Question

純堿和硫酸都是重要的化工原料，用途非常廣泛。
（1）利用氨堿法得到的碳酸氫鈉經煅燒生成純堿。工藝流程如下圖所示：

氨堿法示意圖
圖中的中間產物C是_________，D是________（寫化學式）；裝置乙中發生反應的化學方程式為_________________________________。
（2）火山噴發所產生的硫磺可用于生產重要的化工原料硫酸。甲企業用接觸法生產硫酸采用的主要原料是硫磺和空氣。工藝流程如下圖所示：

為了充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝____________（填設備名稱）。吸收塔中填充許多瓷管，其作用是____________。為使硫磺充分燃燒，經流量計1通入燃燒室的氧氣過量50％。為提高SO₂的轉化率，經流量計2的氧氣量為接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則生產過程中流經流量計1和流量計2的空氣體積比應為____________。

Answer 1

（8分）
(1)Ca(OH)₂（1分）；NH₃（1分）;
NH₃+CO₂+H₂O+NaCl= NaHCO₃↓+ NH₄Cl（2分）
(2)熱交換器（1分）;增加SO₃與濃硫酸的接觸面積，有利于SO₃的吸收（1分）;
6:5（2分）

試題分析：
(1)結合題中信息可以得出C為石灰窯的產物CaO與H₂O的生成物Ca(OH)₂；D為Ca(OH)₂和NH₄Cl反應的產物NH₃；裝置乙中發生的為侯氏制堿法主要反應反應NH₃+CO₂+H₂O+NaCl= NaHCO₃↓+ NH₄Cl。
(2)為了充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝熱交換器；填充許多瓷管，其作用是增加SO₃與濃硫酸的接觸面積；設有1molS反應，根據方程式S+O₂=SO₂，需要1molO₂，生成1molSO₂,為使硫磺充分燃燒，經流量計1通入燃燒室的氧氣過量50％，需要1.5molO₂, 1molSO₂在接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量為0.5mol，經流量計2的氧氣量為接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量的2.5倍即1.25mol。生產過程中流經流量計1和流量計2的空氣體積比應為1.5mol: 1.25mol=6:5