硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,工业上以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料,采用接触法生产硫酸的工艺流程如图所示,试回答下列有关问题: SO3、O、-|||-催化剂 98.3%-|||-n H2SO4 尾气-|||-经净化-|||-卵-|||-热交换器-|||-黄铁矿 SO.0.9 供稀释用-|||-" 矿渣 H2SO4-|||-空气 催化剂 接触室-|||-吸收塔-|||-甲 乙 丙 (1)若要新建一座硫酸厂,你认为厂址最宜选在 的郊区。 A.有丰富黄铁矿资源,交通运输便利,是洪水、泥石流多发区 B.有丰富黄铁矿资源,水源、能源充足,交通运输便利 C.硫酸消耗量大的工业城市,且是风景名胜区 D.交通运输便利的人口稠密的文化、商业中心城市 (2)写出装置甲的名称 ,为了使黄铁矿充分、迅速地燃烧,工业上常采用的措施为 。 (3)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%): 温 度 / ℃ 转化率压强/MPa 0.1 0.5 1 10 400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3% 600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4% 在400~500 ℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是: 。 在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是 。 (4)工业制硫酸尾气中的SO2回收常采用氨吸收法。即先用氨水吸收尾气中的SO2,当吸收液中NH4HSO3达到一定浓度后,再与硫酸反应,放出的SO2可循环利用,生成的(NH4)2SO4可作化肥。请写出吸收液与硫酸反应的离子方程式: 。 (5)在上面流程中的甲、乙、丙三个设备中,采用了逆流原理的设备是 。在吸收塔中是用98.3%的浓硫酸而不是水吸收SO3,原因是 。 (6)今有含FeS2 90%的硫铁矿500 t,煅烧时损失5%的硫,SO2转化为SO3时又损失15%的SO2,SO3被硫酸吸收时又损失SO3 0.5%。则这些硫铁矿最终可制得98%的硫酸质量为 。
硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,工业上以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料,采用接触法生产硫酸的工艺流程如图所示,试回答下列有关问题:

(1)若要新建一座硫酸厂,你认为厂址最宜选在 的郊区。
A.有丰富黄铁矿资源,交通运输便利,是洪水、泥石流多发区
B.有丰富黄铁矿资源,水源、能源充足,交通运输便利
C.硫酸消耗量大的工业城市,且是风景名胜区
D.交通运输便利的人口稠密的文化、商业中心城市
(2)写出装置甲的名称 ,为了使黄铁矿充分、迅速地燃烧,工业上常采用的措施为 。
(3)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
| 温 度 / ℃ 转化率压强/MPa |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
| 400 |
99.2% |
99.6% |
99.7% |
99.9% |
| 500 |
93.5% |
96.9% |
97.8% |
99.3% |
| 600 |
73.7% |
85.8% |
89.5% |
96.4% |
在400~500 ℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是: 。
在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是 。
(4)工业制硫酸尾气中的SO2回收常采用氨吸收法。即先用氨水吸收尾气中的SO2,当吸收液中NH4HSO3达到一定浓度后,再与硫酸反应,放出的SO2可循环利用,生成的(NH4)2SO4可作化肥。请写出吸收液与硫酸反应的离子方程式: 。
(5)在上面流程中的甲、乙、丙三个设备中,采用了逆流原理的设备是 。在吸收塔中是用98.3%的浓硫酸而不是水吸收SO3,原因是 。
(6)今有含FeS2 90%的硫铁矿500 t,煅烧时损失5%的硫,SO2转化为SO3时又损失15%的SO2,SO3被硫酸吸收时又损失SO3 0.5%。则这些硫铁矿最终可制得98%的硫酸质量为 。
题目解答
答案
(1)B
(2)沸腾炉 把黄铁矿粉碎成细小的矿粒并从炉底通入强大的空气流
(3)增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本
增大O2的体积分数不但能加快反应速率,且能提高SO2的转化率
(4)
+H+
H2O+SO2↑,
+2H+
H2O+SO2↑
(5)甲、乙、丙 避免形成酸雾并提高SO3的吸收率
(6)602.6 t