Question

工業上生產硫酸的流程圖如下：

請回答下列問題：
（1）早期生產硫酸以黃鐵礦為原料，但現在工廠生產硫酸以硫黃為原料，理由是      。
（2）在氣體進入催化反應室前需凈化的原因是      。
（3）在催化反應室中通常使用常壓，在此條件下SO2的轉化率為90%。但是部分發達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速率外，還可以     ，從而提高生產效率           。
（4）工業生產中常用氨－酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染，廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理：                  。
（5）除硫酸工業外，還有許多工業生產。下列相關的工業生產流程中正確的是       。

Answer 1

（1）以黃鐵礦為原料的生產中產生的廢棄物太多，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

解析試題分析：（1）黃鐵礦的主要成分為FeS₂，以黃鐵礦為原料的生產中產生的廢棄物太多，處理成本高使得現在工廠生產硫酸以硫黃為原料（2）以黃鐵礦為原料生產硫酸主要分為三個階段進行，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，若氣體中含有雜質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）由題意知反應方程式2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），在常壓下，SO₂的轉化率約為90%，采用高壓條件，可以使化學反應速率加快，并且化學平衡向著生成三氧化硫的方向進行，可以提高生產效率，提高經濟效益，故答案為使平衡向正方向移動；有利于提高SO₂的轉化率（4）工業生產中常用氨-酸法進行尾氣脫硫，即先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，先用氨水吸收時，發生反應：SO₂+2NH₃?H₂O═(NH₄)₂SO₃或SO₂＋2NH₃＋H₂O＝(NH₄)₂SO₃，再用濃硫酸處理時，發生反應：(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄═(NH₄)₂SO₄+SO₂↑+H₂O或(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑，以達到消除污染、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-(結晶)-母液-(石灰乳)-Mg(OH)2-(加鹽酸,濃縮,結晶)-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成本太高而且產物不穩定，工業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，在合金網的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。生成的一氧化氮利用反應后殘余的氧氣繼續氧化為二氧化氮，隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸，故C錯誤；D、工業制備氨氣流程正確；故答案為A D。
考點：工業制取硫酸；化學平衡的影響因素；