以

 

為原料，經(jīng)造氣、

 

、吸收三個(gè)主要生產(chǎn)階段；
（2）硫酸生產(chǎn)的尾氣中含有少量的SO₂，通常用

 

來吸收處理；
（3）在工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)條件有重要的作用．請(qǐng)回答：
①除去原料氣中的有毒物質(zhì)是為了防止

 

；
②使用催化劑是為了提高

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：工業(yè)制取硫酸

專題：元素及其化合物,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）依據(jù)工業(yè)制硫酸的工藝流程分析回答．工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個(gè)階段進(jìn)行，即煅燒造氣、催化氧化、吸收；
（2）吸收塔排放的尾氣中含有少量的SO₂，防止污染大氣、充分利用原料，通常用氨水來吸收處理；
（3）①原料中的有害雜質(zhì)能使催化劑失去活性；
②催化劑只改變速率不改變平衡，不改變轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）工業(yè)制硫酸通常以黃鐵礦為原料經(jīng)過如下反應(yīng)三步：
第一步：SO₂的制�。ㄔ鞖猓�．主要原料是黃鐵礦和空氣，在高溫下煅燒，使硫元素轉(zhuǎn)變成SO₂氣體，反應(yīng)方程式為4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂，設(shè)備為沸騰爐；
第二步：SO₃的制�。ù呋�氧化）．從沸騰爐中出來的氣體需經(jīng)過凈化、除塵，進(jìn)入接觸室在催化劑作用下SO₂和O₂反應(yīng)生成SO₃，設(shè)備為接觸室；
第三步：硫酸的生成（吸收）．從接觸室中出來的氣體進(jìn)入吸收塔，為避免酸霧形成需用98.3%濃H₂SO₄吸收；
故答案為：黃鐵礦；催化氧化；
（2）SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸處理，發(fā)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]，優(yōu)點(diǎn)為生成的（NH₄）₂SO₄作化肥，二氧化硫可循環(huán)利用，
故答案為：氨水；
（3）①原料中的有害雜質(zhì)，能使催化劑失去活性，所以除去原料氣中的有害物質(zhì)是為了防止催化劑中毒，
故答案為：催化劑中毒；
②催化劑縮短到達(dá)平衡時(shí)間，不影響平衡移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不變，所以使用催化劑是為了提高反應(yīng)速率，故答案為：反應(yīng)速率．

點(diǎn)評(píng)：本題考查濃硫酸的性質(zhì)及制備，把握制備濃硫酸的工藝流程及設(shè)備的作用、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．