工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的S
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工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。 请按要求回答下列问题: (1)将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式______________________、 _______________________。 (2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中,按一定比例加入氨水或碳酸氢铵,此时溶液的温度会自行降低,并析出晶体。 ①导致溶液温度降低的原因可能是_______________________________; ②析出的晶体可用于造纸工业,也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为 134,则其化学式为_____________; ③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质,其目的是______________。 (3)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是_________。(填字母) (A)NaOH溶液、酚酞试液 (B)KMnO4溶液、稀H2SO4 (C)碘水、淀粉溶液 (D)氨水、酚酞试液 |
答案
(1)2SO2+O2+2H2O = 2H2SO4(或2H2SO3+O2 = 2H2SO4);2(NH4)2SO3+O2 = 2(NH4)2SO4; 2NH4HSO3+O2 = 2NH4HSO4(任意两个即可) (2)①反应吸热;②(NH4)2SO3·H2O;③防止+4的硫被氧化 (3)BC |
举一反三
(1)下图是工业制硫酸主要生产流程,进入催化反应室的气体必须经过____________,等处理,才能继续反应。进入稀释室的物质名称是_____________。 |
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(2)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量较高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。 |
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①该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=_________mol/L。 ②工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷 (H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式________________________。 ③在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,此时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为___________,再投入生石灰将pH 调节到8左右,五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降,原因是________________。 |
硫酸是工业生产中最为重要的产品之一。 (1)工业上制硫酸主要分为____、____、____三个阶段。 (2)下表是第二阶段反应的有关实验数据,请选择最合适的生产条件 ____________、_____________ |
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(3)现在欲提高反应速率和SO2的转化率,下列措施可行的是_______。 A.向装置中通入氮气且保持体积不变 B.向装置中通入氧气且保持体积不变 C.添加更多的催化剂 D.降低温度,及时转移SO3 (4)硫酸生产的尾气中含有少量SO2,可用石灰水吸收后,再用硫酸处理。此过程 涉及的化学反应方程式为___________________、____________________。 (5)若进入第二阶段设备前气体的体积分数分别为:SO2 7%、O2 11%、N2 82%。 现有100体积这样的混合气体在反应后变为96.7体积,则反应后混合气体中N2和SO3的体积比为____________,此时SO2的转化率为__________ |
合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为 |
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合成塔和接触室中的反应分别为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 ① 2SO2(g)+O2( g)2SO3(g) △H <0 ② (1)进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理,最理想的热处理方法是____________。 (2)采用循环操作可提高原料的利用率,下列工业生产中,采用循环操作的是_______(填写序号)。 ①硫酸工业②合成氨工业③硝酸工业 (3)根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。 ①合成氨工业在高压下进行 ②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂 ③合成氨工业和硫酸工业都使用适宜的温度 ④硫酸工业中,净化后的炉气中要有过量的空气 ⑤及时将氨液化而分离 ⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3 ⑦硫酸工业的催化氧化在常压下进行 (4)工业生产中常用氨--酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。硫酸工业的尾气中含有 SO2,直接排放到空气中会造成环境污染,引起的后果是_____________,处理该尾气可以得到一种化肥,写出该肥料的化学式________。 |
利用工业生产硫酸的废渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)制备铁红的流程如下图所示 |
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(1)酸浸、过滤后滤液中的主要成分是____________。 (2)FeCO3浑浊液长期暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学反应方程式为________________________。 (3)在空气中煅烧FeCO3生成铁红的化学反应方程式为_____________________。 (4)FeCO3固体吸附一些硫酸根离子,如何洗涤FeCO3固体以及如何判断是否洗涤干净?洗涤的方法是 _____________;判断是否洗涤干净的方法是____________________。 |
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