工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即在沸腾炉中煅烧黄铁矿、SO2的催化氧化及其SO3的吸收。请回答下列几个有关硫酸工业中的几个问题。

(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2O  Fe2O3 + SO2↑+ SO3↑+ 14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。下列关于该反应说法正确的是(     )

A.若将反应后的三种气体通入BaCl2溶液中,产生的沉淀为BaSO3、BaSO4

B.b中产物用紫色石蕊试液即可检验出其中H+和SO42

C.为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂为NaOH溶液

D.b中所得到的硫酸的质量分数为29.5%

(2)从沸腾炉中出来的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入接触室,其主要目的是__________。

(3)接触室中热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,如气、液热交换时通常使用的仪器是______________。

(4)接触室中主要反应是SO2的催化氧化,在生成硫酸的过程中,钒触媒(V2O5)所以能加快二氧化硫氧化的速度,除了具有吸附作用外,有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体(如图)。c步的化学方程式可表示为_______________________。

(5) 工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。将尾气通入粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液中,经过一系列处理后得到一种相对分子质量为172的化工原料J。试写出J的化学式_________。

工业制硫酸的过程中利用反应2SO2g)+O2g2SO3g);H0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:

1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO21molO2发生反应,则下列说法正确的是????????????

A.若反应速率v(SO2)=v(SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态

B保持温度和容器体积不变充入2 mol N2,化学反应速率加快

C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大

D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2O2的百分含量减小,SO3百分含量增大

E保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大

F平衡后升高温度,平衡常数K增大

2)将一定量的SO2g)和O2g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:

实验编号

温度/

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

SO2

O2

SO2

O2

1

T1

4

2

x

08

6

2

T2

4

2

04

y

9

 

实验1从开始到反应达到化学平衡时,vSO2)表示的反应速率为????? ,表中y=????

T1?? ??? T2 ,(选填“=”),实验2中达平衡时 O2的转化率为???????

3)尾气SO2NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下01mol/LNa2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:

该溶液中cNa+)与 cOH- 之比为??????????

该溶液中cOH- = cH++ ??????? + ??????? (用溶液中所含微粒的浓度表示)。

当向该溶液中加入少量NaOH固体时,cSO32-???? ,cNa+???? 。(选填增大减小不变

4)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是 ???????????

ANa2CO3?? ???? BBa(NO3)2 ??? CNa2S??? D.酸性KMnO4

 

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