Question

（14分）下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。

试填写下列空白：

（1）写出工业上用FeS₂制取SO₂的化学方程式                        。

（2）写出上图中部分装置的作用：①甲_________________；

②丙和丁：                       。

（3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO₃从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；②                           。

（4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于                ；丙和丁相当于                      。

（5）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是   （填下列各项的序号）。

A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧

B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应

C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率

D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率

Answer

（1）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

（2）①干燥SO2和O2 ②吸收SO3并做对照实验

（3）②浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水的吸收效果，SO3被浓硫酸充分吸收

（4）接触室 吸收塔 （5）D

【解析】

试题分析：（1）黄铁矿的主要成分为FeS2，被氧气氧化为Fe2O3和SO2，反应的方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。

（2）甲中浓硫酸的作用是干燥SO2和氧气；用浓H2SO4吸收SO3，无酸雾 ；用水吸收SO3会产生酸雾，因此丙和丁装置的作用是吸收SO3并做对照实验。

（3）根据题意可知另一个原因可能是浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水的吸收效果，SO3被浓硫酸充分吸收。

（4）黄铁矿的煅烧在接触室内进行，SO3的吸收在吸收塔内进行，因此甲和乙相当于接触室；丙和丁相当于吸收塔；

（5）A、将硫铁矿粉碎可以增大反应物的接触面积，使燃烧速率更快，反应更充分，A错误；B、净化SO2的主要目的是防止杂质使催化剂中毒，B错误；C、催化剂只能提高反应速率，不能提高SO2的转化率，C错误；D、SO3用98%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全，D正确，答案选D。

考点：考查硫酸工业制备的实验设计与探究