4.工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸
(1)涉及反应
①FeS2+O2高温Fe2O3+SO2
②SO2+O2催化剂△SO3
③SO3+H2O=H2SO4
(2)问题探讨
①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行,其中矿石要粉碎,从炉底鼓入空气,炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样,煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状?
提示:增大矿石和氧气的接触面积,提高燃烧效率。
②在接触室中通入过量的氧气,能否将SO2全部转化成SO3?
提示:不能;原因是SO2催化氧化成SO3的反应是可逆反应。
③依据化学反应速率和化学平衡原理,增大压强对SO2催化氧化成SO3的反应是十分有利的,而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应?
提示:常压下,SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高,增大压强,即增加了设备的投资,得不偿失。
④吸收塔中发生的是SO3与水的反应,为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫酸而不用水吸收?
提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。
⑤硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出用氨水吸收SO2的化学方程式。
提示:SO2+NH3·H2O=NH4HSO3,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
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