Question

（15分）工業上常產生大量的廢氣、廢水、廢渣、廢熱，如果處理不好，隨意排放，會造成污染，而如果科學回收，可變廢為寶。

（1） 一座大型硫酸廠同時又是一座能源工廠，硫酸廠生產過程中的余熱若能充分回收利用，不僅不需要外界供應能源，而且還可以向外界輸出大量的熱能。硫酸廠產生余熱的主要設備有________。
（2）硫酸廠產生的大量燒渣(硫鐵礦煅燒后的灰渣)的用途是________(寫一種即可)；寫出電解精煉銅陽極泥的一種用途________。
（3） 工業制硫酸的尾氣中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，再用稀硫酸處理。
①該反應的化學方程式為_________； ②這樣處理的優點是____________________。
（4）干熄焦技術是將煉焦爐推出的約1 000℃的赤熱焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性氣體(主要成分是氮氣，溫度在170～190℃)熄滅，被加熱到700～800℃的惰性氣體經除塵后進入余熱鍋爐，產生的過熱蒸氣送往汽輪發電機發電。干熄1 t焦炭可產生500 kg過熱蒸氣，可折合成46 kg標準煤。舉出兩例采用逆流原理的化工設備或化學儀器________、________。
（5）下圖表示石灰-石膏法吸收SO₂的工藝流程，寫出反應的化學方程式          。

Answer 1

（1）沸騰爐和接觸室（2）作高爐煉鐵的原料(或回收有色金屬、提取金銀、制磚等都可)　
回收貴金屬金、銀等
（3）①SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑
[或SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑]
②生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸銨可作化肥
（4）熱交換器　冷凝管(或工業制硫酸中的吸收塔)
（5）SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。

試題分析：（1） 在沸騰爐中進行硫鐵礦的煅燒，產生大量的熱量；在接觸室中進行SO₂的催化氧化，該反應液是放熱反應，所以硫酸廠產生余熱的主要設備有沸騰爐和接觸室；（2）（2）硫酸廠產生的大量燒渣(硫鐵礦煅燒后的灰渣)含有Fe元素，可以作高爐煉鐵的原料、制磚、或回收有色金屬等。在電解精煉銅時，以粗銅為陽極，Cu及比Cu活潑的計算雜質變為離子進入溶液，而活動性比Cu弱的如Ag、Au就沉積在陽極的底部，俗稱陽極泥，可以用來回收貴金屬金、銀等。（3） ①工業制硫酸的尾氣中含有的少量SO₂，可先用氨水吸收，該反應的化學方程式為SO₂＋NH₃·H₂O=NH₄HSO₃、SO₂＋2NH₃·H₂O===(NH₄)₂SO₃＋H₂O；然后再用稀硫酸處理，該反應的化學方程式為2NH₄HSO₃＋H₂SO₄= (NH₄)₂SO₄＋2H₂O＋2SO₂↑，(NH₄)₂SO₃＋H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋SO₂↑。②這樣處理的優點是生成的SO₂可用作制硫酸的原料，硫酸銨可作化肥，達到既整理的污染，也生產了有價值的產品。（4） 采用逆流原理的化工設備工業制取硫酸的熱交換器(或工業制硫酸中的吸收塔)或化學儀器冷凝管 。（5）如圖表示石灰-石膏法吸收SO₂的工藝流程，反應的化學方程式是：SO₂+Ca(OH)₂==CaSO₃↓+H₂O ，2CaSO₃+O₂+4H₂O==2CaSO₄·2H₂O。₂的工藝流程及粗銅精煉的廢物的綜合利用的知識。