Question

11．黃鐵礦一般不用于直接煉鐵而用于制酸工業(yè)．如圖是黃鐵礦綜合利用工藝流程圖．試回答下列問題．

（1）工藝中操作 I的名稱為過濾．
（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃．
（3）寫出爐渣中的主要成分與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)室把100克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸稀釋成25%的稀硫酸，需要水的質(zhì)量為292g．
（5）98%的濃硫酸稀釋為稀硫酸時(shí)，一定要將濃硫酸沿?zé)�杯壁緩慢地注入盛有水的燒杯里，并用玻璃棒攪拌�?br />（6）實(shí)驗(yàn)室為處理某廠排放的含氫氧化鈉的廢液1000g（廢液中其他成分與硫酸不反應(yīng)），共消耗49g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸．求廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（寫出計(jì)算過程）1%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)固液混合物的分離方法是過濾進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)二氧化硫和氧氣在催化劑的作用下加熱生成三氧化硫進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)濃硫酸稀釋的正確操作進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，結(jié)合題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答．

解答 解：（1）操作Ⅰ是固液混合物的分離，將固液混合物的分離方法是過濾；
（2）二氧化硫和氧氣在催化劑的作用下加熱生成三氧化硫，化學(xué)方程式為：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃；
（3）二氧化硫和氧氣在催化劑的作用下加熱生成三氧化硫，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（4）需要水的質(zhì)量為y，
100g×98%=（100g+x）×25%
x=292g；
（5）在稀釋濃硫酸時(shí)，一定要將濃硫酸沿?zé)�杯壁緩慢地注入盛有水的燒杯里，并用玻璃棒攪拌�?br />（6）設(shè)：廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量為x，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O↑
80            98
x          49g×25%
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{49g×25%}$
x=10g 
10g÷1000g×100%=1% 
答：廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%．
故答案為：（1）過濾；
（2）2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃；
（3）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（4）292g；
（5）濃硫酸，水；
（6）廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%．

點(diǎn)評 本題是對化學(xué)與技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)的考查，需要學(xué)生細(xì)讀生產(chǎn)工藝圖中各物質(zhì)的變化進(jìn)行解答，把握制備濃硫酸的工藝流程及設(shè)備的作用、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．