题目内容

硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,我国常以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸。

成分

催化氧化前

催化氧化后

O2

11%

未测定

SO2

7%

未测定

N2

82%

84.8%

SO3

——

6.9%

⑴SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现有标准状态下5.6 L SO2气体,在500℃、V2O5催化下转化成SO3,若SO2转化率为a%,放出热量为QkJ。该反应的热化学方程式为   ▲  

⑵已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如表,   

则SO2的转化率为   ▲  

⑶如右图所示,用98%的浓硫酸1.0t吸收SO3制得发烟硫酸(化学组成可表示为H2SO4·xSO3),可生产SO3质量分数为20%的发烟硫酸   ▲   t。

⑷某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000 g样品充分灼烧,生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再用0.02000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。

已知:SO2+2Fe3+2H2O=SO42+2Fe2+4H

Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O

则样品中FeS2的质量分数是多少?(假设杂质不参加反应)

⑴ 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  △H=-kJ/mol

⑵ 95.3%

⑶ 1.36 t

⑷ 3FeS2     ~    2Cr2O72

   3×120             2

   m(FeS2)       0.0200×25.00×10-3

       m(FeS2)= =0.09000g

w(FeS2)= ×100%=90.0%

(除第⑷题4分外,其余每空2分,共10分)

练习册系列答案
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(12分)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,下图是工业接触法制硫酸的简单流程图,试回答下列有关问题.

(1)在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是               

(2)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向,则在B处流出的气体(除N2外)为            ;

(3)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):

    压强/MPa

温度/℃

0.1

0.5

1

10

400

99.2%

99.6%

99.7%

99.9%

500

93.5%

96.9%

97.8%

99.3%

600

73.7%

85.8%

89.5%

96.4%

①已知SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?

                     ;

②在400-500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:               

(4)选择适应的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?    ;是否可以增大该反应所放出的热量?     (填“是” 或“否”);

(5)若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再进行稀释,可以得到98% 的硫酸的质量是                

 

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