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    6．以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料生产硫酸的工艺流程图如下：（1）依据工艺流程图判断下列说法不正确的是（选填序号字母）DF．
    A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
    B．过量空气能提高SO2的转化率
    C．排出的矿渣可供炼铁
    D．使用催化剂能提高SO2的化学反应速率和转化率
    E．设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
    F．热交换器的目的是使SO2的热量传递给SO3，有利于SO2的氧化和SO3的吸收
    （2）设备Ⅰ的名称为沸腾炉，燃烧黄铁矿的化学方程式为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2．
    （3）设备Ⅱ为接触室，采用常压而不采用高压的原因是常压时SO2的转化率已经很高，采用高压对SO2的转化率提高不多却会大大增加设备成本．在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有净化气体、控制温度在400～500℃；增大催化剂与反应气体的接触面积等．
    （4）设备Ⅲ为吸收塔，从顶部喷淋98.3%的硫酸吸收SO3，得到发烟硫酸（或浓硫酸），不用水吸收SO3是为了避免产生酸雾降低吸收效率．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增加SO3与浓硫酸的接触面，有利于SO3的吸收．
    （5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．SO2既可作为原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-．

    分析 根据以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料生产硫酸的工艺流程图可知：
    第一步：SO2的制取．主要原料是黄铁矿和空气，在高温下煅烧，使硫元素转变成SO2气体，反应方程式为：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，设备为沸腾炉．黄铁矿需要粉碎，以增大和空气的接触面；
    第二步：SO3的制取．从沸腾炉中出来的气体需经过净化、除尘，以防止催化剂中毒，进入接触室在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3，设备为接触室，同时涉及热量的交换、催化剂的作用、平衡的移动等问题；
    第三步：硫酸的生成．从接触室中出来的气体进入吸收塔，为避免酸雾形成需用浓H2SO4吸收，以此解答（1）（2）；
    （3）常压时SO2的转化率已经很高，采用高压增加设备成本；提高催化剂效率可以净化气体、控制温度、增大催化剂接触面积；
    （4）在吸收塔中用水吸收三氧化硫，反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收；浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，吸收塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
    （5）二氧化硫吸收溴单质利用的是二氧化硫的还原性和溴单质的氧化性，根据氧化还原反应书写离子方程式．

    解答 解：（1）A．在沸腾炉中，原料黄铁矿是固体、空气是气体，为了加快反应速率，所以要将黄铁矿粉碎，增大接触面，提高反应速率，故A正确；
    B、转化率=已转化的原料的量/原料的总量×100%，接触室中反应2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3，为可逆反应，采用空气过量目的是增大氧气浓度，促使平衡正向移动，导致SO2更多的转化成SO3，所以SO2转化率提高，故B正确；
    C．沸腾炉排出的矿渣为F2O3，F2O3可供炼铁，故C正确；
    D．催化剂只能改变反应速率，不能影响转化率，故D错误；
    E．设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒，故E正确；
    F．热交换器的目的是使SO2的热量传递给SO3，有利于SO2的氧化，但不利于SO3的吸收，故F错误；
    故答案为：DF；
    （2）设备Ⅰ的名称为沸腾炉，反应方程式为：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，
    故答案为：沸腾炉；4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；
    （3）采用常压而不采用高压的原因是常压时SO2的转化率已经很高，采用高压对SO2的转化率提高不多，却会大大增加设备成本；在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有通过净化气体、控制温度在400～500℃、增大催化剂与反应气体的接触面积可以提高催化剂效率；
    故答案为：常压时SO2的转化率已经很高，采用高压对SO2的转化率提高不多却会大大增加设备成本；净化气体、控制温度在400～500℃；增大催化剂与反应气体的接触面积等；
    （4）吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O═H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒98.3%的硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸；吸收塔中填充许多瓷管，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收；
    故答案为：98.3%的硫酸；发烟硫酸（或浓硫酸）；避免产生酸雾降低吸收效率；增加SO3与浓硫酸的接触面，有利于SO3的吸收；
    （5）SO2吸收Br2的反应中二氧化硫被氧化为硫酸，溴单质被还原为溴化氢，离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-，
    故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-．

    点评 本题考查了工业制硫酸，题目难度中等，需要学生细读生产工艺图中各物质的变化进行解答，把握制备浓硫酸的工艺流程及设备的作用、发生的化学反应为解答的关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力．

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    ③浓度均为0.1mol•L-1C 与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
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    （2）用水稀释0.1mol•L-1B溶液时，溶液中随着水量的增加而减小的是①②（填写序号）．
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    ③参加反应的锌粉物质的量A=E      ④反应过程的平均速率E＞A
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