国家公務員総合職（化学・生物・薬学）R4年 問36解説

　問 題　　　　　

硫酸製造に関する次の記述の下線部 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

「原料の硫黄源には、硫化鉄鉱のばい焼、非鉄金属の精錬過程での排ガス、軽灯油・重油等の水素化脱硫装置で発生するガスなどがある。我が国では良質の硫化鉄鉱が豊富に産出することから、㋐ 現在も硫化鉄鉱が主原料となっている。

硫酸製造の要点は、SO₂ を SO₃ に酸化することにあり、その方法には硝酸式と接触式がある。前者は NO と NO₂ の混合物で SO₂ を酸化後、水蒸気を吹き込んで硫酸と NO を回収するものであり後者は触媒を用いて SO₂ を酸化させるものである。

接触式の触媒としては、Pt が優れているが、高価であり、As などの触媒毒に弱いことから、㋑ 現在はバナジウム系触媒が用いられている。バナジウム系触媒は、V₂O₅ を主触媒、珪藻土を担体とし、K、Na、Ca、Fe などを助触媒として加えたものであるが、接触式より硝酸式の方がコストが低く、㋒ 現在の硫酸製造は、硝酸式が主流となっている。

SO₃ が水と反応すると硫酸が得られるが、SO₃ を水と接触させても、ミストとなり容易に凝集せず、周りにガス状の膜ができて水に溶けないため、㋓ 濃硫酸が吸収剤として用いられる。SO₃ を吸収した酸は、そのまま発煙硫酸として、また、希硫酸で濃度調整をして出荷される。」

1．㋐、㋑
2．㋐、㋓
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

㋐ ですが
現在は「非鉄金属の精錬過程での排ガス」が主原料となっています。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
V₂O₅ 触媒について、高校化学などで目にした記憶がある人もいるのではないでしょうか。

㋒ ですが
「接触式」が主流です。㋒ は誤りです。

㋓ は妥当です。
濃硫酸が吸収剤として用いられます。

以上より、正解は 4 です。