13.以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下: 高溫 (1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整: 4 +11O2= ==2Fe2O3+8SO2 (2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 . (3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是 . a.為使黃鐵礦充分燃燒.需將其粉碎 b.過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率 c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率 d.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵 (4)每160 g SO3氣體與H2O化合放出260.6 kJ的熱量.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 . (5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收.再用濃硫酸處理.得到較高濃度的SO2和銨鹽. ①SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用.也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中 的Br2.SO2吸收Br2的離子方程式是 . ②為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00 mL相同濃度 的NaOH溶液中.沸水浴加熱至氣體全部逸出.該氣體經(jīng)干燥后 用濃硫酸吸收完全.測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量. 部分測(cè)定結(jié)果: 銨鹽質(zhì)量為10.00 g和20.00 g 時(shí).濃硫酸增加的質(zhì)量相同,銨鹽質(zhì)量為30.00 g時(shí).濃 硫酸增加的質(zhì)量為0.68 g,銨鹽質(zhì)量為40.00 g時(shí).濃硫酸的質(zhì)量不變. 計(jì)算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 %; 若銨鹽質(zhì)量為15.00 g.濃硫酸增加的 質(zhì)量為 . 解析 本題主要考查硫酸工業(yè).熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě).計(jì)算等. (1)根據(jù)原子守恒即可判斷該物質(zhì)為FeS2. (2)SO2和O2在接觸室發(fā)生反應(yīng)生成SO3:2SO2+O2催化劑△ 2SO3. (3)選項(xiàng)a.將黃鐵礦粉碎增加反應(yīng)接觸面積而加快反應(yīng)速率,選項(xiàng)b.增加空氣(O2) 濃度能提高SO2的轉(zhuǎn)化率,選項(xiàng)c.催化劑對(duì)轉(zhuǎn)化率無(wú)影響,選項(xiàng)d.礦渣中含有Fe2O3. 可用于冶煉鐵. (4)160 g SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)生成H2SO4(l)放出260.6 kJ熱量.則1 mol SO3(g)與H2O(l) 反應(yīng)生成H2SO4(l)放出130.3 kJ熱量.則相關(guān)熱化學(xué)方程式為: SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l),ΔH=-130.3 kJ/mol. (5)10 g時(shí)說(shuō)明銨鹽不足.20 g時(shí)說(shuō)明氫氧化鈉不足.由10.00 g和20.00 g 時(shí)濃硫酸增加 的質(zhì)量相同說(shuō)明銨鹽有酸式根產(chǎn)生的氨氣. 氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為c mol/L.設(shè)10 g中有x mol的(NH4)2SO4和y mol的NH4HSO4.則 132x+115y=10(1) 10 g時(shí)說(shuō)明銨鹽不足由N守恒知 n(NH3)=2x+y 20 g時(shí)銨鹽已經(jīng)過(guò)量.氫氧化鈉先和酸式根反應(yīng).則(NH4)2SO4為2x mol,2y mol的 NH4HSO4 HSO+OH-===SO+H2O 1 1 2y 2y NH+OH- === NH3+H2O 1 1 50c×10-3-2y 50c×10-3-2y 由于產(chǎn)生的氨氣一樣多 n(NH3)=2x+y=50c×10-3-2y(2) 30 g時(shí)銨鹽過(guò)量.則(NH4)2SO4為3x mol,3y mol的NH4HSO4 n(NH3)=0.68/17=0.04 mol HSO+OH-===SO+H2O 1 1 3y 3y NH+OH- === NH3+H2O 1 1 50c×10-3-3y 0.04 所以 50c×10-3-3y=0.04(3) 聯(lián)立解得 x=0.02 mol y=0.064 mol c=4.64 mol/L 氮的質(zhì)量百分含量=×100%= ×14/10×100%=14.56% 15 g時(shí)銨鹽已經(jīng)過(guò)量.則(NH4)2SO4為1.5x mol.1.5 y mol的NH4HSO4 HSO+OH-===SO+H2O 1 1 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2011?江山市模擬)以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的主要設(shè)備是沸騰爐、(爐氣精制)、接觸室和吸收塔等.
(1)請(qǐng)寫(xiě)出爐氣制造即沸騰爐中黃鐵礦燃燒的化學(xué)方程式
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+4SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+4SO2

(2)爐氣精制的作用是將含SO2進(jìn)行除法和水洗.而精制爐氣即SO2的催化氧化,在接觸室中進(jìn)行.
A、精制爐氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)關(guān)系如圖1所示.在實(shí)際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450℃左右(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn)),而沒(méi)有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是
不選B點(diǎn),因?yàn)閴簭?qiáng)越大對(duì)設(shè)備的投資大,消耗的動(dòng)能大;SO2原料的轉(zhuǎn)化率在1個(gè)大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已是97%左右,再提高壓強(qiáng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用1個(gè)大氣壓
不選B點(diǎn),因?yàn)閴簭?qiáng)越大對(duì)設(shè)備的投資大,消耗的動(dòng)能大;SO2原料的轉(zhuǎn)化率在1個(gè)大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已是97%左右,再提高壓強(qiáng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用1個(gè)大氣壓
、
不選擇C點(diǎn),因?yàn)闇囟仍降,SO2轉(zhuǎn)化率雖然更高,但催化劑的催化作用受影響,450℃時(shí),催化劑的催化效率是高.故選擇A點(diǎn),不選C點(diǎn).
不選擇C點(diǎn),因?yàn)闇囟仍降,SO2轉(zhuǎn)化率雖然更高,但催化劑的催化作用受影響,450℃時(shí),催化劑的催化效率是高.故選擇A點(diǎn),不選C點(diǎn).

