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工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应,生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的,见下图:

(1)写出二硫化亚铁与氧气反应的方程式_________________________________________。

(2)请写出上图甲、乙、丙、丁装置的作用_______________________________________。

(3)写出在催化剂表面所发生的反应的方程式_____________________________________。

(4)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,你是如何控制与估计的?

___________________________________________________________________。

(5)学生为了比较探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水,特用上述装置进行模拟实验。若丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直都没有任何现象,产生这种现象的原因是_____________________________________________;处理尾气的方法有_______________________________________。

答案

(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(2)甲:混合SO2与O2  乙:SO2转化为SO3  丙:吸收SO3  丁:吸收多余的SO3、SO2

(3)SO2+2O22SO3

(4)可以通过调节气阀,控制气体流量,观察甲装置的冒泡速率估计

(5)①浓硫酸对三氧化硫的吸收效果远好于水,三氧化硫被浓硫酸完全吸收了;

②插入浓硫酸溶液的导管插得太深,导致两个吸收瓶内的气压差较大,三氧化硫气体从水中冒出来了,与水蒸气化合形成酸雾用碱液吸收

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