题目内容
琉酸是无机“三大强酸"之一，其产量是衡量一个国家无机化工发展水平的重要标志。工业制硫酸的工艺流程如下图：
据图回答下列问题：
（1)写出用黄铁矿（主要含FeS2)造气的化学反应方程式________。
(2) 给出A、B物质的名称：A________,B________
(3) 催化氧化之前对SO2和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是________ 选用B进入吸收塔吸收SO3的优点是________。
(4) SO2的催化氧化是一个可逆反应，采取适宜的反应条件有利于生产的进行。实际生产中，下列哪些生产条件或措施考虑到了平衡移动原理________ (选填序号）。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B.使用V2O5作催化剂
C.催化反应室中选择400－5000C温度
D.净化后的炉气中要有过量的空气
E. 催化氧化在常压下进行
F. 将尾气中的SO2循环利用
(5) 某硫酸厂每天消耗黄铁矿石（含FeS2质量分動60%) 20吨，生产的三阶段的转化率依次为98%、95%、98%，则该工厂一天能生产B的质量为__________吨。
（1）4FeS2＋11O2
4Fe2O3＋8SO2（2分） （2）A：发烟硫酸（1分） B：98%硫酸（1分）（3）净化的目的是除去混合气体中的有害杂质，防止催化剂中毒；干燥的目的是防止形成酸雾腐蚀管道及设备（每个目的2分，共4分） 避免形成酸雾并提高吸收率（2分）
（4）DF（3分） （5）18.2（2分）
解析试题分析：（1)工业上用黄铁矿（主要含FeS2)造气的化学反应方程式为4FeS2＋11O24Fe2O3＋8SO2。
（2）三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成发烟硫酸。发烟硫酸通过稀释即得到98%的浓硫酸。所以A、B物质的名称分别是发烟硫酸和98%浓硫酸。
（3）由于SO2氧化生成三氧化硫需要催化剂，所以净化的目的是除去混合气体中的有害杂质，防止催化剂中毒；而干燥的目的是防止形成酸雾腐蚀管道及设备。三氧化硫直接用水吸收容易形成酸雾，且降低吸收效率，而用浓硫酸吸收可避免形成酸雾并提高吸收率。
（4）A、矿石加入沸腾炉之前先粉碎，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，与平衡无关系，A不正确；B、使用V2O5作催化剂可以降低活化能，加快反应速率，与平衡无关系，B不正确；C、由于该反应是放热反应，所以温度低有利于三氧化硫的生成，因此催化反应室中选择400－500℃温度与平衡移动原理无关系，C不正确；D、净化后的炉气中要有过量的空气，过量的空气可以增大反应物的浓度有利于平衡向正反应方向移动，D正确；E、该反应是体积减小的可逆反应，所以催化氧化在常压下进行与平衡移动原理无关系，E不正确；F、将尾气中的SO2循环利用，可以提高原料的利用率，与平衡移动原理有关系，F正确，答案选DF。
（5）根据S元素守恒可知：FeS2～～～～～～～～～～～～～2H2SO4
120t 2×98t
20t×0.6×0.98×0.95×0.98 m×0.98
解得m＝18.2t
考点：考查工业生产浓硫酸的有关判断、计算以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响等
小学夺冠AB卷系列答案
硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
| 资料：① H2S可溶于水（约1：2），其水溶液为二元弱酸。 ② H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。 ③ H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。 |
回答下列问题：
① A中有黑色沉淀（CuS）产生，A中发生反应的化学方程式为_________________。
② B中的现象是_________。
③ C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_____。
④ D中盛放的试剂可以是____________（填标号）。
a. 水 b. 盐酸 c. NaCl溶液 d. NaOH溶液
（2）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。
| | 实验操作 | 实验现象 |
| 实验1 | 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合 | 无明显现象 |
| 实验2 | 将H2S通入Na2SO3溶液中 | 未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀 |
| 实验3 | 将SO2通入Na2S溶液中 | 有浅黄色沉淀产生 |
已知：电离平衡常数：H2S Ka1 =1.3×10-7；Ka2 = 7.1×10-15
H2SO3 Ka1 =1.7×10-2；Ka2 = 5.6×10-8
① 根据上述实验，可以得出结论：在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______（填序号）。
 |  |  |  |
| A | B | C | D |
（3）文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。
2Cl2＋2H2O，可实现氯的循环利用。
（15分）
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
| 操作 | 现象 |
 a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。 | |
| b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 | 红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。 |
① 碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，气体X的化学式是 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO2可能具有助燃性，木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，该反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验 。
③ 通过实验探究，你认为甲、乙同学的预测是否合理，请简述理由 。
（15分）
三氯化磷（PCl3）是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如下图所示。
已知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)， POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| PCl3 | -112 | 75.5 |
| POCl3 | 2 | 105.3 |
（1）写出A中反应的离子方程式 。
（2）B装置中所盛试剂是 ；E中烧杯内冷水的作用是 。
（3）实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管，其连接方法是：先把 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。
（4）检查装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入红磷，打开K3通入干燥的CO2，一段时间后关闭K3，加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。其中通入干燥CO2的目的是 。
（5）实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入红磷加热除去PCl5后，再通过 （填实验名称）即可得到较纯净的PCl3。
（6）实验后关闭K1，打开K2，将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应，则吸收氯气的物质的量为（假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO3等钠盐） mol，反应中转移电子的物质的量(n)的范围是 。