B、接觸室中2SO2(g)+O2(g) 
催化劑
.
2SO3(g),反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖2所示.
已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的△H=-99kJ?mol-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①圖中C點(diǎn)表示
生成物能量
生成物能量
,E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱
無(wú)
無(wú)
(填“有”或“無(wú)”) 影響.該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)
降低
降低
(填“升高”或“降低”).
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c2(SO3)
c2(SO2)c(O2)
c2(SO3)
c2(SO2)c(O2)
,升高溫度,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”);圖中△H=
-198
-198
kJ?mol-1
(3)從吸收塔出來(lái)的氣體用一定量氨水吸收,得到的銨鹽產(chǎn)品是(NH42SO3和NH4HSO3的混合物.取不同質(zhì)量的銨鹽,分別加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中,經(jīng)沸水。ù藴囟认落@鹽自身不分解)加熱使氨氣全部逸出,干燥后用濃硫酸完全吸收.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 銨鹽質(zhì)量(g) 濃硫酸增加的質(zhì)量(g)
第一次 1.570 0.340
第二次 3.140 0.680
第三次 4.710 0.510
第四次 6.280 0
①該銨鹽中(NH42SO3和NH4HSO3的物質(zhì)的量之比為
2:1
2:1

②x的值為
1.2
1.2

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以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:

(1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整4
FeS2
FeS2
+11O2 
 高溫 
.
 
 2Fe2O3+8SO2
(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3

(3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母)
abd
abd

a.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
b.過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
(4)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽.SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2.SO2吸收Br2的離子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

(5)將0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得c(SO3)=0.040mol/L.則該條件下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
80%
80%

(6)將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備FeSO4.酸溶過(guò)程中需保持溶液足夠酸性,其原因是
抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+
抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+

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以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:
精英家教網(wǎng)
(1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整
4
 
+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母)
 

a.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
b.過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
(4)每160g SO3氣體與H2O化合放出260.6kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 

(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽.
①SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2.SO2吸收Br2的離子方程式是
 

②為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的NaOH溶液中,沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解),該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全,測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量.
部分測(cè)定結(jié)果:
銨鹽質(zhì)量為10.00g和20.00g時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量相同;
銨鹽質(zhì)量為30.00g時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68g;銨鹽質(zhì)量為40.00g時(shí),濃硫酸的質(zhì)量不變.
計(jì)算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
 
%;若銨鹽質(zhì)量為l5.00g,濃硫酸增加的質(zhì)量為
 
.(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

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以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:

(1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:4
FeS2
FeS2
+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3

(3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母)
abd
abd

a.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
b.過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d.沸騰爐排出的礦渣可制造水泥或制磚,含鐵品位高的礦渣可煉鐵
(4)每160g SO3氣體與液態(tài)H2O化合放出260.6kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3kJ/mol
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3kJ/mol

(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽.
①SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2.SO2吸收Br2的離子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

②為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的NaOH溶液中,沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解).該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全,測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量.銨鹽質(zhì)量為10.00g和20.00g 時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量相同;銨鹽質(zhì)量為30.00g時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68g;銨鹽質(zhì)量為40.00g時(shí),濃硫酸的質(zhì)量不變.計(jì)算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
14.56
14.56
%;若銨鹽質(zhì)量為15.00g,濃硫酸增加的質(zhì)量為
2.31g
2.31g
.(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

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硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中重要的產(chǎn)品之一,以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的簡(jiǎn)單流程如下圖所示。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。

(1)黃鐵礦燃燒生成SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)____________;接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。

(2)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝_____________(填設(shè)備名稱);吸收塔中填充有許多瓷管,其作用為_(kāi)_________________。

(3)為使黃鐵礦煅燒充分,常通入過(guò)量40%的空氣,則煅燒后爐氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________________(設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20);將上述爐氣經(jīng)凈化除塵后直接送入接觸室,流量為1.00m3/s,從接觸室導(dǎo)出氣體的流量為0.95m3/s(同溫同壓下測(cè)定),則SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______________%。

(4)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽。SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式為_(kāi)__________________。

(5)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列____________(可多選)。

a.橡膠的硫化        b.過(guò)磷酸鈣的制備

c.鉛蓄電池的生產(chǎn)    d.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成

 

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