化工生产中涉及较多的化学原理、生产方法和工艺流程,请回答下列问题:(1)工业上用硫铁矿生产硫酸的主
(每空1分,8分)(1)沸腾炉、接触室、吸收塔 (2)d (3)氨气(4)加氢裂化;提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量(5)Na 3 AlF 6 或冰晶石或六氟合铝酸钠 试题分析:(1)工业上制硫酸的主要反应如下,在沸腾炉中反应:4FeS 2 +11O 2 2Fe 2 O 3 +8SO 2 ;在接触室内反应:2SO 2 +O 2 2SO 3 ;在吸收塔内反应:SO 3 +H 2 O=H 2 SO 4 ,所以工业上用硫铁矿生产硫酸的主要设备有沸腾炉、接触室、吸收塔。(2)吸收塔中用水吸收SO 3 ,易产生酸雾,阻碍SO 3 的吸收,所以吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO 3 。(3)因为氨气的水溶液呈碱性,更易吸收二氧化碳,所以制氨盐水的过程中要先通入氨气,再通入二氧化碳。(4)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化,石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量。(5)氧化铝的熔点很高,所以为降低电解液熔点,工业上生产铝时需要加入的熔剂为冰晶石(化学式为:Na 3 AlF 6 )。
化工生产中涉及较多的化学原理、生产方法和工艺流程,请回答下列问题:(1)工业上用硫铁矿生产硫酸的主
(1)工业上制硫酸的主要反应如下,在沸腾炉中反应:4FeS2+11O2 高温 . 2Fe2O3+8SO2;在接触室内反应:2SO2+O2 催化剂 .△2SO3;在吸收塔内反应:SO3+H2O═H2SO4,故答案为:沸腾炉;接触室;吸收塔;(2)吸收塔中用水吸收SO3,产生酸雾,阻碍SO3的吸收,所以吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3,故选:d;(3)因为氨气的水溶液是碱性,更易吸收二氧化碳,所以制氨盐水的过程中要先通入氨气,再通入二氧化碳,故答案为:氨气;(4)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化,石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,故答案为:加氢裂化;提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量;(5)为降低电解液熔点,工业上生产铝时需要加入的熔剂为冰晶石(化学式为:Na3AlF6),故答案为:冰晶石(化学式为:Na3AlF6).
以黄铁矿为原料制硫酸的反应方程式是什么??
硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体。将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为:
2SO2+O2→2SO3
这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫:
SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法已被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有76%;而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸;采用最多。
接触法生产工艺:接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。
硫铁矿又称黄铁矿,是生产硫酸的原料,其主要成分为FeS2。850℃~900℃时,硫铁矿
从题目给出的反应方程式可以看出,FeS2中S元素消耗O2不管按照哪个反应进行都是一样多的(因为都是生成SO2),耗氧量多少关键是看Fe元素最后转化成什么。
如果转化为含O较少的Fe3O4,消耗氧就少;反之转化成含O较多的Fe2O3,则消耗O2就多。
480gFeS2物质的量为480g÷120g/mol=4mol,其中的含8molS原子和4molFe原子,S转化为SO2消耗8molO2,则Fe消耗的O2就是(b-8)mol,根据题意可知n(Fe) : n(O) = 4 : a = 4 : 2(b-8),解得:2b = a+16。
当FeS2全部生成含氧的质量分数较大的Fe2O3时,消耗氧最多,Fe2O3中n(Fe) : n(O) = 4 : a = 2 : 3,也就是a = 6,此时2b = a+16 = 22,b = 11。
当FeS2全部生成含氧的质量分数较小的Fe3O4时,消耗氧最少,Fe2O3中n(Fe) : n(O) = 4 : a = 3 : 4,也就是a = 16/3,此时2b = a+16 = 64/3,b = 32/3。
这是因为要解释a与b的关系才这样算的,如果只是要求出耗氧量的最小值,完全可以根据反应方程式计算得出。
3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2
3 8
4 x
x = 32/3
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
4 11
4 y
y = 11